摘要
粉状乳化炸药是一种兼具粉状炸药和乳化炸药优点的,不含TNT等单质炸药的新型粉状工业炸药。由于其具有优良的爆炸性能和抗水性能,因此得到了广泛的推广和应用。但本公司在新建8000t/a粉状乳化炸药生产线试生产过程中,总是出现结块硬化、储存期短和药粉体积收缩等产品质量问题。本文为了实现产品质量符合WJ9025—2004粉状乳化炸药标准的技改目标,在工业炸药理论、乳化及喷雾制粉机理的基础上,从粉状乳化炸药的工艺配方、工艺操作参数、设备运行参数和产品性能等方面,对影响粉状乳化炸药产品质量的因素进行了分析,确定了工艺配方、工艺操作参数和设备运行参数的调试方向。
通过对工艺操作参数、设备运行参数进行调试,采用产品性能检测验证调试效果的办法,确定了工艺操作参数和设备运行参数。主要是用提高乳化器转速到800r/min,控制压缩热空气的温度在80~100℃等参数,保证粉状乳化炸药W/O结构尽量保持完整。用降低风系统调频电机频率,减小各风门开启度的办法,调节系统的风流量,使振动流化床发挥较好的降温功能,将出料温度控制在30℃以下,避免硝酸铵发生Ⅲ型→Ⅳ型的晶型转化。经验表明,装药密度控制在0.88~0.92g/cm~3之间时,可以有效减少产品结块硬化现象。在采取了这一系列措施以后,产品结块硬化、储存期短和药粉体积收缩等质量问题得到了全面解决。
经检测,产品质量达到并超过了WJ9025—2004粉状乳化炸药标准规定的质量要求,技改目标实现。
Powdery Emulsion Explosive (PEE) is a new industrial explosive which has both the advantage of powdery explosive and emulsion explosive, without single compound explosive such as TNT in it. Because of its excellent blasting and water-resistance performance, PEE has widely applied and extended. But the PEE produced in our company's new 8000t/a line always occurred quality issues such as caking, shorted storage life and volume contraction. In order to produce PEE which meet "WJ9025-2004 Powdery Emulsion Explosive" standard, formula of PEE, action parameter of technology, operational factor of equipment and explosive performance have been analyzed to determine their adjustable direction in this paper.
Action parameter of technology and operational factor of equipment have been determined according to the performance testing of PEE. Rotate speed of the emulsifier is increased to 800r/min. The temperature of compressed air is controlled from 80℃to 100℃. Try to preserve the complete W/O(water in oil) micro structure of PEE is always the best. Amount of wind is adjusted by decreasing motor base frequency and opening degree of air valve. Cooling function of vibrated fluidized bed is optimized to control the temperature of PEE under 30℃, and crystal transfer of ammonium nitrate from III→IV is avoided. According to our experience, charge density in the range of 0.88-0.92g/cm~3 is the best to prevent caking of PEE. With the above series of measures, quality issues of caking, shorted storage life and volume contraction are totally solved.
The PEE is designated to meet and exceed "WJ9025-2004 Powdery Emulsion Explosive" standard. Technological upgrading aim is realized.
引文
[1]吕春绪等著.工业炸药理论[M].北京:兵器工业出版社,2003.1
[2]晋东.黑火药[M].北京:国防工业出版社,1974
[3]王林.炸药发展简史[J].金属世界,1994(5):11
[4]煤矿火工技术丛书编写组.炸药爆炸理论基础[M].北京:煤炭工业出版社,1977
[5](美)M.A.库克著.陈正衡,孙姣花译.工业炸药学[M].北京:煤炭工业出版社,1987
[6]汪旭光著.乳化炸药(第二版)[M].北京:冶金工业出版社,2008.1-3
[7]倪华强,周武.诺贝尔临终前的宏愿[J].当代法学,1996(1):30-33
[8]胡学先,蒋罗珍.雷管展望[J].火工品,1998(4):40-43
[9]赖应得,刘德全,高怀树.煤炭行业工业炸药的现状和未来[J].工程爆破,1997,3(4):63-67
[10]Ohlsson C J,Norrbin J H.Mining Explosive Ammoniakkrut.瑞典专利,1867.5.31
[11]洪有秋.现代工业炸药发展概况[J].爆炸与冲击,1982(4):76-83
[12]焦淑彦.二○○○年我国工业炸药展望[J].爆破器材,1986(3):30
[13]钟一鹏,孙荣康,刘荣海编.国外工业炸药手册[M].南京:民用爆破器材研究所,1988.2-4
[14]Bluhm HF.Ammonium Nitrate Emulsion Blasting Agent and Method of Preparing Same.USP,3447978[P].1969
[15]汪旭光.乳化炸药[M].北京:冶金工业出版社,1993.5,141,142,229
[16]吴龙祥.重铵油炸药的现状及发展前景[J].爆破器材,1991(4):11-14
[17]葛韬武.重铵油炸药的应用现状及其前景[J].金属矿山,1992(8):29-32
[18]洪有秋,黄有新等.新型粉状硝钱炸药的制造方法与工艺.中国专利,85100399[P].1956
[19]惠君明,刘祖亮,吕春绪.粉状硝铵炸药及其制法.CN91107051.6[P],1991
[20]刘祖亮,惠君明,吕春绪等.轻质微孔硝酸铵及其制造方法.CN92107873.0[P],1992
[21]吕春绪,刘祖亮,陈天云等.煤矿无梯硝铵炸药及其制造方法.CN97107202.7[P],1997
[22]吕春绪,刘祖亮,惠君明.岩石膨化硝铵炸药研究[J].爆破器材,1997,(1):5
[23]高克森,张英杰.粉状乳化炸药的研究[J].煤矿安全,1995,(11):9-10
[24]倪欧琪,俞明熊,孔德让.粉状乳化炸药的研究与制造[J].南京林业大学学报,1997,21(增刊):59-61
[25]宋锦泉.第一条乳化炸药与粉状乳化炸药联建生产线通过鉴定与验收[J].中国工程科学,2002,4(1):30
[26]李均,贯荔,金锦哲,汪旭光,章士逊.粉状乳化炸药及其制备方法.CN1085202A [P],1994
[27]倪欧琪,吴洁红,张兴明等.煤矿许用粉状乳化炸药及其制造方法.CN1336355A [P],2002
[28]李名能.国外主要工业炸药公司及其产品介绍[J].爆破器材,2003,32(4):10-16
[29]吕春绪著.膨化硝铵炸药自敏化理论[M].北京:兵器工业出版社,2008
[30]宋日,郭占江,王丽杰.非洲AEL公司乳化炸药现场混制和装药技术分析[J].爆破器材,2008,37(4):11-12
[31]Tambiev.K.Y Russian Academician of Sience,Gao Xin.Actuality and Developing Foreground of Explosives in Kazakstan.Proceedings of The 2~(th)International Seminar on Industial Explosive Matirials.Nanjing,2006:12
[32]James W.Brown.Austin Powder Co.Celebrates 150 years.The Journal of Explosives Engineering.1983,1(4):26-27
[33]李名能,马业宁.俄罗斯乳化炸药生产工艺与设备[J].爆破器材,2004,33(5):12-16
[34]薛云新.混装乳化炸药车的现场应用[J].金属矿山,1999,(4):19-21
[35]中国民用爆破器材学会编.中国民用爆破器材学会第六届年会论文集[M].北京,2004.1-11,93-100
[36]中国民爆器材协会.2004年度全国民用爆破器材行业生产、购进、销售完成情况通报[J].中国爆破器材行业工作简报,2005,(2):3-12
[37]中国民爆器材协会.2005年度全国民用爆破器材行业产、购、销情况通报[J].中国爆破器材行业工作简报,2006,(2):2-17
[38]中国民爆器材协会.2006年度全国民用爆破器材行业产、购、销情况通报[J].中国爆破器材行业工作简报,2007,(2):12-29
[39]中国民爆器材协会.2007年度全国民用爆破器材行业总体情况通报[J].中国爆破器材行业工作简报,2008,(专字第40期):1-14
[40]国防科工委民爆器材监督管理局.民用爆破器材行业“十一五”规划纲要[EB/OL].[2009-1-25]. http://www.mb.jscn.com/dispbbs.asp?boardID=36&ID=4024&page=1
[41]苗圩.树立科学发展理念,推进民爆行业走新型工业化道路.2009年全国民爆器材行业会议报告[R/OL].[2009-1-25].http://www.mbjscn.com/dispbbs.asp?boardID=3&ID=6680&page=1
[42]吴风来.以科学发展观为统领,促进民爆行业全面、协调、可持续发展.2009年全国民爆器材行业会议报告[R/OL].[2009-1-25].http://www.mbjscn.com/dispbbs.asp?boardID=3&ID=6681&page=1
[43]刘自铴编.单质炸药[M].南京:南京理工大学,2001.17
[44]李建军,汪旭光.固态乳化炸药的发展现状与未来[J].北京矿冶研究总院学报,1994,3(1):1-7,24
[45]倪欧琪,俞明熊.粉状乳化炸药的研究与发展[J].爆破器材,2000,29(2):12-15
[46]俞明熊,倪欧琪,张兴明,王泽山.新型工业炸药-煤矿许用粉状乳化炸药[J].煤炭企业管理,2003,(12):47-48
E47]Cooper Jone.Solid Explosive Composition.EPA0238210[P],1987
[48]Cechanski Michael.Solid Water-in-oil Emulsion Explosive Composition and Processes.USP4525225[P],1985
[49]Harvey.A.Jessop.Cast Emulsion Explosive Composition,USP4548059[P],1985
[50]Don.H.Cranny etc.Cast Explosive Composition and Method,USP4685124[P],1987
[51]徐秀焕编译.国外专利-一种固体乳化炸药[J].煤矿爆破,1994(3):30-34
[52]唐双凌,倪欧琪.Ⅱ型粉状乳化炸药的研究[J].爆破器材,2007,36(6):15-17
[53]吴洁红,徐天桂等.煤矿许用型粉状乳化炸药及其生产技术[J].爆破器材,2004,(S1)
[54]倪欧琪,俞明熊,罗鹏翼等.新型乳化炸药的研究[J].爆破器材,1992,(1):9-12
[55]陈志明等.固体(粉状)乳化炸药喷雾造粒塔安全性评价[J].炸药与爆破,1993,(4)
[56]倪欧琪.粉状乳化炸药安全性研究[J].爆破器材,1997,26(6):16-18
[57]李建军,汪旭光,欧育湘等.粉状乳化炸药最低点火能量和粉尘爆炸浓度下限的研究.民用爆破器材新进展(4)[M].北京:兵器工业出版社,1995.314-318
[58]栗峰雷.粉状乳化炸药成粉工艺再探[J].煤矿爆破,2005,(3):15-18
[59]刘建军.粉状乳化炸药工艺研究[J].山西化工,2006,26(4):19-21
[60]白建明.粉状乳化炸药制粉的影响因素研究[J].爆破器材,2006,35(1):14-15
[61]张兴明,倪欧琪.煤矿许用粉状乳化炸药的设计与研究[J].爆破器材,2004,33(2):8-11
[62]宋锦泉,汪旭光等.煤矿许用粉状乳化炸药的研制[J].工程爆破,2004,10(1):73-76
[63]姚存.煤矿许用粉状乳化炸药配方及工艺浅析[J].科技情报开发与经济,2007,17(17):257-258
[64]罗鹏翼.提高粉状乳化炸药能量密度及药卷松软性方法[J].爆破器材,2007,36(6):18-20
[65]王肇中,汪旭光等.粉状乳化炸药乳化工序的工艺和设备安全性研究[J].矿冶,2005,14(2):1-3
[66]曹海峰,王国立.粉状乳化炸药静电特性参数的测试研究[J].有色金属,2003,55(4):153-155
[67]倪欧琪,张兴明,王泽山.煤矿许用粉状乳化炸药安全性研究[J].中国煤炭工业,2007,(11):35-36
[68]张兴明,倪欧琪.岩石粉状乳化炸药微观结构与安全性的关系[J].爆破器材,2003,32(1):8-11
[69]单凤荣.粉状乳化炸药制粉送风系统的改进建议[J].煤矿爆破,2007,(1):21
[70]周钢年,伍文杰等.岩石粉状乳化炸药气流输送管道积药问题探讨[J].爆破器材,2007,36(5):17-19
[71]李会春,周钢年,伍文杰.岩石粉状乳化炸药用除湿机的改造及应用[J].爆破器材,2007,36(4):27-29
[72]康廷璋等.粉状乳化炸药的生产与应用[J].工程爆破,2003,9(1):48-52
[73]何劲松等.粉状乳化炸药在铜铝板爆炸复合中的应用[J].矿业快报,2008,(6):105-106
[74]曹海峰,宋锦泉等.煤矿许用粉状乳化炸药的生产与应用[J].有色金属,2007,59(9):33-35
[75]宋锦泉,汪旭光等.二级煤矿许用粉状乳化炸药研究及应用[J].爆破器材,2004,33(3):12-15
[76]谢永祥等.三级煤矿许用粉状乳化炸药配方的应用[J].爆破器材,2005,34(6):20-22
[77]王肇中,汪旭光等.粉状乳化炸药作功能力测试方法的研究[J].爆破器材,2007, 36(4):7-9
[78]唐淑娟,倪欧琪等.岩石粉状乳化炸药组分分析方法的改进[J].爆破器材,2005,34(1):1-3
[79]李建军,汪旭光,欧育湘等.粉状乳化炸药爆炸特性的实验研究[J].爆破器材,1996,25(5):4-7
[80]王肇中,汪旭光等.粉状乳化炸药粒度对其爆轰性能的影响[J].工程爆破,2005,11(3):72-74
[81]宋锦泉,汪旭光等.粉状乳化炸药燃烧转爆轰实验研究与数值模拟[J].爆破器材,2006,35(6):1-6
[82]王玉芳等.粉状乳化炸药专用微晶蜡的改性研究[J].河南化工,2006,20(4):91-92
[83]白建明.原料来源对粉状乳化炸药性能的影响[J].煤矿爆破,2007,(3):12-13
[84]黄寅生编著.炸药理论[M].南京:南京理工大学,2001.106-132
[85]倪欧琪.粉状乳化炸药微观结构研究[J].爆破器材,1998,27(3):6-8
[86]陈志明,邵力等.固体(粉状)乳化炸药研制与应用[J].爆破器材,1993,(6):10-13
[87](美)P.贝歇尔.乳状液理论与实践[M].北京:化学工业出版社,1978:136-152
[88]吕春绪.表面活性剂理论与技术[M].南京:江苏科技出版社,1991.7-13
[89]王丽琼,成新法.乳化基质膜研究[J].煤矿爆破,1995,(3):6-9
[90]赵国玺等著.表面活性剂作用原理[M].北京:中国轻工业出版社,1984.383-410
[91]范康年主编.物理化学(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2005.635-662
[92]郭宜祜,王喜忠编.喷雾干燥[M].北京:化学工业出版社,1983.1-5,159-165
[93]陈敏恒,丛德滋等编.化工原理(第三版)[M].北京:化学工业出版社,2006.171-236
[94]刘相东,于才渊,周德仁主编.常用工业干燥设备及应用[M].北京:化学工业出版社,2004.13-61
[95]邵力.固体(粉状)乳化炸药生产工艺探讨[J].煤矿爆破,1994,(1):22-24
[96]吕春绪等著.膨化硝铵炸药[M].北京:兵器工业出版社,2001.15-25
[97]常玉红.石蜡产品的应用现状及发展趋势[J].化工生产与技术,2002,9(6):6
[98]张建雨,朱丽实,徐建航.石油蜡(1)--石油蜡的分类、性质和用途.炼油设计[J],1999,29(1):54-57
[99]郭立新.特种蜡调合工艺研究及应用[D].天津:天津大学,2005
[100]刘建平.微晶蜡生产工艺条件研究[D].天津:天津大学,2005
[101]韩德奇,杜兰英等.微晶蜡供需现状及技术进展.现代化工[J],2004,24(9):58-61
[102]高敦仁.国内外微晶蜡市场及其应用[J].石油化工技术经济,1996,(2):55-58
[103]宰先珍.白色微晶蜡试制成功[J].河南化工,2003,(增刊):56
[104]洪国忠.我国微晶蜡的生产与市场[J].化工科技市场,2002,(1):13-17
[105]韩德奇,刘玉泉等.我国微晶蜡生产现状与市场分析(一)[J].精细与专用化学品,2002,(6):10-11
[106]敬宇翔.85号微晶蜡质量高[J].中国石油石化,2006,(9):68
[107]王玉芳等.粉状乳化炸药专用微晶蜡的改性研究.河南石油,2006,20(4):91-93
[108]陆明著.工业炸药配方设计.北京:北京理工大学出版社[M],2002,69-70
[109]颜事龙,徐国财.丁二酰亚胺在乳化炸药体系中的乳化机理[J].中国矿业大学学报,1999,28(4):357-360
[110]汪大力,徐国财.丁二酰亚胺乳化机理的探讨[J].爆破器材,1994,23(5):1-4
[111]罗宁等.乳化基质的合成及其稳定性的初步研究.矿业科学技术,2005,(3):32-34