(高清版)GBT 42524-2023 散裝鐵礦粉 適運水分限量的測定 壓實曲線法

散裝鐵礦粉適運水分限量的測定壓實曲線法CompactioncurvetestproI本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國鐵礦石與直接還原鐵標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC317)歸口。本文件起草單位：中國檢驗認(rèn)證集團福建有限公司、青島查鑫智能科技有限公司、方格檢測技術(shù)(青島)有限公司、煙臺檢驗認(rèn)證有限公司、日照市質(zhì)量檢驗檢測研究院、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院。1散裝鐵礦粉適運水分限量的測定壓實曲線法警示——使用本文件的人員應(yīng)有正規(guī)實驗室工作的實踐經(jīng)驗。本文件并未指出所有可能的安全問題，使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。本文件描述了用于測定散裝鐵礦粉適運水分限量(TML)的壓實曲線法。本文件適用于同時滿足以下兩個條件的鐵礦石的適運水分限量的測定：a)交貨批粒度小于1mm的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于10%;b)交貨批粒度小于10mm的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于50%。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T6379.1測量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第1部分：總則與定義GB/T6379.2測量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第2部分：確定標(biāo)準(zhǔn)測量方法重復(fù)性與再現(xiàn)性的基本方法GB/T6730.2鐵礦石水分含量的測定重量法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T10322.1鐵礦石取樣和制樣方法GB/T10322.7鐵礦石和直接還原鐵粒度分布的篩分測定GB/T20565鐵礦石和直接還原鐵術(shù)語GB/T24586鐵礦石表觀密度、真密度和孔隙率的測定3術(shù)語和定義GB/T20565界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。試樣達到塑性流動的狀態(tài)。注：大量的顆粒狀物質(zhì)內(nèi)液體飽和到一定程度時，由于震動、撞擊或船舶搖擺等外部因素的影響，喪失其內(nèi)部抗剪強度而呈現(xiàn)如同液體一樣的特性。使用非特定船舶運輸時，散裝鐵礦粉可安全運輸?shù)淖畲笏趾俊?最適宜的水分含量optimummoisturecontent;OMC在特定的壓實狀態(tài)下，貨物的最大壓實程度(最大干散貨密度)相應(yīng)的水分含量。4原理根據(jù)樣品初始水分含量，設(shè)計一系列不同含水量的樣品，使其含水量能全部包括從樣品不完全干燥到接近飽和狀態(tài)，并用壓實試驗設(shè)備對不同含水量的樣品分別進行壓實試驗，試驗結(jié)果用一條具體的壓實曲線表示，通過壓實曲線與表示飽和度S=80%直線的交點確定適運水分限量。5儀器5.1壓實設(shè)備：由一個圓柱形的鐵模(帶可調(diào)節(jié)松緊裝置)及其連帶的一個可卸延伸件(壓實圓筒)和一個在下端底部中心位置有開口并有導(dǎo)向管的壓實工具(壓實錘)組成(見附錄A)。鐵模及壓實圓筒應(yīng)具備足夠強度，不會因壓實試驗導(dǎo)致產(chǎn)生形變。5.2干燥盤：表面光滑、干燥無污染，可容納規(guī)定數(shù)量試驗樣品的器皿，如搪瓷盤或不銹鋼盤。5.3量筒：容量分別為100mL和10mL帶有刻度的玻璃量筒。5.4攪拌容器：能盛放約5kg鐵礦粉的攪拌容器。確保攪拌容器的使用不會改變試驗樣品的物理性質(zhì)。5.5天平：量程8000g,分度值0.1g。5.6干燥箱：帶有自動控溫和鼓風(fēng)裝置，溫度可控制在105℃±5℃。5.7真密度測試儀：用于測定固體物質(zhì)的密度。6試樣的制備6.1一般要求試樣制備階段和試驗過程溫度變化應(yīng)控制在士3℃以內(nèi)，相對濕度變化應(yīng)控制在士2%以內(nèi)，并應(yīng)在相對封閉試驗場所中進行。另外，裝試樣的容器宜選用密閉容器或使用塑料薄膜及其他合適的材料覆蓋。為防止散裝鐵礦粉流態(tài)化特性可能發(fā)生的改變，試樣在保存、盛裝、轉(zhuǎn)運、制備等過程中不應(yīng)改變原粒度及其分布。6.2取制樣按GB/T10322.1的規(guī)定進行取制樣，將采取的具有代表性鐵礦粉試樣充分混勻，然后將試樣縮分成7份～12份子樣。其中一份子樣，用以確定試樣“收到時”的水分含量；另一份子樣用于制備出粒級小于0.063mm的粉樣，用真密度測試儀測量固體物質(zhì)的真密度；其他5份～10份子樣根據(jù)實際需要調(diào)整樣品含水量(每份子樣含水量的調(diào)整應(yīng)在執(zhí)行該份子樣壓實操作時進行，不應(yīng)過早調(diào)整所有子樣水分，以防水分損失),以便能全部獲取從不完全干燥到接近飽和狀態(tài)樣品進行壓實試驗，通過壓實試驗獲得準(zhǔn)確完整的壓實曲線。6.3裝填圓模把在攪拌容器中充分?jǐn)噭虻脑嚇臃治鍖友b填到圓模里。經(jīng)夯實后的每層樣品厚度應(yīng)約占圓模深度的1/5。當(dāng)最后一層試樣被夯實后，卸下延伸件。36.4壓實程序用帶有導(dǎo)筒的壓實器進行壓實(見附錄A),150g的搗錘自由落體下落25次，每次搗錘升至導(dǎo)筒頂端落下，升落高度為0.15m,壓實方式見圖1。壓實方法為：如圖1所示，每一個圓圈表示搗錘自由落體下落1次，即第一次搗錘下落位于壓實圓筒的0°方位，第二次搗錘下落位于壓實圓筒的270°方位，第三次搗錘下落位于壓實圓筒的180°方位，第四次搗錘下落位于壓實圓筒的90°方位，第五次搗錘下落位于壓實圓筒的中心位置；第六次搗錘下落位于壓實圓筒的45°方位，第七次搗錘下落位于壓實圓筒的315°方位，第八次搗錘下落位于壓實圓筒的225°方位，第九次搗錘下落位于壓實圓筒的135°方位，第十次搗錘下落位于壓實圓筒的中心位置；第十一次至第十九次搗錘下落位置應(yīng)確保均勻分布于壓實樣品表面，第二十次搗錘下落位于壓實圓筒的中心位置；第二十一次搗錘下落位于壓實圓筒的0°方位，第二十二次搗錘下落位于壓實圓筒的270°方位，第二十三次搗錘下落位于壓實圓筒的180°方位，第二十四次搗錘下落位于壓實圓筒的90°方位，第二十五次搗錘下落位于壓實圓筒的中心位置。全部五層試樣均采用此法壓實。最后一層試樣壓實后，移去延伸件，小心沿圓模邊緣將試樣整平，確保移走試樣中可能阻礙整平的大塊物質(zhì)，并用剩余試樣代替他們并重新整平。a)圖1壓實方式7試樣初始水分的測定7.1測定步驟按照GB/T6730.2的規(guī)定測定試樣初始水分含量。試樣經(jīng)充分混勻后，稱取約1kg試樣，裝入干4GB/T42524—2023燥盤內(nèi)，在溫度為105℃士5℃的烘箱內(nèi)干燥至恒重(兩次稱量之差不大于0.5g),稱量。7.2計算按公式(1)計算初始水分含量：式中：………H?——初始水分含量，%;mz——烘干前試樣與容器總質(zhì)量，單位為克(g);m?——烘干后試樣與容器總質(zhì)量，單位為克(g);計算結(jié)果按GB/T8170的規(guī)定進行修約，保留至第二位小數(shù)。8試驗程序8.1壓實流程調(diào)整樣品的外在水分含量，以便能獲取從不完全干燥到接近飽和狀態(tài)的全部樣品約5組～10組。若試樣初始水分含量過高，或樣品已處于流動狀態(tài)，將具有代表性的試樣在約60℃或以下的溫度下進行部分干燥，以將試樣水分減至合適水分。本試驗中的代表性試樣避免完全干燥，但水分含量測試除外。對調(diào)整好水分含量的樣品按以下步驟進行壓實試驗：a)壓實試驗設(shè)備圓模連同底座進行稱重，其質(zhì)量用mA表示，單位為克(g);b)將調(diào)整好水分含量的其中一份子樣充分?jǐn)嚢杌靹?，在圓模中填充混勻樣品，并均勻的壓實，使壓實后的每一層高度約占圓模深度的1/5。壓實方式是通過導(dǎo)管落錘25次，每次落下高度均為0.15m。每次增加的物質(zhì)都應(yīng)當(dāng)在上次增加試樣的表面上，所有的5層試樣都應(yīng)當(dāng)按照上述方式進行操作壓實。當(dāng)最后一層試樣被壓實后，卸下延伸件，小心地沿圓模邊緣將試樣刮平，確保移走試樣中可能阻礙整平的大塊物質(zhì)，用剩余試樣代替它們并重新整平；c)將裝有壓實樣品的圓模連同底座稱重，其質(zhì)量用mg表示，單位為克(g);d)清空圓模，將樣品放入105℃±5℃的烘箱中干燥，并稱量干燥后試樣的質(zhì)量，其質(zhì)量用mne)對調(diào)節(jié)好水分含量的不同試樣重復(fù)步驟a)～d),完成5次～10次試驗；f)按照GB/T24586的規(guī)定，用真密度測試儀測量鐵礦粉的密度pa,單位為克每立方厘米(g/cm3)或噸每立方米(t/m3);g)按GB/T10322.7的規(guī)定測定樣品的粒度。壓實示意圖見圖2。5C——濕試樣層；D——礦石固體層；圖2壓實示意圖8.2計算按公式(2)計算濕試樣的質(zhì)量mc,單位為克(g):mc=mB—m按公式(3)計算水的質(zhì)量me,單位為克(g):mE=mc—mAp)式中：Vy——進行標(biāo)定或校準(zhǔn)后的圓筒容積，單位為立方厘米(cm3)。按公式(5)計算水分凈含量ey,以體積分?jǐn)?shù)(%)表示：按公式(6)計算空當(dāng)比e(空當(dāng)體積與固體體積比):按公式(7)計算飽和度S,以體積分?jǐn)?shù)(%)表示：…………(5)式中：VA——壓實后圓桶中空氣的體積，單位為立方厘米(cm3);Vw——壓實后圓桶中水的體積，單位為立方厘米(cm3)。按公式(8)計算總含水量Wr,以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示：……(7)…………(8)按公式(9)計算凈含水量W,以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示：6GB/T42524—2023按公式(10)計算總含水量W?,以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示：…………(9)8.3壓實曲線的繪制每次壓實試驗后，以計算出的空當(dāng)比e作為縱坐標(biāo)、以水分凈含量ev為橫坐標(biāo)，繪制曲線。全部試驗構(gòu)成一條具體完整的壓實曲線，壓實曲線示例見圖3。壓實曲線與飽和度線的交點(S=80%)即為適運水分限量(TML)。圖3壓實曲線圖示例為檢查該試驗方法的適用性，試驗期間，應(yīng)評估水分含量和干貨密度之間的關(guān)系，即應(yīng)確定最適宜的水分含量(OMC)。最適宜的水分含量相當(dāng)于在特定的壓實狀態(tài)下，貨物的最大壓實程度(最大干散貨密度)。曲線空當(dāng)比最小值對應(yīng)的點即為最適宜的水分含量點。9精密度按照GB/T6379.1和GB/T6379.2的要求，由6個實驗室對5種鐵礦粉樣品進行精密度試驗，通過統(tǒng)計獲得的精密度數(shù)據(jù)為：重復(fù)性限r(nóng)=0.22%,再現(xiàn)性限R=0.46%。10試驗報告試驗報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)試樣的信息；b)試驗地