基于目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于鋁粉自燃機(jī)理研究的缺失,以及鋁粉自燃事故頻發(fā)的現(xiàn)狀,本文以昆山特別重大粉塵爆炸事故為背景,以事故現(xiàn)場(chǎng)收集來(lái)的拋光鋁粉為研究對(duì)象,對(duì)拋光鋁粉熱自燃現(xiàn)象進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和理論研究。首先,利用粉塵云著火溫度測(cè)試裝置以及MIE-Ⅲ型最小點(diǎn)火能測(cè)試裝置,研究了水分和氧化鐵對(duì)拋光鋁粉著火敏感性的影響,發(fā)現(xiàn)水分對(duì)拋光鋁粉熱敏感性整體呈抑制作用,含水量在5～15%時(shí),最小著火溫度隨著含水量的增大而減小,當(dāng)含水量超過(guò)15%時(shí),隨著含水量的增大而升高;最小著火溫度隨著氧化鐵含量的增大而減小;最小點(diǎn)火能隨著含水量的增加而升高;氧化鐵含量在0～10%時(shí),最小點(diǎn)火能隨著含水量的增加而減小,超過(guò)10%時(shí),隨著氧化鐵含量的增加而減小。然后搭建了拋光鋁粉自燃實(shí)驗(yàn)平臺(tái),拋光鋁粉堆積在立方體金屬網(wǎng)籃中,網(wǎng)籃底部置于水槽中,網(wǎng)籃與水槽整體放入恒溫箱,用熱電偶監(jiān)測(cè)拋光鋁粉溫度。最終在70℃的環(huán)境溫度下,經(jīng)過(guò)22小時(shí)55分鐘,拋光鋁粉發(fā)生自燃,自燃過(guò)程分為誘導(dǎo)、著火延滯和鋁粉燃燒三個(gè)階段。在此基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)研究了環(huán)境溫度、鋁粉堆積尺寸以及酸堿性環(huán)境條件下,拋光鋁粉自燃的規(guī)律。研究表明,拋光鋁粉自燃需滿足三個(gè)條件... 

【文章來(lái)源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

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

４８人受傷。２０１２年８月５日，浙江溫州？個(gè)體鋁制鎖拋光加工場(chǎng)發(fā)生鋁粉爆炸，造成??１３人死亡１４人受傷。以及２０１４年８月２日，昆山中榮金屬制品公司拋光鋁粉爆炸，??如圖１．１，事故造成９７人死亡、１６３人受傷，這是歷史上最嚴(yán)重的一次粉塵爆炸事故。??粉塵爆炸事故造成了大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，嚴(yán)重阻礙了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，粉塵爆??炸的防治工作勢(shì)在必行。??■??．鑭■??圖１．１昆山爆炸事故??Ｆｉｇ．?１．１?Ｋｕｎｓｈａｎ?ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ??在眾多的粉塵爆炸事故中，有一類是金屬粉塵爆炸，據(jù)美國(guó)化工安全調(diào)查委員會(huì)統(tǒng)??計(jì)分析，７類粉塵（金屬粉塵、煤炭、飼料、農(nóng)副產(chǎn)品、林產(chǎn)品、合成材料、糧食）引??起的２８１起粉塵爆炸中，金屬粉塵爆炸占到所有粉塵爆炸的２４％［１］。金屬粉塵爆炸的猛??烈程度遠(yuǎn)高于其他有機(jī)粉塵，而且金屬粉塵爆炸引發(fā)的火災(zāi)不容易撲滅，事故造成的破??壞極大。引起金屬粉塵爆炸的原因有多種，如靜電、明火、熱物體等，其中有一種特殊??的引爆機(jī)理是金屬自燃，如昆山粉塵爆炸事故，事故起因于除塵器集塵桶內(nèi)拋光鋁粉的??自燃

Ｈ２氣泡破裂的臨界條件：??Ａｌ：Ａｌ２〇３界面上積累的出氣泡由于受界面的擠壓，形狀可近似為橢球形，Ａ１表面??氧化物層的受力情況可以抽象為圖２．２（ａ）所示的模型。橢圓的半長(zhǎng)軸和半短軸分別為ａ、??ｂ、ｈ為水合氧化物層的厚度，尸＿為環(huán)境氣壓，為，為Ｈ２氣泡內(nèi)的氣壓，表示張力的??方向與水合氧化物層法線方向的夾角。８的大小與圧氣泡的形狀、Ａ１顆粒的粒徑以及??水合氧化物膜的力學(xué)模量有關(guān)。??－８－??

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
[1]純鋁粉體與水反應(yīng)產(chǎn)氫及其相關(guān)影響因素的研究[D]. 蓋衛(wèi)卓.上海大學(xué) 2013

碩士論文
[1]鋁/水反應(yīng)特性及熱動(dòng)力學(xué)研究[D]. 萬(wàn)俊.華中科技大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3249810