發(fā)布時(shí)間：2018-04-14 19:53

  本文選題：微米級(jí) + 鋁粉爆炸��； 參考：《中國(guó)礦業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：鋁粉是一種重要的金屬工業(yè)原料,其制備屬于高危冶煉行業(yè),產(chǎn)生的大量微米級(jí)粉塵有嚴(yán)重的爆炸危險(xiǎn)性。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于鋁粉爆炸和抑爆規(guī)律的研究取得了一定的成果,但在微觀實(shí)驗(yàn)研究和定量化分析方面仍有一些不足。本文以我國(guó)鋁粉事故頻發(fā)及其造成嚴(yán)重的人員傷亡和巨大的財(cái)產(chǎn)損失為研究背景,采用了實(shí)驗(yàn)和理論分析相結(jié)合的方法,研究了微米鋁粉粒徑、濃度、抑爆劑種類和添加量對(duì)于微米鋁粉爆炸和抑爆特性的影響規(guī)律,取得以下主要研究成果:(1)研究了微米鋁粉和抑爆劑及其混合物在空氣中加熱的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性。微米鋁粉在空氣中的燃燒過程可分為5個(gè)階段:穩(wěn)定期、初始氧化階段、晶型轉(zhuǎn)變期、劇烈燃燒階段和后期氧化階段,其粒徑越小,燃燒性能越強(qiáng),初始氧化階段和劇烈燃燒階段的活化能越小。磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈣、磷酸二氫銨、二氧化硅和氯化鈉5種抑爆劑的抑爆機(jī)理不同,可不同程度地改變微米鋁粉的燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性。阻化效果與微米鋁粉粒徑、抑爆劑添加量和抑爆劑種類有關(guān),微米鋁粉粒徑越大,抑爆劑添加量越大,微米鋁粉的氧化誘導(dǎo)溫度和劇烈燃燒溫度越高,初始氧化階段和劇烈燃燒階段的活化能越大,磷酸二氫鈣是首選的微米鋁粉抑爆劑。(2)揭示了微米鋁粉的濃度和粒徑對(duì)爆炸特性參數(shù)和燃燒時(shí)間的影響規(guī)律。微米鋁粉濃度不斷增加,P_m、(dP/d_t)_m和k_(st)表現(xiàn)出先增大后減小的拋物線變化,P_(max)和(dP/dt)_(max)隨微米鋁粉粒徑的增大呈指數(shù)衰減變化。定義一個(gè)新的參數(shù)——爆炸過程中微米鋁粉的燃燒時(shí)間t,t隨微米鋁粉濃度的增大而減小,最后逐漸趨于平緩,呈指數(shù)衰減;隨微米鋁粉粒徑的減小而減小,呈線性變化。微米鋁粉的爆炸產(chǎn)物呈絮狀分布,微米鋁粉和其氧化物Al_2O_3共同存在,表明在爆炸過程中微米鋁粉并未完全反應(yīng),有部分微米鋁粉未參與爆炸。(3)模擬了微米鋁粉粉塵在受限空間內(nèi)的分散過程。微米鋁粉粉塵云具有高度分散性和動(dòng)態(tài)變化特性,只需很小的觸發(fā)壓力便能在瞬時(shí)形成可爆粉塵云。(4)闡明了微米鋁粉爆炸抑爆效果的影響因素,抑爆效果與微米鋁粉的粒徑、抑爆劑種類、抑爆劑添加量密切相關(guān)。微米鋁粉粒徑越小,越難起到抑爆作用,本文中抑爆劑對(duì)于34-40μm鋁粉的抑爆效果最好,對(duì)1-2μm鋁粉的抑爆效果最差。5種抑爆劑能在不同程度上降低最大爆炸壓力、最大爆炸壓力上升速率和爆炸指數(shù),延長(zhǎng)燃燒時(shí)間,磷酸二氫鈣的抑爆效果最好,磷酸二氫銨不能用作微米鋁粉的抑爆劑。增大抑爆劑的添加量,能增強(qiáng)抑爆效果,但是當(dāng)抑爆劑添加量較小時(shí),會(huì)產(chǎn)生“SEEP”現(xiàn)象,即抑爆劑添加量不足反而會(huì)促進(jìn)爆炸。
[Abstract]:Aluminum powder is an important metal industrial raw material , and its preparation belongs to high - risk smelting industry . The research results are as follows : ( 1 ) The effect of particle size , concentration , type and additive amount of micron aluminum powder on the explosion and explosion characteristics of micron aluminum powder is studied . ( 3 ) The dispersion process of micron aluminum powder dust in confined space is simulated .

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TF123.23;O643.221

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1750774