抛光铝粉爆炸火焰传播规律研究

为了研究实际工况下粉尘爆炸的传播规律,选取典型抛光铝粉为研究对象,利用自制除尘系统爆炸试验平台,进行了抛光铝粉爆炸火焰传播规律的研究。结果表明:在爆炸起始阶段,火焰传播速度比较小,但随着传播距离的不断增加,火焰传播速度持续增加,火焰增大速率也逐渐增加;在管道末端前,火焰传播速度超过了100 m/s,最大火焰传播速度达到111 m/s。通过研究为除尘系统爆炸防护提供了解决思路,有助于提高抛光作业场所安全性。

基于F-K理论的抛光铝粉自燃特性及自燃临界条件

采用网篮试验研究抛光铝粉自燃特性、自燃临界条件及氧化过程中温度时空分布规律.根据Frank-Kamenetskii(F-K)理论,分别采用差分法和交叉点温度法对试验数据进行分析,计算氧化反应动力学参数并对试验结果进行外推,预测工业现场堆积尺度下的最小自燃临界温度.研究结果表明:抛光铝粉的氧化进程符合Arrhenius动力学机制,反应活化能为105.4 kJ/mol;在试验室小尺寸网篮堆积状态下,铝粉的临界温度为215.5℃;当堆积尺度增大到工业现场集尘桶大小时,其值大幅下降至129℃.研究结果可为铝粉生产、储存和运输过程中自燃灾害的预防和控制提供理论参考.

水分促使抛光铝粉热自燃临界温度和诱导时间

采用等温与非等温C80微量热试验及Semenov和Frank-Kamenetskii热自燃理论对水分促使抛光铝粉热自燃的临界温度和各阶段诱导时间进行了研究.结果表明,Al_(2)O_(3)-H_(2)O与Al-H_(2)O反应均遵循Arrhenius动力学机制,反应活化能分别为61.7和138.6 kJ·mol^(-1);堆积铝粉热自燃诱导时间由两阶段组成,第一阶段为氧化铝薄膜水解时间,第二阶段为铝-水反应放热系统由环境温度达到不返还温度T_(NR)的时间,该时间取决于铝粉堆积状态和堆积质量.当环境温度为25℃时,第一阶段诱导时间为155.6 h;当25 kg铝粉以圆柱形集尘桶状态堆积时,相同环境温度下第二阶段诱导时间为0.7 h,铝粉自燃临界温度为24.9℃,铝粉具有热自燃危险性,且诱导时间随堆积质量增加而延长.

抛光铝粉爆炸及ABC粉体抑爆特性的实验研究

为研究抛光铝粉的爆炸危险和ABC粉体的抑爆特性,在对实验粉体粒径分布进行分析的基础上,采用20 L粉尘爆炸特性实验装置,分别对不同铝粉尘浓度、不同抑爆剂浓度条件下的爆炸特性参数进行测试。研究结果表明:在实验条件下,铝粉的爆炸下限为45 g/m^3<C<60 g/m^3;随铝粉浓度增加,爆炸烈度呈现出先增强后减弱的变化趋势,在浓度为400 g/m^3时爆炸烈度最大。ABC抑爆剂能够有效抑制铝粉爆炸超压和爆炸反应进程,随着惰性粉体浓度的增加,抑制效果愈加明显,爆炸逐渐减弱。当ABC惰性粉体的质量占比增加到50%时,相较单一铝粉爆炸,反应过程时间由72 ms增加至785 ms,爆炸最大压力、最大压力上升速率分别下降了61.7%,89.5%;当ABC粉体质量占比为53%时,铝粉被完全惰化,未发生爆炸。