钛金属粉尘关键爆炸参数测试研究
发布时间：2017-05-13 13:01
本文关键词：钛金属粉尘关键爆炸参数测试研究，由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】：钛金属作为有色金属的一员，由于其出色的理化性质，被广泛地应用于各种高精尖端机械、零件、武器装备的制造之中。我国作为重要的钛生产国家，钛产量已跃居世界第一的位置，每年可以生产钛十万吨以上。然而，在钛产业日新月异的同时，生产事故的发生也越来越频繁，其中尤以粉尘爆炸事故最多，因此，对于钛金属粉尘爆炸特性的研究十分有意义。 本试验主要研究了不同钛粉浓度、粒径、喷粉压力条件下钛金属粉尘最小点火能、爆炸下限和最低着火温度的变化规律，试验中共选取了63-55μm，55-43μm，㩳43μm三种粒径钛金属粉尘，得出相关结论如下： （1）粉尘浓度是影响钛金属粉尘最小点火能的主要因素之一，钛粉的最小点火能随着粉尘浓度的增加，先减小后增大，存在极值。极值时的钛金属粉尘浓度为1400g/m3，此时三种粒径钛金属粉尘对应的最小点火能分别为136mJ、64.94mJ、42.17mJ。三种粒径钛粉最小点火能拟合曲线呈线性关系，＜43μm钛金属粉尘的敏感浓度和最小点火能值都为最小，分别为1380g/m3和45.314mJ。 粉尘粒径对于钛粉最小点火能的影响也十分显著，随着钛粉粒径的减小，对应粉尘浓度下的最小点火能值也在不断降低。试验中拟合得到了63-55μm、55-43μm、㩳43μm三种粒径的钛金属粉尘最小点火能的变化曲线，经计算得到其敏感浓度分别为1367g/m3、1509g/m3、1380g/m3，对应的最小点火能为130.193mJ，60.593mJ，45.314mJ。 （2）本试验中，在固定能量条件下，对63-55μm、55-43μm、㩳43μm三种粒径钛粉的爆炸下限进行了测定，其结果分别为280g/m3、260g/m3、250g/m3，可以看出，随着钛粉粒径的减小，爆炸下限也在不断的降低，且降幅也在减小，出现此种情况与粉尘的比表面积和分散情况有关。 （3）本试验中选取了喷粉压力和粉尘粒径两种因素，分别研究了在不同条件下各质量钛粉最低着火温度的变化情况。根据试验结果得出，喷粉压力是钛粉最低着火温度的单调因素，随着喷粉压力的增加，钛粉对应质量的最低着火温度不断升高，且钛粉质量越大，温度越低。当钛粉质量为50mg，，喷粉压力为0.5bar时，着火温度最高为865℃；当钛粉质量为500mg，喷粉压力为0.2bar时，着火温度最小为594℃。 粉尘粒径对于钛粉最低着火温度的影响也十分明显，在固定喷粉压力的条件下，随着粉尘粒径的减小，对应钛粉质量的最低着火温度也在不断降低，且降低幅度在35-40℃范围内。
【关键词】：最小点火能 爆炸下限 最低着火温度 钛粉 粉尘爆炸
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X932
【目录】：
- 摘要4-6
- Abstract6-11
- 1 绪论11-19
- 1.1 课题研究目的及意义11-12
- 1.2 国内外研究现状12-18
- 1.2.1 钛粉等工业粉尘的研究现状12-16
- 1.2.2 非工业粉尘的研究现状16-18
- 1.3 本文研究内容18-19
- 2 粉尘爆炸及相关理论19-28
- 2.1 粉尘爆炸理论19-22
- 2.1.1 粉尘爆炸发生条件19-20
- 2.1.2 粉尘爆炸机理20-21
- 2.1.3 粉尘爆炸特性21-22
- 2.2 粉尘最小点火能22-25
- 2.2.1 最小点火能定义22-23
- 2.2.2 最小点火能测定及计算方法23
- 2.2.3 最小点火能影响因素23-25
- 2.3 粉尘爆炸下限25-26
- 2.3.1 爆炸下限定义25
- 2.3.2 爆炸下限测定25
- 2.3.3 爆炸下限影响因素25-26
- 2.4 粉尘最低着火温度26-27
- 2.4.1 最低着火温度定义26
- 2.4.2 最低着火温度测定26
- 2.4.3 最低着火温度影响因素26-27
- 2.5 本章小结27-28
- 3 测试装置及方法28-37
- 3.1 测试装置28-33
- 3.1.1 爆炸下限测试装置28-29
- 3.1.2 最小点火能测试装置29-31
- 3.1.3 最低着火温度测试装置31-33
- 3.2 试验测试方法33-36
- 3.2.1 材料准备33-34
- 3.2.2 爆炸下限测试方法34
- 3.2.3 最小点火能测试方法34-35
- 3.2.4 最低着火温度测试方法35-36
- 3.3 本章小结36-37
- 4 钛金属粉尘关键爆炸参数试验研究37-56
- 4.1 钛金属粉尘爆炸下限测试研究37-41
- 4.1.1 钛金属粉尘爆炸下限测定37-40
- 4.1.2 粒径对钛金属粉尘爆炸下限影响分析40-41
- 4.2 钛金属粉尘最小点火能测试研究41-50
- 4.2.1 钛金属粉尘不同浓度下最小点火能测定41-48
- 4.2.2 粒径对最小点火能影响分析48-50
- 4.3 钛金属粉尘最低着火温度测试研究50-55
- 4.3.1 钛金属粉尘不同压力下最低着火温度测定50-54
- 4.3.2 粒径对钛金属粉尘最低着火温度的影响分析54-55
- 4.4 本章小结55-56
- 5 结论与展望56-58
- 5.1 本试验的主要结论56-57
- 5.2 不足与展望57-58
- 参考文献58-61
- 攻读硕士期间发表的论文情况61-62
- 致谢62-63
【参考文献】
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本文编号：362586
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