[实用新型]一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的装置，属模拟铝粉自燃过程，测定铝粉自燃特性及防灭火技术领域。

背景技术

金属铝是是现代国防、现代工业和尖端科学技术以及人民生活不可缺少的重要材料，材料工业的发展更带动了铝粉在军工、冶金、航天、化工、烟花等行业的广泛应用，但生产过程中产生的大量堆积铝粉存在氧化自燃的风险，尤其是在受潮环境下。近几年由于堆积铝粉受潮氧化自燃导致的事故有上升趋势，如2014年“8·2”昆山粉尘爆炸特别重大事故，就是由于储存在收尘罐内的堆积铝粉雨后受潮氧化自燃进而引发悬浮在空中的铝粉爆炸酿成的悲剧。因此对堆积铝粉受潮氧化自燃的研究是十分必要的，尤其是研究不同的湿度、氧浓度、初始环境温度、蓄热条件下堆积铝粉的氧化自燃情况及分析氧化自燃过程中的升温规律、燃烧规律、气体析出规律等氧化自燃特性，这对防治堆积铝粉的氧化自燃是一项重要的基础研究工作。

目前国内外鲜有对铝粉受潮氧化自燃进行的研究，更没有检索到模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的相关实验装置或设备。

发明内容

本实用新型的主要目的是针对背景技术存在的问题，提供一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的实验装置，该装置结构简单合理、体积小，易于操作，能够模拟研究多种初始环境条件下堆积铝粉的受潮氧化自燃，并对氧化自燃特性进行分析，为研究堆积铝粉受潮氧化自燃规律和防治堆积铝粉的受潮氧化自燃提供科学的依据。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现。

一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的装置，其特征在于，包括：反应釜、雾化加湿单元、氧浓度调节单元、反应初温调节单元、监测监控单元和绝热外壳；上述反应釜包括釜身和釜盖，釜盖为密封的穹顶形，内部抽成真空层，中部沿轴线设有管线孔，沿管线孔对称安装有两个提手，管线孔内设有一个绝热密封塞，各种管线从绝热密封塞通过；上述雾化加湿单元包括超声雾化喷头、空气压缩机、导气管、自来水管、导水管、流量计、进水阀，所述超声雾化喷头置于反应釜上端距离釜盖150mm处，并通过导气管与反应釜外的空气压缩机相连，通过导水管依次与反应釜外的流量计、进水阀、自来水管相连；上述氧浓度调节单元包括氧气罐、氮气罐、减压阀、流量计、气压计、进气管、进气阀，所述氧气罐、氮气罐分别通过管道与减压阀、流量计相连，汇入进气管后依次与气压表、进气阀相连，所述进气管的出口位于反应釜上端；上述反应初温调节单元包括空气加热器、立体铜管路，立体铜管路呈螺旋状，均匀环绕在反应釜上，管路通过绝热外壳的管线孔与外部的空气加热器相连；上述监测监控单元包括热电偶、湿度传感器、远红外火焰传感器、压力传感器、动态信号监测仪、出气管、出气阀、气相色谱分析仪、PC机、导线，热电偶、湿度传感器、压力传感器、远红外火焰传感器均通过导线与反应釜外部的动态信号分析仪相连，出气管的入口位于反应釜上端，并与气相色谱分析仪相连，气相色谱分析仪和动态信号监测仪均通过导线与PC机相连；上述绝热外壳为双层结构，内层和外层之间抽成真空，内层靠近反应釜的一侧附有石棉板，壳体上有一管线孔，管线孔内设有一个绝热密封塞。

上述的一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的装置，其特征在于，所述反应釜的釜身和绝热外壳均为圆筒形，且均通过法兰面与釜盖配合，并通过螺栓固定。

上述的一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的装置，其特征在于，所述进气管、出气管、导气管、导水管均由耐腐蚀的特种钢材制成，所述热电偶为S型单铂铑热电偶，所述湿度传感器为半导体陶瓷高温湿度传感器。

有益效果：本实用新型可模拟多种初始环境条件下堆积铝粉的受潮氧化自燃，实现堆积铝粉受潮氧化自燃过程的动态监控和多参数测试的一体化，并能满足对堆积铝粉受潮氧化自燃过程中的升温规律、燃烧规律、气体析出规律等氧化自燃特性进行充分研究，该装置体积小，结构紧凑，安全稳定可靠，操作方便，具有广泛的实用性。

附图说明

图1为装置的整体结构示意图

图2为装置中绝热外壳的结构示意图