抛光铝粉热自燃机理研究

发布时间：2021-06-25 19:25

　　基于目前国内外关于铝粉自燃机理研究的缺失,以及铝粉自燃事故频发的现状,本文以昆山特别重大粉尘爆炸事故为背景,以事故现场收集来的抛光铝粉为研究对象,对抛光铝粉热自燃现象进行了系统的实验和理论研究。首先,利用粉尘云着火温度测试装置以及MIE-Ⅲ型最小点火能测试装置,研究了水分和氧化铁对抛光铝粉着火敏感性的影响,发现水分对抛光铝粉热敏感性整体呈抑制作用,含水量在5～15%时,最小着火温度随着含水量的增大而减小,当含水量超过15%时,随着含水量的增大而升高;最小着火温度随着氧化铁含量的增大而减小;最小点火能随着含水量的增加而升高;氧化铁含量在0～10%时,最小点火能随着含水量的增加而减小,超过10%时,随着氧化铁含量的增加而减小。然后搭建了抛光铝粉自燃实验平台,抛光铝粉堆积在立方体金属网篮中,网篮底部置于水槽中,网篮与水槽整体放入恒温箱,用热电偶监测抛光铝粉温度。最终在70℃的环境温度下,经过22小时55分钟,抛光铝粉发生自燃,自燃过程分为诱导、着火延滞和铝粉燃烧三个阶段。在此基础上,实验研究了环境温度、铝粉堆积尺寸以及酸碱性环境条件下,抛光铝粉自燃的规律。研究表明,抛光铝粉自燃需满足三个条件... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１昆山爆炸事故??Ｆｉｇ．?１．１?Ｋｕｎｓｈａｎ?ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ??

４８人受伤。２０１２年８月５日，浙江温州？个体铝制锁抛光加工场发生铝粉爆炸，造成??１３人死亡１４人受伤。以及２０１４年８月２日，昆山中荣金属制品公司抛光铝粉爆炸，??如图１．１，事故造成９７人死亡、１６３人受伤，这是历史上最严重的一次粉尘爆炸事故。??粉尘爆炸事故造成了大量的人员伤亡和财产损失，严重阻碍了我国经济的发展，粉尘爆??炸的防治工作势在必行。??■??．鑭■??图１．１昆山爆炸事故??Ｆｉｇ．?１．１?Ｋｕｎｓｈａｎ?ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ??在众多的粉尘爆炸事故中，有一类是金属粉尘爆炸，据美国化工安全调查委员会统??计分析，７类粉尘（金属粉尘、煤炭、饲料、农副产品、林产品、合成材料、粮食）引??起的２８１起粉尘爆炸中，金属粉尘爆炸占到所有粉尘爆炸的２４％［１］。金属粉尘爆炸的猛??烈程度远高于其他有机粉尘，而且金属粉尘爆炸引发的火灾不容易扑灭，事故造成的破??坏极大。引起金属粉尘爆炸的原因有多种，如静电、明火、热物体等，其中有一种特殊??的引爆机理是金属自燃，如昆山粉尘爆炸事故，事故起因于除尘器集尘桶内抛光铝粉的??自燃

Ｈ２气泡破裂的临界条件：??Ａｌ：Ａｌ２〇３界面上积累的出气泡由于受界面的挤压，形状可近似为椭球形，Ａ１表面??氧化物层的受力情况可以抽象为图２．２（ａ）所示的模型。椭圆的半长轴和半短轴分别为ａ、??ｂ、ｈ为水合氧化物层的厚度，尸＿为环境气压，为，为Ｈ２气泡内的气压，表示张力的??方向与水合氧化物层法线方向的夹角。８的大小与圧气泡的形状、Ａ１颗粒的粒径以及??水合氧化物膜的力学模量有关。??－８－??

【参考文献】：
期刊论文
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[10]铝与酸、碱反应的实验探索及理论研究[J]. 林美凤.  化学教育. 2001(12)

博士论文
[1]纯铝粉体与水反应产氢及其相关影响因素的研究[D]. 盖卫卓.上海大学 2013

硕士论文
[1]铝/水反应特性及热动力学研究[D]. 万俊.华中科技大学 2012



本文编号：3249810