1、November 2010 Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINPreisgruppe 11DIN 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 75.160.10Zur Erstellung einer DIN SPEC knnen verschiede
2、ne Verfahrensweisen herangezogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln eines Fachberichts erstellt.!$“1569525www.din.deDDIN SPEC 1151Feste Sekundrbrennstoffe Verfahren zur Bestimmung des Schmelzverhaltens der Asche beiAnwendung charakteristischer Temperaturen;Deutsche Fass
3、ung CEN/TR 15404:2010Solid recovered fuels Methods for the determination of ash melting behaviour by using characteristictemperatures;German version CEN/TR 15404:2010Combustibles solides de rcupration Mthode de dtermination de la fusibilit des cendres;Version allemande CEN/TR 15404:2010Alleinverkauf
4、 der Spezifikationen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN CEN/TS 15404:2007-01www.beuth.deGesamtumfang 19 SeitenDIN CEN/TR 15404B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 DIN CEN/TR 15404 (DIN SPEC 1151):2010-11 Nationales Vorwort Das Dokument (CEN/TR 15404:201
5、0) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 343 Feste Sekundrbrenn-stoffe“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom SFS (Finnland) gehalten wird. Das zustndige deutsche Gremium ist der Arbeitsausschuss NA 062-05-83 AA Sekundrbrennstoffe“ im Normenausschuss Materialprfung (NMP). Fr die in diesem Dokument zitie
6、rte Internationale Norm wird im Folgenden auf die entsprechende Deutsche Norm hingewiesen: ISO 3310-1 siehe DIN ISO 3310-1 nderungen Gegenber DIN CEN/TS 15404:2007-01 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Status des Dokuments gendert; b) Symbol der Schrumpfungstemperatur von ST zu SST gendert; c
7、) Kurven und Legende von Bild 1 berichtigt; d) Abschnitt Przision gestrichen; e) Abschnitt ber Auswertung der Ergebnisse hinzugefgt; f) Ringversuchsergebnisse in Form von graphischen Darstellungen in einem informativen Anhang ergnzt; g) Inhalt redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN CEN/TS 154
8、04: 2007-01 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN ISO 3310-1, Analysensiebe Technische Anforderungen und Prfung Teil 1: Analysensiebe mit Metalldrahtgewebe 2 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 TECHNISCHER BERICHT TECHNICAL REPORT RAPPORT TECHNIQUE
9、CEN/TR 15404 September 2010 ICS 75.160.10 Ersatz fr CEN/TS 15404:2006Deutsche Fassung Feste Sekundrbrennstoffe Verfahren zur Bestimmung des Schmelzverhaltens der Asche bei Anwendung charakteristischer Temperaturen Solid recovered fuels Methods for the determination of ash melting behaviour by using
10、characteristic temperatures Combustibles solides de rcupration Mthode de dtermination de la fusibilit des cendres Dieser Technische Bericht (TR) wurde vom CEN am 12.Juni 2010 als eine knftige Norm zur vorlufigen Anwendung angenommen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien,
11、Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich,Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen,Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Un
12、garn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2010 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den
13、nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. CEN/TR 15404:2010 DB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 CEN/TR 15404:2010 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .5 2 Normative Verweisungen5 3 Begriffe .5 4 Kurzbeschreibung .6 5 Reagenzien.6 6 Gerte und H
14、ilfsmittel .6 7 Prfbedingungen .7 8 Verfahrensweise 8 9 Durchfhrung.8 10 Auswertung der verfgbaren Ergebnisse .9 Anhang A (informativ) Ringversuchsergebnisse 12 Literaturhinweise . 17 DIN CEN/TR 15404 (DIN SPEC 1151):2010-11 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 CEN/TR
15、 15404:2010 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (CEN/TR 15404:2010) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 343 Feste Sekundr-brennstoffe“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom SFS gehalten wird. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen, ohne dass die
16、se vorstehend identifiziert wurden. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Dieses Dokument ersetzt CEN/TS 15404:2006. CEN/TS 15404:2006 wird nicht als Technische Spezifikation beibehalten bzw. nicht in eine Europische Norm
17、 umgewandelt, da zu wenige annehmbare Przisionsdaten verfgbar sind (siehe 1, 2). Gegenber CEN/TS 15404:2006 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Symbol der Schrumpfungstemperatur von ST zu SST gendert; b) Kurven und Legende von Bild 1 berichtigt; c) Abschnitt Przision gestrichen; d) Abschnitt b
18、er Auswertung der Ergebnisse hinzugefgt; e) Ringversuchsergebnisse in Form von graphischen Darstellungen in einem informativen Anhang ergnzt; f) gesamtes Dokument redaktionell berarbeitet. DIN CEN/TR 15404 (DIN SPEC 1151):2010-11 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 C
19、EN/TR 15404:2010 (D) 4 Einleitung Das Schmelzen von Asche ist ein komplexer Vorgang, bei dem auch Schrumpfung, Sinterung und Quellung auftreten knnen. Die in diesem Fachbericht beschriebenen Prfverfahren stellen Informationen ber den Schmelzvorgang und das Schmelzverhalten von gemischten anorganisch
20、en Bestandteilen der Brennstoffasche bei hohen Tempe-raturen zur Verfgung. Die zur Verfgung stehenden Prfverfahren sind in den meisten Fllen empirisch. Die fr die Prfungen verwendeten Aschen sind homogene, aus dem Brennstoff hergestellte Stoffe; die Bestimmung erfolgt bei geregelter Aufheizrate in e
21、iner geregelten Atmosphre. Im Gegensatz dazu schlieen die komplexen Verbrennungs- und Schmelzvorgnge unter grotechnischen Bedingungen heterogene Gemische von Partikeln, variable Aufheizraten und Gasgemische ein. Die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren sollten in Abhngigkeit von den folgenden
22、Aspekten bzw. Parametern verwendet werden: Wiederholprzision; Vergleichprzision; Zuverlssigkeit; Zeitaufwand (schnell durchzufhrende Prfverfahren); Kosteneffizienz; Mglichkeiten einer automatischen Prfung. Das Ziel dieses Dokuments besteht in der Bereitstellung einer einfachen und erfolgreichen Prak
23、tik zur Beschreibung des Ascheschmelzverhaltens. Die Begriffe Schmelzbarkeit der Asche und Ascheerweichung sind Synonyme fr Schmelzen der Asche. DIN CEN/TR 15404 (DIN SPEC 1151):2010-11 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 CEN/TR 15404:2010 (D) 5 1 Anwendungsbereich D
24、ieser Fachbericht beschreibt beispielhaft Verfahren zur Bestimmung der Schrumpfungs-, Erweichungs-, Halbkugel- und Flietemperatur zur Charakterisierung des Schmelzverhaltens der Asche von festen Sekun-drbrennstoffen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung di
25、eses 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). prEN 15357:2008, Feste Sekundrbrennstoffe Terminologie, Definitionen und Beschreibu
26、ngen prEN 15403, Feste Sekundrbrennstoffe Bestimmung des Aschegehaltes ISO 3310-1, Test sieves Technical requirements and testing Part 1: Test sieves of metal wire cloth 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach prEN 15357:2008 und die folgenden Begriffe. 3.1 Schrumpfungs
27、temperatur SST Temperatur, bei der die Schrumpfung des Probekrpers erfolgt, d. h., bei der die Flche des Probekrpers unter 95 % der Ausgangs-Probekrperflche bei 550 C sinkt ANMERKUNG Das Schrumpfen kann infolge Freisetzung von Kohlenstoffdioxid, flchtigen Alkaliverbindungen und/oder Sintern erfolgen
28、. 3.2 Erweichungstemperatur DT Temperatur, bei der erste Anzeichen von Abrundungen der Kanten des Probekrpers infolge Schmelzens auftreten 3.3 Halbkugeltemperatur HT Temperatur, bei der die Form des Probekrpers annhernd halbkugelfrmig ist, d. h., bei der die Hhe die Hlfte des Durchmessers der Grundf
29、lche betrgt 3.4 Flietemperatur FT Temperatur, bei der die Asche auf der sie tragenden Platte in einer Schicht ausgebreitet ist, deren Hhe die Hlfte der Hhe des Probekrpers bei der Halbkugeltemperatur betrgt ANMERKUNG Die Hlfte der Hhe des Probekrpers ist aufgrund der hufig auftretenden Blasenbildung
30、seffekte festgelegt. Das ist insbesondere fr die automatische Bildauswertung von Bedeutung. Diese Definition ist abweichend von in anderen Normen gegebenen Definitionen. DIN CEN/TR 15404 (DIN SPEC 1151):2010-11 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 CEN/TR 15404:2010 (D
31、) 6 4 Kurzbeschreibung Ein aus der vorbereiteten Asche gefertigter Probekrper wird mit konstanter Rate erhitzt, wobei die Erweichung stndig beobachtet wird. Die Temperaturen, bei denen charakteristische Formvernderungen auftreten, werden aufgezeichnet. 5 Reagenzien 5.1 Wasser, entmineralisiert. 5.2
32、Dextrin, Lsung mit 100 g/l: 10 g Dextrin werden in 100 ml Wasser gelst. 5.3 Ethanol mit einer Reinheit grer 95 %. 5.4 Kohlenstoffdioxid 5.5 Gasgemisch aus Kohlenstoffdioxid (5.4) und Kohlenstoffmonooxid: Ein Volumenanteil von 55 % bis 65 % Kohlenstoffmonooxid wird mit einem Volumenanteil von 35 % bi
33、s 45 % Kohlenstoffdioxid (5.4) gemischt. 5.6 Golddraht mit einem Durchmesser von 0,5 mm oder grer oder eine Goldplatte mit einer Dicke von 0,5 mm bis 1,0 mm, einer Reinheit von 99,99 % und einem zertifizierten Schmelzpunkt (z. B. 1 064 C). 5.7 Nickeldraht mit einem Durchmesser von 0,5 mm oder grer o
34、der eine Nickelplatte mit einer Dicke von 0,5 mm bis 1,0 mm, einer Reinheit von 99,9 % und einem zertifizierten Schmelzpunkt (z. B. 1 455 C). ANMERKUNG Nickel wird zur Reduzierung der Atmosphre verwendet. 5.8 Palladiumdraht mit einem Durchmesser von 0,5 mm oder grer oder eine Palladiumplatte mit ein
35、er Dicke von 0,5 mm bis 1,0 mm, einer Reinheit von 99,9 % und einem zertifizierten Schmelzpunkt (z. B. 1 554 C). 6 Gerte und Hilfsmittel 6.1 Muffelofen, elektrisch aufheizbar, der: a) geeignet ist, eine Hchsttemperatur von ( 1 500 C) zu erreichen, bei der die Eigenschaften der Asche zu bestimmen sin
36、d; b) eine adquate Zone von gleichmiger Temperatur aufweist und beibehlt, in der der/die Probekrper erwrmt wird/werden; c) Einrichtungen aufweist, mittels derer der/die Probekrper mit gleichbleibender Rate von 550 C an auf-wrts erwrmt wird/werden; d) geeignet ist, die erforderliche Prfatmosphre um d
37、en/die Probekrper herum beizubehalten; e) ber Einrichtungen verfgt, mittels derer die Formvernderung des/der Probekrper(s) whrend des Auf-heizens beobachtet wird/werden. 6.2 Schale aus inertem Material, wie z. B. Porzellan, Siliciumdioxid, Platin, mit einer Tiefe von 10 mm bis 20 mm und so bemessen,
38、 dass die Beanspruchung der Bodenflche mit der Probe nicht grer 0,1 g/cm2ist. 6.3 Pyrometer, bestehend aus einem Platin-/Platin-Rhodium-Thermopaar. 6.4 Form aus Messing, nichtrostendem Stahl oder einem anderen geeigneten Werkstoff zur Herstellung des Probekrpers. DIN CEN/TR 15404 (DIN SPEC 1151):201
39、0-11 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 CEN/TR 15404:2010 (D) 7 6.5 Federdruck-Handpresse zur Herstellung des Probekrpers, geeignet, einen Federdruck von etwa 1,5 N/mm2zu erzeugen. 6.6 Unterlage fr den Probekrper, aus solch einem inerten Werkstoff bestehend, der sic
40、h whrend der Bestimmung weder verformt noch die Asche absorbiert. ANMERKUNG Unterlagen aus Sinterkorund oder feinkrnigem Mullit sind im Allgemeinen hinreichend, aber bei einzelnen Aschen knnen Probleme auftreten, falls eine nicht absorbierende Zwischenschicht wie z. B. Platinfolie zwischen der urspr
41、nglichen Unterlage und dem Probekrper verwendet wird. 6.7 Durchflussmessgert, zwei, zur Messung der Bestandteile der reduzierenden Gase. ANMERKUNG Falls oxidierendes Gas verwendet wird, ist eine Messung der Durchflussrate nicht notwendig. 6.8 Mahlgert wie z. B. Achatmrser, Stel. 6.9 Prfsieb mit eine
42、r ffnungsweite von 0,075 mm und einem Durchmesser von 100 mm, mit Deckel und Siebpfanne ausgestattet, nach ISO 3310-1. 6.10 Optisches Gert wie z. B. eine Kamera oder Videoausrstung, zur Beobachtung des Probekrper-profils whrend der gesamten Bestimmung. 7 Prfbedingungen 7.1 Prfatmosphre In Abhngigkei
43、t von der Anwendung wird eine oxidierende oder reduzierende Atmosphre verwendet. Fr eine oxidierende Atmosphre wird Luft oder Kohlenstoffdioxid eingesetzt. Fr eine reduzierende Atmosphre sind die folgenden Gemische bei einer linearen Mindestdurchflussrate von 100 mm/min bis 250 mm/min, berechnet bei
44、 Umgebungstemperatur, ber den Probekrper zu leiten: 55 % bis 65 % Volumenanteile Kohlenstoffmonooxid mit 35 % bis 45 % Volumenanteilen Kohlenstoff-dioxid, und 45 % bis 55 % Volumenanteile Wasserstoff mit 45 % bis 55 % Volumenanteilen Kohlenstoffdioxid. ANMERKUNG Die Durchflussrate ist nicht entscheidend, vorausgesetzt, dass die reduzierende Atmosphre ausreicht, um einem Lufteinbruch in den Ofen vorzubeugen. Die gleiche Durchflussrate wird jedoch auch fr die oxidierende Atmosphre empfohlen. Bei fen offener Bauart mit einem greren Durchmesser knnte fr die reduziere
