Способ определения температуры самовоспламенения дисперсных металлов и сплавов

(71) Заявитель ПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРА ДИСПЕРСНЫХ МЕТАЛЛО Ы САМО СГ 1 ЛАВО образец пом тую до зада ещают в предварительн нной температуры печь, самовоспламенения об атмосфере принимают аг ти п тение относится к обламеталлургии, а именно рактеристик герения и в и сплавов, и ка .аетс вания способа определ ы самовоспламенения Изобре рошковой делению х из металл вершенс тв темпера ту шеств. к опрерошковя усо- ния раэца темпера тув воздушнмальную те ходит нли ся резкое или его пл в Недостатком способа является то, что время прогрева введенных в реакционную зов образцов до заданной температуры испытания различно, т, к. оно зависит от их теплофизических характеристик (теплопроводность, теплоемкость), и условий ис- пытания (характер тепло- и массообмена внутри реакционного объема), Помимо этого образцы обладают различной склонностью к окислению при нагреве в течение промежутка времени, необходимого для достижения заданной темпера туры. Эти два фактора (в особенности второй) вносят сильные искажения в результаты определения минимальной температуры саой Порошки большинства металлов (в том числе алюминия, магния, сплавов на их основе и др.) производят в герметичн аппаратуре в инертной среде. В аварийных ситуациях при разгерметизации этих аппаратов и попадании частиц порошка на нагретые поверхности может произойти их воспламенение, Поэтому необходимо точное определение минимальной температуры самовоспламенения порошков при разработке соответствующих мер безопасности в процессах их получения и переработки.Известен способ определения температуры самовоспламенения твердых веществ, заключающийся в том, что испытуемый мпературу, при которой проис ыделение дыма, или наблюдае овышение температуры образ менное горение 1,3 М 320 Змовоспламенения дисперсных веществ, вчастности, металлических порошков, чтоприводит к получению повышенных результатов,Известен также способ определениятемпературы самовоспламенения дисперсных металлов и сплавов в среде газаокислителя при контакте частиц с нагретым до заданной температуры рабочимтелом 2,16Недостатком этого способа являетсянеиоспроиэводимость и искажениереэуль- ном состоянии.гас тов исследования иэ-за разной степени окисленности образцов.Целью изобретения является повышение 1точности определения минимальной темперагуры самовоспламенения,Поставленная цель достигается тем,:что в реакциойную .зону прибора вводятчастицы порошка, предварительно нагретые в инертной среде до температурыравной или близкой температуре рабочеготела.На фиг, 1 изображено устройство поясняющее способ; на фиг. 2 = график" -определения температуры самовоспламенения металлических порошков.Навеску исследуемого порошка, поме щенную в запаянную стеклянную ампулу1 с инертной атмосферойвставляют врешетчатую подставку 2 с бойком 3.Подставку 2 на полой штанге 4, котораяв свою очередь закрепляется на верхнейкрышке 5 реакционной камеры 6, вводятво внутреннюю полость камеры 6, обогреваемую муфелем 7. Температура образцаконтролируется термопарой 8,В нижней части камеры 6, обогреваемой муфелем 9, установлен поддон 10,являющийся рабочим тедом, при соприкосновении с которым происходитсамовоспламенение частиц порошка. Температураподдона 10 контролируется термопарой11."с При достижении заданной температуры испытания контроль осуществляется по показаниям термопар 8 и 11) осущест- вляют перемещение штока 12 внутри полой штанги 4 свниз до столкновения с ампулой 1, Боек 3 разбивает ампулу 1 и исследуемый порошок попадает на поддон 10.Если его температура достаточно высока, происсходит самовоспламенение частиц, которое фиксируется при наблюдении через смотровые стекла 1 3 и 14. Наиболее низкую температуру поддона 10, при ко- торой частицы воспламеняются, считают с 2 О 25 ЗО 35 40 45 5 О 55 Минимальной температурой самовоспламенения частиц металлического порошка.Возможен также вариант осуществления способа, когда рабочим телом взамен поддона 10 является воздушный столб в нижней части реакционной камеры 6, температура нагрева которого соответствует температуре испытания, Самовоспламенение частиц порошка происходит в этом случае до момента их падения на дноФреакционной камеры 6, т. е, во взвешенСравнительные определения минимальной температурысамовоспламенения металлических порошков предлагаемым и известным способами были приведены для следующих образцов продукции: порошок из сплава алюминий 50 вес. % магний 50 вес. % с размером сферических частиц менее 50 мкм", тот же порошок на поверхность частиц которого нанесено защитное покрытие путем его обработки в растворе ортофосфорной кислоты; магниевый порошок со сферическими частицами размером менее 50 мкм; тот же порошок на поверхности частиц которого нанесено защитное покрытие иэ продуктов пиролиэа предельных углеводородов.Проведение определения минимальной температуры самовоспламенения известным способом порошок беэ предварительного подогрева помещается на поддон 10) осуществляли прн различной скорости нагрева порошка, что достигали благодаря изменению условий тецлопередачи.Из приведенных на фиг. 2 данных видно, что в зависимости от времени прогрева порошка до температуры испытания, существенно изменяется величина минимальной температуры самовоспламенения порошков. Точка минимума на кривых 1-4 разделяет два периода, в первом из которых определяющим, фактором являются условия окисления, а во втором - параметры теплопередачи от частицы к частице. При этом у материала с большей теплопроводностью частицы порошка магния) условия теплопередачи сказываются меньше на величине температуры самовоспламенения (кривые 3 и 4).Проведение определения Минимальной температуры самовоспламенения но предлагаемому способу показало, что этот метод дает более низкие значения, так как в контакт с рабочим телом вступают частицы, имеющие температуру близкую ему или равную благодаря тому, что они56 Од 2 ОЗбыли предварительно нагреты в инертной;ю щ и й с я тем, что, с пелью повыше- среде (точки 1 - Риндля образцов 1-4 со- ния точности определения минимальной ответственно). температуры самовоспламенения, в реакОбъясняется это тем, что частицы до ционную зону вводят частицы порошка, момента самовоспламенения подвергаются Б предварительно нагретые в инертной среде в меньшей степени окислению, чем при из- до температуры, близкой или равной тем- аестном способе определения, пературе рабочего тела.Формула изобретения Способ определения температуры самовоспламенения дисперсных металлов и сплавов в среде газа-окислителя при кон-. такте частиц с нагретым до заданной температуры рабочим телом, о т л и ч аИсточники информации, 10принятые во внимание при экспертизе1. Пожарная опасность веществ и материалов, применяемых в химической про"мышленности. фХимияф, 1970, с. 310/314, ЗХВ.15 р Д 9 286-58 Т, 1958 (прототип) .Подниснотета СССРрытийя наб., д. 4/,каз 6066/13 Тираж 1090 ЦНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и от 113035; Москва, Ж, Раушска