ISO 9406:1995

Carbonaceous materials for the production of aluminium - Green coke - Determination of volatile matter content by gravimetric analysis

Cancels and replaces the first edition (1988). Specifies a method for the determination, by gravimetric analysis, of the volatile matter in green coke used in the production of aluminium. Applicable to green cokes having volatile matter contents greater than 1 % (m/m).

Produits carbonés utilisés pour la production de l'aluminium — Coke cru — Détermination de la teneur en matières volatiles par gravimétrie

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 08-Mar-1995
• ICS: 71.100.10 - Materials for aluminium production
• Technical Committee: ISO/TC 226 - Materials for the production of primary aluminium
• Drafting Committee: ISO/TC 226/WG 2 - Cathodes and ramming paste
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 02-May-2024
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Revises: ISO 9406:1988 - Carbonaceous materials for the production of aluminium - Green coke - Determination of volatile matter content by gravimetric analysis
• Effective Date: 15-Apr-2008

Overview

ISO 9406:1995 is an internationally recognized standard specifying a gravimetric analysis method for determining the volatile matter content in green coke used in aluminium production. This second edition replaces the original 1988 version, providing a refined approach to measuring volatile constituents in green coke with volatile matter contents exceeding 1% by mass. Green coke, a carbonaceous material derived from the distillation of mineral oil, undergoes this analysis to ensure it meets the technical and economic requirements essential for aluminium electrolytic processes.

Key Topics

• Scope and Applicability
  Applicable to green coke used in aluminium production, particularly when volatile matter exceeds 1% (m/m). It ensures quality control by determining the precise volatile matter content, which impacts coke calcination and performance.

• Method Principle
  Gravimetric analysis involves heating a test sample in a silica crucible at 900°C ± 20°C to expel volatile components, with the mass loss indicating the volatile matter percentage.

• Apparatus and Equipment
  Essential equipment includes:

  • Silica crucibles with tightly fitting lids (10–15g)
  • A muffle furnace capable of maintaining 900°C ± 20°C
  • Temperature measuring devices with thermocouples (0°C to 1000°C range)
  • Laboratory oven adjustable to 120°C ± 5°C for sample drying
  • A support for holding multiple crucibles to ensure uniform heating

• Sampling and Sample Preparation
  Samples must be prepared according to ISO 6375, with careful crushing and sieving through a 250 µm mesh. Drying the sample to a constant mass at 120°C ± 5°C is crucial before testing. Two test portions per sample ensure accuracy.

• Testing Procedure
  After weighing the dry sample, it is heated in the muffle furnace for approximately 7 minutes, then cooled, desiccated, and reweighed. The volatile matter content is calculated from the mass loss.

• Precision and Accuracy
  Repeatability (r) is approximately 0.2% m/m, while reproducibility (R) is about 0.7% m/m. These values reflect the method’s reliability for laboratory testing.

• Reporting Requirements
  Test reports should include sample identification, reference to ISO 9406:1995, detailed results with units, any observations, and deviations from standard procedures.

Applications

ISO 9406:1995 is critical for industries and laboratories involved in:

• Aluminium Production
  Ensuring green coke quality for efficient and effective calcination processes, directly impacting electrode manufacturing and overall aluminium electrolytic cell performance.

• Quality Control Laboratories
  Routine testing of green coke batches to monitor volatile matter content, facilitating inventory management, process optimization, and supplier compliance.

• Carbon Materials Manufacturing
  Standardizing volatile matter measurement in green coke to support consistent raw material specifications.

• Research and Development
  Investigating the influence of volatile matter on carbonaceous materials properties and behaviours in aluminium production processes.

Related Standards

• ISO 6375:1980 – Carbon products for aluminium production - Sampling of cokes for electrodes
• ISO 565:1990 – Laboratory sieves - Nominal dimensions and test sieves
• ISO 5725-1:1994 – Accuracy (trueness and precision) of measurement methods - General principles and definitions
• ISO 5725-2:1994 – Accuracy (trueness and precision) of measurement methods - Basic method for the determination of repeatability and reproducibility

Keywords

carbonaceous materials, green coke, volatile matter, gravimetric analysis, aluminium production, coke analysis, ISO 9406, quality control, calcination, muffle furnace, metallurgical coke, laboratory testing, sample preparation, repeatability, reproducibility, industrial standards

---

ISO 9406:1995 defines a robust, reproducible method essential for maintaining the quality and consistency of green coke used in aluminium manufacturing. Adopting this standard supports efficient production, cost control, and safety in the aluminium industry worldwide.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL
ISO
STANDARD
Second edition
1995-03-15
Carbonaceous materials for the production
of aluminium
- Green coke -
Determination of volatile matter content
by gravimetric analysis
Produits carbonh utilish pour Ia production de I’aluminium - Coke
cru - Dhtermina tion de Ia teneur en ma tieres vola tiles par gravimhrie
Reference number
ISO 94063 995(E)
ISO 9406: 1995(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 9406 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 47, Chemistry, Subcommittee SC 7, Aluminium Oxide, cryolite,
aluminium fluoride, sodium fluoride, carbonaceous products for the alu-
minium industry.
This second edition cancels and replaces the first edition
(ISO 9406:1988), of which it constitutes a minor revision (see figure 1).
0 ISO 1995
All rights reserved. Unless otherwise specified, no patt of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
Intern ational Organization for Standardization
Case Postale 56@CH-121 1 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
0 ISO
ISO 9406: 1995(E)
Introduction
Green coke is the end product of the distillation of mineral Oil. To prepare
it for the production of carbonaceous materials for electrolytic production
of aluminium, its volatile components have to be removed by calcination.
The volatile matter content is an important factor technically and eco-
nomically.
The method eliminates the volatile matter in green Coke, thus permitting
the volatile matter content to be determined. The method is based on that
described in the Standard DIN 51 720, Prüfung fester Brennstoffe -
Bestimmung des Gehaltes an Flüchtigen Bestandteilen.
. . .
Ill
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INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO ISO 9406: 1995(E)
Carbonaceous materials for the production of
aluminium - Green coke - Determination of volatile
matter content by gravimetric analysis
1 Scope 3 Principle
A test Portion is heated in a crucible at a specified
This International Standard specifies a method for the
temperature and the loss in mass determined. The
determination, by gravimetric analysis, of the volatile
volatile matter content is then calculated as a per-
matter in green coke used in the production of alu-
centage by mass.
minium.
The method is applicable to green Cokes having vol-
4 Apparatus
atile matter contents greater than 1 % (m/m).
Ordinary laboratory apparatus, and
2 Normative references
4.1 Silica crucibles, ten, undamaged, of mass
IO g to 15 g, with ground lids and with the dimen-
The following Standards contain provisions which,
sions shown in figure 1.
through reference in this text, constitute provisions
of this International Standard. At the time of publi-
cation, the editions indicated were valid. All Standards Dime nsions in millimetres
are subject to revision, and Parties to agreements
based on this International Standard are encouraged
to investigate the possibility of applying the most re-
cent editions of the Standards indicated below.
Members of IEC and ISO maintain registers of cur-
rently valid International Standards.
ISO 565:1990, Test sieves - Metal wire cloth, per-
forated metal plate and electroformed sheet - Nom-
inal sizes of openings.
ISO 5725-1: 1994, Accuracy (trueness and precision)
of measurement methods and results - Part 7:
General principles and definitions.
Figure 1
ISO 5725-2: 1994, Accuracy (trueness and precision)
of measurement methods and results - Part 2: Basic
method for the determination of repeatability and
reproducibility o
...

NORME
ISO
INTERNATIONALE
Deuxième édition
1995-03-I 5
Produits carbonés utilisés pour la
production de l’aluminium - Coke cru -
Détermination de la teneur en matières
volatiles par gravimétrie
Carbonaceous materials for the production of alumin ium - Green
coke - De termina tion of volatile matter content b y gra vime trie analysis
Numéro de référence
ISO 9406: 1995(F)
ISO 9406: 1995(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 9406 a été élaborée par le comité technique
ISO/K 47, Chimie, sous-comité SC 7, Oxyde d’aluminium, cryolithe,
fluorure d’aluminium, fluorure de sodium, produits carbonés pour I’indus-
trie de l’aluminium.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 94063 988), dont elle constitue une révision mineure (voir figure 1).
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
0 ISO
ISO 9406: 1995(F)
Introduction
Le coke cru est le produit résultant de la distillation d’huile minérale. Pour
le préparer en vue de la production de produits carbonés pour la produc-
tion de l’aluminium par électrolyse, ses composants volatils doivent être
éliminés par calcination.
La teneur en matières volatiles est un paramètre technique et économique
important.
La présente méthode consiste à éliminer les matières volatiles du coke
cru et ainsi à en déterminer leur teneur, et elle est basée sur la norme
DIN 51 720, Prüfung fester Brennstoffe - Bestimmung des Gehaltes an
Flüch tigen Bestandteilen.
. . .
Ill
Page blanche
NORME INTERNATIONALE 0 ISO
ISO 9406: 1995(F)
Produits carbonés utilisés pour la production de
l’aluminium - Coke cru - Détermination de la teneur
en matières volatiles par gravimétrie
ISO 6375:1980, Produits carbonés utilisés pour la
1 Domaine d’application
production de l’aluminium - Cokes pour électrodes
- Échantillonnage.
La présente Norme internationale prescrit une mé-
thode gravimétrique pour la détermination de la te-
neur en matières volatiles du coke cru utilisé pour la
3 Principe
production de l’aluminium.
La méthode est applicable aux cokes crus dont
Une prise d’essai est chauffée dans un creuset à une
la teneur en matières volatiles est supérieure à
température fixée et la perte de masse est détermi-
1 % (mlm).
née. La teneur en matières volatiles est alors calculée
et exprimée en pourcentage en masse.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions 4 Appareillage
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
Matériel courant de laboratoire, et
tuent des dispositions valables pour la présente
Norme internationale. Au moment de la publication,
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
4.1 Creusets en silice non endommagés, au nom-
norme est sujette à révision et les parties prenantes
bre de 10, munis de couvercles rodés, de masse
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
comprise entre 10 g et 15 g, ayant les dimensions
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
indiquées sur la figure 1.
quer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’IS-0
possèdent le registre des Normes internationales en
Dimensions en millimètres
vigueur à un moment donné.
ISO 565: 1990, Tamis de contrôle - Tissus métalli-
tôles métalliques perforées et feuilles
ques,
électroformées - Dimensions nominales des ouver-
tures.
ISO 5725-l :1994, Exactitude (justesse et fidélité) des
résultats et méthodes de mesure - Partie 1: Princi-
pes généraux et définitions.
ISO 5725-2:1994, Exactitude (justesse et fidélité) des
résultats et méthodes de m
...

NORME
ISO
INTERNATIONALE
Deuxième édition
1995-03-I 5
Produits carbonés utilisés pour la
production de l’aluminium - Coke cru -
Détermination de la teneur en matières
volatiles par gravimétrie
Carbonaceous materials for the production of alumin ium - Green
coke - De termina tion of volatile matter content b y gra vime trie analysis
Numéro de référence
ISO 9406: 1995(F)
ISO 9406: 1995(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 9406 a été élaborée par le comité technique
ISO/K 47, Chimie, sous-comité SC 7, Oxyde d’aluminium, cryolithe,
fluorure d’aluminium, fluorure de sodium, produits carbonés pour I’indus-
trie de l’aluminium.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 94063 988), dont elle constitue une révision mineure (voir figure 1).
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
0 ISO
ISO 9406: 1995(F)
Introduction
Le coke cru est le produit résultant de la distillation d’huile minérale. Pour
le préparer en vue de la production de produits carbonés pour la produc-
tion de l’aluminium par électrolyse, ses composants volatils doivent être
éliminés par calcination.
La teneur en matières volatiles est un paramètre technique et économique
important.
La présente méthode consiste à éliminer les matières volatiles du coke
cru et ainsi à en déterminer leur teneur, et elle est basée sur la norme
DIN 51 720, Prüfung fester Brennstoffe - Bestimmung des Gehaltes an
Flüch tigen Bestandteilen.
. . .
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Page blanche
NORME INTERNATIONALE 0 ISO
ISO 9406: 1995(F)
Produits carbonés utilisés pour la production de
l’aluminium - Coke cru - Détermination de la teneur
en matières volatiles par gravimétrie
ISO 6375:1980, Produits carbonés utilisés pour la
1 Domaine d’application
production de l’aluminium - Cokes pour électrodes
- Échantillonnage.
La présente Norme internationale prescrit une mé-
thode gravimétrique pour la détermination de la te-
neur en matières volatiles du coke cru utilisé pour la
3 Principe
production de l’aluminium.
La méthode est applicable aux cokes crus dont
Une prise d’essai est chauffée dans un creuset à une
la teneur en matières volatiles est supérieure à
température fixée et la perte de masse est détermi-
1 % (mlm).
née. La teneur en matières volatiles est alors calculée
et exprimée en pourcentage en masse.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions 4 Appareillage
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
Matériel courant de laboratoire, et
tuent des dispositions valables pour la présente
Norme internationale. Au moment de la publication,
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
4.1 Creusets en silice non endommagés, au nom-
norme est sujette à révision et les parties prenantes
bre de 10, munis de couvercles rodés, de masse
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
comprise entre 10 g et 15 g, ayant les dimensions
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
indiquées sur la figure 1.
quer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’IS-0
possèdent le registre des Normes internationales en
Dimensions en millimètres
vigueur à un moment donné.
ISO 565: 1990, Tamis de contrôle - Tissus métalli-
tôles métalliques perforées et feuilles
ques,
électroformées - Dimensions nominales des ouver-
tures.
ISO 5725-l :1994, Exactitude (justesse et fidélité) des
résultats et méthodes de mesure - Partie 1: Princi-
pes généraux et définitions.
ISO 5725-2:1994, Exactitude (justesse et fidélité) des
résultats et méthodes de m
...