木材加工行业存在严重的粉尘爆炸风险,在备料、配料、生加工、成型和后期处理等几个阶段皆有大量伴生性粉尘产生,极易发生粉尘爆炸事故。梧桐是最轻的木材之一,且不透湿气,很少分叉和歪斜,被认为是高级木材之瑰宝,在国内家具市场里用来制作乐器、床板和衣橱。南京地区为梧桐树的主要种植区,当地的大量木材加工企业的原材料就是梧桐树,而这些企业存在很大的粉尘爆炸风险。本文主要以梧桐树粉尘为研究对象,较为全面地研究了其若干爆炸特性参数。通过使用哈特曼管、粉尘层着火温度装置、粉尘云着火温度装置以及20L爆炸球等这些实验设备,测试了粉尘浓度、粉尘粒径、点火延迟、喷粉压力和点火能量对粉尘爆炸特性参数的影响规律,并对相关机理进行了解释。随后运用响应面法中的Box-Behnken试验法,对影响爆炸压力的三个主要因素(粉尘浓度、粉尘粒径和点火能量)进行了试验,并拟合了回归方程,对粉尘云最大爆炸压力进行了预测。最后,运用多元统计学中的聚类分析与判别分析,以收集的27种物质的7类粉尘爆炸特性参数数据为样本,构建判别方程,依据危险性将把这些粉体物质分为4类,判定梧桐树粉尘的危险性等级为“中高危险性”,与糖粉和石松子粉的粉尘爆炸危险性相当。具体结论如下:(1)对粒径为过200目标准筛(50～75)μm、过300目标准筛(37.5～50)μm和过400目标准筛(30～37.5)μm的梧桐树粉尘云的最小点火能分别是120mJ、90mJ和70mJ。粉尘云最小点火能伴随粉尘浓度的提升、点火延迟的增加和喷粉压力的提高,皆呈现出先减后增的规律。(2)粉尘层的最低着火温度随粉尘层厚度增加而降低,但当粉尘层厚度大于15mm时,最低着火温度则不再降低。粉尘云的最低着火温度随浓度递增而先减后增,对粒径为(50～75)μm、(37.5～50)μm和(30～37.5)μm样品的最低着火温度分别是550℃C、470℃和450℃。(3)对粒径为(50～75)μm、(37.5～50)μm和(30～37.5)μm样品的爆炸下限分别为70g·m-3、50g·m-3和 40g·m-3。粒径为(50～75)μm、(37.5～50)μm 和(30～37.5)μm 样品的最大爆炸压力分别是0.5841MPa,0.7219MPa 0.7901MPa。增加点火能量会导致粉尘云爆炸压力的上升,用2KJ、6KJ和10KJ的点火能量对过粒径为(37.5～50)μm的样品进行测试,最大爆炸压力都出现在粉尘浓度为750g · m-3时,其值分别为0.5621MPa、0.7111MPa和0.7799MPa。根据粉尘爆炸危险性分级判定梧桐树粉尘的爆炸危险性为Ⅱ级,可以认为其具有较大爆炸危险性。(4)利用响应面法中的Box-Behnken试验设计,对影响粉尘云爆炸压力的三个主要因素对比分析,进而拟合回归方程,得出三个因素对爆炸压力的影响程度:粉尘浓度>点火能量>粉尘粒径。随后再对试验条件进行了优化,在优化条件下试验,取得粉尘云的最大爆炸压力为0.7959MPa。(5)运用SPSS软件中的聚类分析与判别分析功能,对若干种物质的粉尘爆炸危险性进行了分类,依次为高危险性、中高危险性、中等危险性和低危险性。随后从己知的分类中归纳出判别模型,再利用判别模型对未分类的硬脂酸粉尘和钛粉进行分类,验证该模型的可靠性。