DIN 51717-2016 Testing of solid fuels - Determination of mechanical strength of coke《固体燃料检验 焦炭强度测定》.pdf

1、April 2016DEUTSCHE NORM Preisgruppe 7DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 75.160.10!%Ki5“2407018www.din.deDIN 51717Prfung fester Brennstoffe Bestimmung der mecha

2、nischen Festigkeit von SteinkohlenkoksTesting of solid fuels Determination of mechanical strength of cokeEssais des combustibles solides Dtermination de la rsistance mcanique du cokeAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 51717:199407www.beuth.deGesamtumfang 10 Sei

3、tenDDIN-Normenausschuss Materialprfung (NMP)DIN 51717:2016-04 2 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitsausschuss NA 008-12-02 AA Prfung fester Brennstoffe“ im DIN-Normenausschuss Bergbau (FABERG) ausgearbeitet. Die fachlichen Arbeiten des NA 008-12-02 AA werden seit dem 01.01.2016 vom Arbeitsaussc

4、huss NA 062-02-83 AA Prfung fester Brennstoffe“ im DIN-Normenausschuss Materialprfung (NMP) durchgefhrt. Die Norm stimmt inhaltlich weitgehend mit der ISO 556 Coke (greater than 20 mm in size) Determination of mechanical strength (Koks (ber 20 mm Korngre) Bestimmung der mechanischen Festigkeit) bis

5、auf die folgenden Unterschiede berein: a) DIN 51717 gilt auch fr Kokssorten, deren Krnung nach oben begrenzt ist; b) der Wassergehalt der zu trommelnden Probe ist in der ISO-Norm auf 3 % begrenzt; in dieser Norm sind 5 % zugelassen; c) nach der ISO-Norm wird mindestens eine Doppelbestimmung ausgehen

6、d von einer Sammelprobe durchgefhrt. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. DIN und/oder DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 51717:1994-07 wurden

7、folgende nderungen vorgenommen: a) Trommelffnung an ISO 556 angepasst; b) Micum- und Irsid- Kenngren aufgenommen; c) redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN 51712: 1950-08 DIN 51717: 1967-10, 1994-07 DIN 51717:2016-04 3 1 Anwendungsbereich In dieser Norm ist ein Verfahren zur Bestimmung von Fe

8、stigkeitskennwerten (Micum und Irsid), die Rckschlsse auf den mechanischen Kornzerfall und Abrieb von Steinkohlenkoks zulassen, festgelegt. Die Norm gilt fr Steinkohlenkoks aller Sorten mit der unteren Sortengrenze 20 mm. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilw

9、eise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 1333, Zahlenangabe

10、n DIN 23004-2, Steinkohlenaufbereitung Teil 2: Verfahrenstechnische Begriffe DIN 51701-2, Prfung fester Brennstoffe Probenahme und Probenvorbereitung Teil 2: Durchfhrung der Probenahme DIN 51701-3, Prfung fester Brennstoffe Probenahme und Probenvorbereitung Teil 3: Durchfhrung der Probenvorbereitung

11、 DIN 66165-1, Partikelgrenanalyse Siebanalyse Teil 1: Grundlagen DIN EN 10056-1, Gleichschenklige und ungleichschenklige Winkel aus Stahl Teil 1: Mae DIN ISO 3310-2, Analysensiebe Technische Anforderungen und Prfung Teil 2: Analysensiebe mit Lochblechen 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments g

12、elten die Begriffe nach DIN 23004-2 und die folgenden Begriffe. 3.1 Koks Abkrzung fr Steinkohlenkoks 3.2 Festigkeit Begriff zur Kennzeichnung des Verhaltens von Koks bei mechanischer Beanspruchung Anmerkung 1 zum Begriff: Als Wert wird dieser als Micum-Kenngre (M) oder Irsid-Kenngre (I) angegeben. 3

13、.3 Kokssorte Koks, der durch seine Korngrenverteilung gekennzeichnet ist Anmerkung 1 zum Begriff: Die Sortengrenzen sind entsprechend den Erfordernissen bei der Verwendung des Kokses festgelegt. Zur Kennzeichnung einer Kokssorte werden die obere und die untere Sortengrenze angegeben, getrennt durch

14、einen Schrgstrich. Bei Kokssorten ohne obere Sortenbegrenzung wird nur die untere Sortengrenze angegeben. BEISPIEL 1 Hochofenkoks 80/20 BEISPIEL 2 Hochofenkoks 20 DIN 51717:2016-04 4 3.4 Korngre der fr den Durchgang durch ein Siebloch magebende Durchmesser eines Koksstckes (siebwirksamer Durchmesser

15、) 3.5 Korngrenverteilung Krnung Korngrenaufbau Kennzeichnung der massenanteiligen Zusammensetzung eines Kokses durch seine Korngrenfraktionen, die durch Siebung bestimmt werden 3.6 Siebdurchgang feines Austragsgut der Siebung QUELLE: DIN 23004-2:2011, Begriff 2.154 3.7 Siebrckstand grobes Austragsgu

16、t der Siebung QUELLE: DIN 23004-2:2011, Begriff 2.155 3.8 Unterkorn Fehlkorn eines Gutes unterhalb der festgelegten unteren Prfkorngre QUELLE: DIN 23004-2:2011, Begriff 2.186 3.9 Abrieb Siebdurchgang durch das Prfsieb mit 10 mm Rundloch, der beim Sieben nach dem Trommeln anfllt Anmerkung 1 zum Begri

17、ff: Er wird mit NM10 (Micum) bzw. NI10 (Irsid) bezeichnet. 4 Kurzbeschreibung des Verfahrens Die zu prfende Koksprobe (die vorbereitete Sammelprobe) wird durch einen Siebsatz mit Prfsieben festgelegter Lochdurchmesser gesiebt. Die Siebrckstnde werden gewogen und anschlieend ohne das Unterkorn in ein

18、er rotierenden Trommel mechanisch beansprucht (getrommelt“). Dann wird der gesamte Trommelinhalt erneut durch denselben Siebsatz gesiebt. 5 Gerte 5.1 Siebmaschine Die Siebmaschine erzeugt ber einen elektrischen Unwuchtantrieb eine vertikale Wurfbewegung auf die Einzelpartikel der Koksprobe. Die Sieb

19、maschine besteht aus einer Halterung fr die Siebe, den Prfsieben und der Zeitschaltuhr zum selbstttigen Abschalten des Siebvorganges. 5.2 Prfsiebe Quadratische Siebe mit Rundlochung, nach DIN ISO 3310-2, mit 800 mm 800 mm oder 1 000 mm 1 000 mm Seitenlnge und einer Randhhe von mindestens 100 mm. DIN

20、 51717:2016-04 5 In Tabelle 1 sind die Siebe, die vor und nach dem Trommeln zu verwenden sind, mit den vorgeschriebenen Lochdurchmessern angegeben. Tabelle 1 Siebsatz aus Prfsieben mit Rundlochung Prfsieb mm Gieerei- Koksa Hochofenkoks vor dem Trommeln Klassierter Koks Nach dem Trommelnc 80 60 40 20

21、 80/60 60/40 40/20 150 X Xb 120 X X Xb Xb Xb Xb 100 X X X X X X 80 X X X X X X X 63 (60) X X X X X X 40 X X X X X 20 X X 10 X aje nach der unteren Sortengrenze bfalls erforderlich cNach dem Trommeln der klassierten Kokssorten entfallen die Prfsiebe, deren Lochdurchmesser grer als die der oberen Sort

22、engrenze sind.5.3 Waage Belastbarkeit bis 100 kg mit einer Auflsung von 0,1 kg. 5.4 Prftrommel aus Stahl (siehe Bild 1) Zylindrische Trommel aus Stahlblech mit folgenden Innenabmessungen: Innenlnge: 1 000 mm 5 mm Innendurchmesser: 1 000 mm 5 mm Dicke des Stahlbleches: mindestens 6 mm Der Trommelmant

23、el erhlt eine ffnung (Breite 500 mm Lnge 500 mm bis 1 000 mm) mit einem gewlbten, bergreifenden Deckel mit Dichtung zum staubdichten Verschlieen der Trommel. Die Innenseite des Deckels bildet mit der Innenwand der Trommel eine Flche. An der Innenflche des Trommelmantels sind ber die ganze Lnge vier

24、Stahlwinkel (100 mm 50 mm 8 mm nach DIN EN 10056-1) aufgeschraubt, aufgenietet oder aufgeschweit. Nieten oder Schraubenkpfe, die sich im Innern der Trommel befinden, mssen versenkt sein. Die Stahlwinkel mssen ersetzt werden, sobald ihre Hhe weniger als 95 mm betrgt. An den Stirnflchen der Trommel be

25、finden sich, zentrisch befestigt und waagrecht gelagert, die Wellenstmpfe. Die Trommel wird ber einen Elektromotor angetrieben, der eine Trommeldrehzahl von (25 1) min-1sicherstellt. Da fr die Untersuchung die Gesamtanzahl der Umdrehungen magebend ist, ist ein Umdrehungszhler erforderlich. DIN 51717

26、:2016-04 6 Die Trommel sollte mit einer Vorrichtung versehen sein, die ein selbstttiges Abschalten nach 100 bzw. 500 Umdrehungen vornimmt. Mae in Millimeter Legende 1 Trommel2 Drehzhler3 Winkel (100 mm 50 mm 8 mm)aTrommelinnenlnge bTrommelinnendurchmessercTrommelffnungdAuffangkastenbreiteeAuffangkas

27、tenlngeBild 1 Prftrommel 5.5 Behlter Zum Sammeln und Wgen der Siebfraktionen, Fassungsvermgen entsprechend der Einwaage (etwa 55 kg). 6 Probenahme Nach DIN 51701-2 und DIN 51701-3 7 Probenvorbereitung Aus der Sammelprobe werden durch Teilen Teilproben von etwa 52 kg hergestellt. Dabei wird unterstel

28、lt, dass der Anteil an Unterkorn nicht mehr als 4 % betrgt. Wenn bekannt ist, dass dieser Anteil hher ist, muss die Masse der Teilprobe entsprechend grer sein. Der Massenanteil Wasser der zu trommelnden Probe darf nicht mehr als 5 % betragen. Liegt er hher, mssen entsprechend grere Teilproben an der

29、 Luft ausgebreitet werden, bis ihr Massenanteil Wasser 5 % betrgt. DIN 51717:2016-04 7 Die bentigte Siebdauer ist nach DIN 66165-1 an vergleichbaren Koksproben zu ermitteln. 8 Durchfhrung Folgende Abfolge ist einzuhalten: 1) Festlegen, welche Kenngre (Micum oder Irsid) bestimmt werden soll. 2) Den S

30、iebsatz nach Tabelle 1 zusammenstellen. 3) Die zu prfende Teilprobe nach Abschnitt 7 auf das oberste Prfsieb aufgeben. 4) Die Probe sieben. 5) Die Siebrckstnde, beginnend mit dem des obersten Prfsiebes, nacheinander in einen Behlter nach 5.5 geben und jeweils auf 0,1 kg wgen. 6) Das Unterkorn in ein

31、em gesonderten Behlter fr sich wgen. 7) Von den Siebrckstnden (50 0,5) kg in die Trommel geben. Gegebenenfalls muss die Probenmenge dazu verringert werden. Falls die Probenmenge dazu verringert werden muss, sind aus den einzelnen Kornklassen Krner mengenproportional entsprechend dem Krnungsaufbau de

32、r Teilprobe nach Abschnitt 7 zu entnehmen. 8) Die Trommelffnung schlieen. 9) Die Trommel in Gang setzen und die Maschine nach genau 100 Umdrehungen fr die Micum-Kenngre bzw. 500 Umdrehungen fr die Irsid-Kenngre abschalten. 10) Die behandelte Probe restlos aus der Trommel entfernen. 11) Den Siebsatz

33、nach Tabelle 1 zusammenstellen. 12) Die behandelte Probe sieben. 13) Die Siebrckstnde, beginnend mit dem des obersten Prfsiebes, und den Durchgang durch das 10 mm Prfsieb, nacheinander auf jeweils 0,1 kg wgen. 9 Auswertung Als Ergebnis werden die Korngrenverteilungen vor und nach dem Trommeln als Ma

34、ssenanteil in Prozent angegeben. Der in Prozent ausgedrckte Massenanteil K einer Korngrenfraktion wird wie folgt errechnet: = 100nullFGDabei ist mFdie Masse der Korngrenfraktion, in Kilogramm; mGdie Masse der in die Trommel eingesetzten Probe, in Kilogramm. DIN 51717:2016-04 8 Ist die Gesamtmasse de

35、r Probe nach dem Trommeln geringer als vor dem Trommeln, wird der Verlust dem Abrieb zugerechnet. Wird umgekehrt nach dem Trommeln mehr Probe ausgewogen als vor dem Trommeln, wird der Mehrbefund vom Abrieb abgezogen. BEISPIEL Fr die Errechnung der Korngrenverteilung vor und nach dem Trommeln (100 Um

36、drehungen) fr Hochofenkoks 20 mm Korngre Vor dem Trommeln Nach dem Trommeln Kornklasse Wgung Korngrenverteilung Wgung Korngrenverteilung Teilprobe Trommelprobe mm kg kg % kg % % kg kg kg % % Behlter 10,2 - - - - 10,2 - - - 100 10,7 0,5 1,0 0,5 1,0 1,0 10,2 0 0 100 bis 80 18,8 8,1 15,8 8,1 16,1 17,1

37、11,1 0,9 0,9 1,8 1,8 80 bis 63 34,2 15,4 30,0 15,4 30,5 47,6 20,1 9,0 9,0 17,9 19,7 63 bis 40 55,2 21,0 40,9 21,0 41,7 89,31) 44,7 24,6 24,6 48,7 68,43) 40 bis 20 60,6 5,4 10,5 5,4 10,72) 100,0 56,1 11,4 11,4 22,691,04) 20 bis 10 60,9 0,3 0,6 57,8 1,7 1,7 3,4 94,4 10 61,5 0,6 1,2 60,4 2,6 2,85) 5,61

38、00,0 51,3 100,0 50,4 100,0 50,2 50,4 100,0 -50,4 Im Prfbericht werden angegeben: Verlust 0,2 1) V40 = 89,3% 2) V40/20 = 10,7% 3) M40= 68,4% 4) M20= 91,0% 5) Um den Verlust von 0,2 kg korrigierter Abrieb 10 Prfbericht 10.1 Allgemeines Der Prfbericht muss folgende Angaben enthalten: a) Verweisung auf

39、diese Norm; b) die geprfte Kokssorte; c) die geprften Korngrenklassen; d) die Massenanteile in Prozent der geprften Korngrenklassen, auf 0,1% gerundet nach DIN 1333; e) Anzahl der Umdrehungen (100 Umdrehungen oder 500 Umdrehungen) Den Zahlenwerten der Fraktion vor dem Trommeln wird ein V“, denen nac

40、h dem Trommeln ein M“ fr Micum-Kenngre oder I“ fr Irsid-Kenngre vorangestellt. DIN 51717:2016-04 9 10.2 Micum-Kenngre 10.2.1 Allgemeines Die Angabe der Micum-Kenngre (100 Umdrehungen der Prftrommel) erfolgt wie folgt: 10.2.2 Kenngre M40Die Summe der Massenanteile der getrommelten Probe, die als Rcks

41、tand bis zum Sieb mit 40 mm verbleiben. 10.2.3 Kenngre M20Die Summe der Massenanteile der getrommelten Probe, die als Rckstand bis zum Sieb mit 20 mm verbleiben. 10.2.4 Kenngre MXXZur Darstellung anderer Micum-Kenngren als unter 10.2.2 oder 10.2.3 genannt. Die Summe der Massenanteile der getrommelte

42、n Probe, die als Rckstand bis zum Sieb mit XX mm verbleiben, zum Beispiel M60(fr Sieb mit 63 mm), M80, M100. 10.3 Irsid-Kenngre Die Angabe der Irsid-Kenngre (500 Umdrehungen der Prftrommel) erfolgt in gleicher Weise wie fr die Micum Kenngre, zum Beispiel I20oder I40. 11 Przision des Verfahrens Fr di

43、e Wiederholgrenze liegen keine Daten vor, die die Angabe der Wiederholgrenze zulassen. Fr die Vergleichsgrenze kann wegen des Kornzerfalls beim Umschlag und beim Transport des Kokses kein Zahlenwert angegeben werden. DIN 51717:2016-04 10 Literaturhinweise DIN 51701-4, Prfung fester Brennstoffe Probenahme und Probenvorbereitung Teil 4: Gerte