О взрывчатости сульфидных руд в ударных волнах Доклады на конференциях
Язык | Русский | ||
---|---|---|---|
Тип доклада | Устный | ||
Url доклада | http://conf.nsc.ru/files/conferences/expl2018/469761/expl2018_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B0_%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B8.pdf | ||
Конференция |
ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
Физика взрыва:
теория, эксперимент, приложения
18 – 21 сентября 2018 г. 18-21 сент. 2018 , Новосибирск |
||
Авторы |
|
||
Организации |
|
Реферат:
В шахтах возможны взрывы угольной, серной и сульфидной пыли, наименее взрывоопасна сульфидная пыль. Воспламенение пылей может происходить от теплового и механического
действия ударных волн (УВ) и разлетающихся продуктов детонации ВВ. Вероятность взрыва
возрастает с уменьшением размера частиц до 100-10 мкм. Для выяснения степени реагирования и возможности самовозгорания руд при повышенных температурах обычно проводят
длительное по времени термогравиметрическое исследование их окисления. Воспламенение
и взрывчатость аэровзвесей сульфидных руд при кратковременном ударноволновом нагреве практически не изучены. В настоящей работе дополнительно к термогравиметрическому
анализу окисления исследована взрывчатость аэровзвесей богатой, медистой и вкраплённой
руд с размером частиц 1-5 мкм при воздействии на них УВ и продуктов газовой детонации.
Для всех образцов руд определён атомарный (элементный) состав и массовый процентный
состав химических соединений с целью выяснения их изменения на поверхности частиц.
Среднеобъёмная плотность 𝜌𝑠 взвесей руд изменялась от 40 до 450 мг/л. Температура за
фронтом УВ превышала температуру воспламенения сульфидов железа (700-920 K), в продуктах газовой детонации температура около 4000 K. В падающих УВ не зарегистрировано
воспламенение пыли непосредственно за передним ударным фронтом. При малой величине
𝜌𝑠 свечение отсутствовало и в отражённых волнах. Свечение в пылевом облаке появлялось
при большей 𝜌𝑠 в отражённых волнах, что связано с наличием химических реакций, но это не
приводило к возникновению самоподдерживающихся детонационных режимов. Взвеси руд в
наших опытах также не проявляют склонность к взрыву при воздействии продуктов детонации газовой смеси.
В исследованных рудах преобладает пирротин (Fe7S8). В богатой руде его по массе больше
60%, после ударно-волнового воздействия выгорание пирротина достигает 27% масс. Сульфид
железа FeS (менее 2% масс.) и сера сгорают в поверхностном слое частиц полностью. Опыты
по динамическому нагреву богатой руды показали, что температура взрывного самовоспламенения пирротина превышает 920 K (это примерно на 220 K выше, чем для сульфидной пыли).
Высокой температурой самовоспламенения пирротина и наличием реакций в тонком поверхностном слое частиц объясняется крайне низкая способность к взрывному воспламенению
руд. Медистая и вкраплённая руды гораздо слабее, чем богатая руда, реагируют с кислородом воздуха. Увеличение начальной температуры руды до 45-50∘C и начального давления до
0.12-0.15 МПа не вызывает разложение пирротина и горение серы.
Содержание серы в представленных образцах богатой руды составляет примерно 32%
масс., в остальных рудах (вкраплённой, медистой) содержание серы примерно в 6 раз меньше. Все исследованные образцы руд не могут быть отнесены к категории взрывоопасных,
поскольку содержание серы в рудах меньше 35% (ГОСТ 8606-93 (ИСО 334-92)). Ударные
волны в аэровзвесях руд затухают, самоподдерживающиеся режимы детонации не обнаружены. Аэровзвеси руд с частицами размером 10-100 мкм будут химически ещё более инертными
по сравнению с исследованными мелкодисперсными взвесями.
Библиографическая ссылка:
Пинаев А.В.
, Васильев А.А.
О взрывчатости сульфидных руд в ударных волнах
ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ Физика взрыва: теория, эксперимент, приложения 18 – 21 сентября 2018 г. 18-21 сент. 2018
О взрывчатости сульфидных руд в ударных волнах
ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ Физика взрыва: теория, эксперимент, приложения 18 – 21 сентября 2018 г. 18-21 сент. 2018