ГОСТ Р ИСО 10143-2016: Разбор и Определение Электрического Сопротивления Кокса

Обзор стандарта ГОСТ Р ИСО 10143-2016: Методы измерения удельного электрического сопротивления прокаленного кокса

В процессе производства алюминия качество анодной массы является ключевым фактором, влияющим на экономическую эффективность и стабильность производственного процесса. Основным компонентом анодной массы является прокаленный нефтяной кокс, важнейшей характеристикой которого является удельное электрическое сопротивление (УЭС). Данный показатель напрямую влияет на энергозатраты в электролизере, устройстве для получения алюминия. Стандарт ГОСТ Р ИСО 10143-2016 регламентирует методы измерения УЭС частиц кокса, обеспечивая точность и сопоставимость результатов.

Цель и область применения стандарта

Целью стандарта является установление унифицированных методов измерения удельного электрического сопротивления зерен прокаленного нефтяного кокса, используемого для изготовления анодов в производстве алюминия. Применение стандарта направлено на обеспечение единообразия и точности оценки качества кокса, производимого различными поставщиками.

Стандарт распространяется на частицы кокса в диапазоне размеров от 2,36 до 6,30 мм, что обусловлено необходимостью предотвращения погрешностей, связанных с использованием частиц иных размеров. Методика не применима к мелким частицам или готовым анодам, для которых разработаны специализированные стандарты.

Основные требования и методика измерений

Стандарт детально описывает процедуру измерения УЭС, включая требования к используемому оборудованию и методике подготовки проб.

Используемое оборудование и материалы

Для проведения измерений применяется специальный измерительный цилиндр, изготовленный из диэлектрического материала (например, пластика), оснащенный двумя электродами для подачи электрического тока и двумя электродами для измерения напряжения. Конструкция установки, прилагаемое усилие и параметры электрического тока строго регламентированы стандартом. На практике важно обеспечить корректное приложение усилия сжатия (44.5 ± 0.5 Н) и чистоту контактных поверхностей электродов, чтобы исключить влияние посторонних факторов на результаты измерений.

Подготовка проб и проведение измерений

Перед проведением измерений проба кокса подвергается сушке при температуре 110 °C для удаления влаги, которая может исказить результаты. Проба кокса затем просеивается до получения фракции размером от 2,36 до 6,30 мм. Измерения проводятся на нескольких образцах (обычно в количестве от трех до пяти) для повышения точности результатов.

Процесс измерения включает в себя следующие этапы:

1. Заполнение измерительного цилиндра коксом.

2. Приложение к цилиндру усилия сжатия в соответствии с требованиями стандарта.

3. Пропускание электрического тока через кокс.

4. Измерение напряжения между электродами.

5. Расчет значения удельного электрического сопротивления на основе измеренных параметров.

Оценка качества кокса

Применение стандарта позволяет технологам и специалистам осуществлять входной контроль качества кокса. Результаты измерений фиксируются в протоколе испытаний, на основании которого принимается решение о пригодности партии кокса для использования в производственном процессе.

При оценке качества кокса учитывается не только абсолютное значение удельного электрического сопротивления, но и его стабильность при повторных измерениях. Значительные отклонения в результатах могут свидетельствовать о наличии дефектов в коксе, таких как неполная прокалка, наличие посторонних примесей или неоднородность партии. В таких случаях партия кокса направляется на дополнительные исследования.

Сравнительный анализ с другими стандартами

ГОСТ Р ИСО 10143-2016 следует отличать от других стандартов, регулирующих контроль качества анодной продукции. В отличие от ГОСТ Р ИСО 10143, который направлен на оценку свойств материала (частиц кокса), ГОСТ 10215-88 применяется для контроля характеристик готовых обожженных анодов.

/ Параметр / ГОСТ Р ИСО 10143-2016 / ГОСТ 10215-88 / /-----------------------------------/--------------------------------------------------/------------------------------------------/ / Объект измерения / Зерна прокаленного кокса / Готовые обожженные аноды / / Измеряемый параметр / Удельное электрическое сопротивление материала (кокса) / Удельное электрическое сопротивление изделия (анода) / / Назначение контроля / Входной контроль сырья / Выходной контроль готовой продукции / / Влияние связующего / Отсутствует / Критичное влияние / / Скорость получения результата / Высокая (несколько часов) / Низкая (требуется изготовление и обжиг) /

Таким образом, ГОСТ Р ИСО 10143 и ГОСТ 10215 дополняют друг друга, обеспечивая комплексный контроль качества кокса и готовой анодной продукции.

Рекомендации для специалистов

На основании практического опыта применения стандарта можно выделить следующие рекомендации:

При приемке продукции:

• Протокол испытаний: Запрашивать у поставщика полный протокол испытаний, соответствующий ГОСТ Р ИСО 10143-2016. Обращать внимание на количество повторных измерений (не менее трех) и величину стандартного отклонения.

• Гранулометрический анализ: Убедиться в корректности просеивания кокса до требуемого размера фракции. Неправильное просеивание может привести к искажению результатов.

• Сравнение с паспортными данными: Сравнивать полученные значения УЭС с данными, указанными в паспорте качества, и предыдущими партиями продукции. Значительные отклонения могут свидетельствовать о проблемах с качеством.

В условиях лаборатории:

• Калибровка оборудования: Регулярно проводить калибровку динамометра для обеспечения точности измерений.

• Чистота электродов: Перед каждым измерением тщательно очищать медные электроды для исключения влияния загрязнений.

• Сухость пробы: Проба кокса должна быть предварительно высушена при температуре 110 °C. Наличие влаги может существенно повлиять на результаты измерений.

Выявление дефектов:

• Непрокал: Повышенные значения УЭС и их нестабильность могут указывать на неполную прокалку кокса.

• Загрязнения: Присутствие посторонних примесей в коксе приводит к нестабильности результатов измерений.

• Неоднородность партии: Значительные отклонения в результатах измерений могут свидетельствовать о неоднородности партии кокса.

Соблюдение требований ГОСТ Р ИСО 10143-2016 способствует повышению качества продукции и оптимизации производственных процессов. Применение данного стандарта позволяет принимать обоснованные решения при выборе сырья, что является важным фактором для обеспечения эффективности производства.