受限空间内微米级镁粉及镁铝合金粉燃爆实验研究

发布时间：2025-05-06 23:57

　　镁粉及镁铝合金粉作为重要的工业原料,被广泛应用在航天技术、军工、化工、冶金、汽车等领域,在生产、运输、储存等过程中极易发生燃烧和爆炸事故,给生产造成巨大的危害。所以研究镁粉及镁铝合金粉的爆炸特性,为预防和降低事故的发生提供了重要的理论依据。本文以镁粉、球磨镁铝合金粉和雾化镁铝合金粉为研究对象,首先对其进行表征研究,包括粒径分布、元素含量和微观形貌;其次采用20 L球形爆炸装置,分别研究粉尘云浓度、粉尘粒径和点火延迟时间对这三种粉尘爆炸特性的影响;然后采用TG-DSC分析仪研究这三种粉尘在不同升温速率下质量与热量的变化规律;最后,对镁粉及两种镁铝合金粉的爆炸特性与氧化燃烧规律进行对比分析。结果表明:(1)镁粉和镁铝合金粉的爆炸趋势具有相似性,均随粉尘云浓度的增加,最大爆炸压力先增大后减小,存在一个最危险浓度使得镁粉及镁铝合金粉的最大爆炸压力达到了峰值。在相同条件下,当浓度为600 g/m3时,粒径为24.5μm,29.1μm,26.9 μm的镁粉、球磨镁铝合金粉和雾化镁铝合金粉的爆炸压力分别达到最大值为:0.888 MPa、0.646 MPa、0.621 MPa。相比而言:镁粉的爆炸威力&...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1粉尘爆炸的条件

综上所述,达到粉尘爆炸的条件可以形成“粉尘爆炸五边形”和“粉尘爆炸三角形”[2,7,52,53],如图1.1所示。1.3.2粉尘爆炸的特点

图1.2气相着火机理过程

(1)气相着火机理。粉尘颗粒吸收外界热源提供的能量,颗粒表面受热温度升高,当温度达到颗粒的热解温度时,在短时间内发生热分解或者汽化产生挥发性可燃性气体,这些可燃气体与和周围存在的助燃气体充分混合,形成了具有爆炸性的混合气体,并且反应,释放出热量,进而给周围的粉尘颗粒提供能量,促使....

图1.3表面非均相着火机理过程

图1.2气相着火机理过程(2)表面非均相着火机理。大气中的氧分子附着在粉尘颗粒表面并且吸收来自外界的能量,表面着火产生的挥发分在颗粒周围形成保护层,阻止了颗粒与氧气的反应,而后挥发分吸收外界能量后着火燃烧,产生的气体产物离开粉尘颗粒表面扩散到空气中。这时颗粒表面与氧气再一次接触,....

图1.4技术路线图

1.4.2技术路线采用20L球形爆炸装置对镁粉及镁铝合金粉进行实验,研究其爆炸特性。本章详细的介绍了粉尘爆炸的实验系统的组成,并且描述了相关仪器的技术参数,同时也介绍了实验操作步骤。

本文编号：4043285