Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte - FZKA 6987
Dust
Explosion Experiments - Measurements of Explosion Indices of Tungsten Dusts and
Graphite-Tungsten Dust Mixtures
A.
Denkevits, S. Dorofeev
Abstract
Explosion
indices of tungsten dusts and graphite/tungsten dust mixtures are measured
using a standard method of 20-l sphere. Three tungsten dusts differing in
characteristic particle size, 1, 5, and 12 μm, are tested. Two coarser dusts do not appear
to explode under the standard conditions; the finer dust is able to explode in
a wide range of concentrations. The maximum overpressure and rate of pressure
rise attain at least 4.7 bar and 260 bar/s, respectively. The explosion indices
of graphite/tungsten dust mixtures composed of 1- μm tungsten and 4- μm graphite dusts are measured. The maximum
overpressure mea-sured for the mixtures decreases monotonically with graphite
fraction, while maximum rate of pressure rise measured for the mixture composed
of equal mole fractions of graphite and tungsten is 1.5 times higher than that
measured for the pure tungsten or graphite dusts alone. The explosibility of
this mixture is tested; the mixture can be induced to explode at 2 kJ ignition
energy and does not explode at 1 kJ igni-tion energy. The lower explosion
limits are measured for the tested graphite/tungsten dust mixtures.
STAUBEXPLOSIONSEXPERIMENTE
Messungen der Explosionskenngrößen von Wolframstaub
und Graphit-Wolframstaub-Mischungen
Zusammenfassung
Explosionskenngrößen von Wolframstaub und
Graphit-Wolfram-Staubmischungen wurden mit der Stan-dard-20-Liter-Kugel-Methode
gemessen. Zunächst wurden drei Wolframstäube mit Korngrößen von 1, 5 und 12 μm
getestet. Es zeigte sich, dass die zwei gröberen Stäube unter
Standardbedingungen anschei-nend nicht explodieren, während der feine Staub in
einem weiten Konzentrationsbereich explodieren kann. Die Maximalwerte des
Überdrucks und der Druckanstiegsrate betragen dabei mindestens 4,7 bar bzw. 260
bar/sek. Des weiteren wurden die Explosionskenngrößen von
Graphit-Wolfram-Staubmischungen gemessen, die aus Wolframstaub von 1 μm und
Graphitstaub von 4 μm Korngröße beste-hen. Die folgenden Messergebnisse wurden
erhalten:
- Der maximale Überdruck nimmt monoton mit dem
Graphit-Anteil ab.
- Die maximale Druckanstiegsrate für eine Mischung,
die aus gleichen Molanteilen an Graphit- und Wolf-ramstaub besteht, ist 1,5 mal
höher als die Rate für reinen Wolfram- oder Graphitstaub.
Außerdem wurde die Explosionsfähigkeit dieser
Mischung untersucht. Es ergab sich, dass diese Mi-schung mit 2 kJ
Zündungsenergie zur Explosion gebracht werden kann, nicht aber mit 1 kJ.
Die unteren Explosionsgrenzen der untersuchten
Graphit-Wolfram-Staubmischungen wurden ebenfalls gemessen.
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