摘要:通過對(duì)乳化炸藥生產(chǎn)的發(fā)展淺析,了解乳化器對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制以及乳化工序后的質(zhì)量控制,得出了加強(qiáng)乳化炸藥關(guān)鍵設(shè)備保養(yǎng)及維護(hù)對(duì)保證乳化生產(chǎn)安全及質(zhì)量的作用;對(duì)高溫敏化對(duì)乳化生產(chǎn)的安全方面提出自己的一些簡(jiǎn)單的看法。
關(guān)鍵詞:乳化炸藥;主要生產(chǎn)設(shè)備;定期維修;
Analysis of the key equipment of emulsion explosive by using management point of view
Ran Maolin ???Sun Bin?? Long Houji??? Gao Changwen??? Shen An??? Jiang Qishu
(Guiyang JiuLian chemical Co., LTD)
?Abstract: Based on the analysis of emulsion explosive production development, understanding of emulsifier on product quality control and emulsifying process quality control of emulsion explosives, reached strengthen key equipment maintenance and maintenance to ensure production safety and quality of emulsion effect; high temperature sensitization on milk production safety, put forward some simple views.
Key words: emulsion explosive; main production equipment; periodic repair;
引言
?????? 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,民用炸藥以每年 30%的需求量增長(zhǎng)。由于乳化炸藥具有良好的抗水性、優(yōu)良的爆炸性能、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、無毒無污染、使用相對(duì)安全等優(yōu)點(diǎn)[1、2],現(xiàn)已經(jīng)成為主要的工業(yè)炸藥。
?????? 乳化炸藥泛指一類用乳化技術(shù)制備的油包水(W/O)乳膠型抗水工業(yè)炸藥,它是以氧化劑水溶液的微細(xì)液滴為分散相,懸浮有分散氣泡或空心玻璃微球或其它一些多孔材料的似油類材質(zhì)構(gòu)成連續(xù)介質(zhì),形成一種油包水型的特殊乳狀液體系。
?? 乳化炸藥最危險(xiǎn)的工序就是乳化,這已得到行業(yè)內(nèi)的公認(rèn)。保證乳化工序的安全質(zhì)量,重點(diǎn)是乳化器,乳化器質(zhì)量的好壞都將影響到乳化過程的質(zhì)量控制,另外,乳化器的監(jiān)控安全保障措施的完備也是確保乳化質(zhì)量的重要手段。
?????? 乳化工序后的生產(chǎn)質(zhì)量的好壞決定影響主要乳化器、螺桿泵、冷卻機(jī)等設(shè)備的性能,同樣不可忽視。
1乳化炸藥的基本情況
1.1國(guó)外乳化炸藥的發(fā)展
?????? 1956 年美國(guó) Ireco 公司的 Cook 先生在 Alfred·Nobel 發(fā)明的硝化甘油的基礎(chǔ)上,發(fā)明了漿狀炸藥,首次在工業(yè)炸藥中引入“以水抗水”的新理念,為乳化炸藥的發(fā)明奠定了理論基礎(chǔ)。1969 年 6 月美國(guó) Atlas 火藥公司的 H·F·布盧姆在美國(guó)專利 3447978號(hào)中首次公布油包水型乳化炸藥配方[3],這標(biāo)志著乳化炸藥正式問世了。國(guó)外生產(chǎn)乳化炸藥的公司有很多,其中比較大的公司有成立于 1865 年的挪威Dyno Nobel 炸藥集團(tuán)公司、美國(guó) Ireco 公司(20 世紀(jì) 90 年代被 Dyno Nobel 炸藥集團(tuán)公司收購(gòu))、美國(guó) Austin 國(guó)際公司[4]、美國(guó)杜邦公司[5]、美國(guó) Atlas 公司和英國(guó) ICI 公司。這些公司歷史悠久、實(shí)力雄厚,除了生產(chǎn)乳化炸藥和研究炸藥配方外,也研究生產(chǎn)乳化炸藥連續(xù)乳化生產(chǎn)的工藝和設(shè)備。如 1979 年 2 月美國(guó) Atlas 公司的 Robert 等人在美國(guó)專利 4138281 號(hào)中公布了乳化炸藥連續(xù)乳化生產(chǎn)工藝[5],1990 年 3 月英國(guó) ICI2公司的 Raymond·Oliver 等人在美國(guó)專利 4911770 號(hào)中公布了另一種乳化炸藥連續(xù)乳化生產(chǎn)工藝[6]。
1.2我國(guó)乳化炸藥的發(fā)展現(xiàn)狀
???我國(guó)自70年代末開始研制乳化炸藥以來,經(jīng)歷了30年的發(fā)展,在產(chǎn)品品種和質(zhì)量方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,能基本滿足國(guó)內(nèi)各種爆破工程的需要。生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高,某些技術(shù)環(huán)節(jié)還處于國(guó)際先進(jìn)水平,職業(yè)安全衛(wèi)生條件也相應(yīng)地有了比較明顯的改善。
?????? 我國(guó)乳化炸藥的生產(chǎn)確已取得了很大的進(jìn)步,但與國(guó)際先進(jìn)水平相比仍存在一定的差距。
???? 從2010年后我們了解到得從歐美的高溫敏化炸藥的很快在我國(guó)得到發(fā)展和認(rèn)可,高溫敏化反而有利于裝藥包裝,減少機(jī)械摩擦,傳統(tǒng)工藝乳膠制備水相,油相均大于100度,其工藝管路須用蒸汽保溫,從乳化器出來的乳膠溫度均超過從乳化器進(jìn)入的水相溫度,明顯存在機(jī)械能轉(zhuǎn)化為對(duì)乳膠的摩擦熱能。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)式乳化器的轉(zhuǎn)速通常大于1400rpm,線速度不低于15米/秒。而我公司鑒定驗(yàn)收的攪拌式靜態(tài)乳化系統(tǒng),水,油相溫度均小于100度,工藝管路只用熱水保溫,從靜態(tài)混合器出來的乳膠溫度從未超過水相溫度,其能量完全轉(zhuǎn)化成了乳化能。預(yù)乳罐的轉(zhuǎn)速最大不超過600rpm,線速度不超過7.7米/秒。在此處采用的螺桿泵通過實(shí)際應(yīng)用長(zhǎng)度約為8厘米的靜態(tài)混合元素將乳膠轉(zhuǎn)運(yùn)到一個(gè)開式乳膠料斗,其在靜態(tài)混合器前段的壓力根據(jù)產(chǎn)能,產(chǎn)品品種的不同,一般在0.6Mpa~1.2Mpa,后端出口的壓力為零。較傳統(tǒng)工藝乳膠制備后,必須通過冷卻,敏化工序后才能裝藥,其敏化機(jī)是開式的,轉(zhuǎn)速低。
1.3乳化炸藥的優(yōu)缺點(diǎn)[7]
?????? 優(yōu)點(diǎn)(1)密度可調(diào),因而適用范圍廣(2)爆炸性能好,爆速與密度均較高,可用8號(hào)雷管直接起爆(3)乳化炸藥比漿狀炸藥與水膠炸藥抗水性更強(qiáng)(4)安全性更高;(5)生產(chǎn)環(huán)境更好;(6)爆炸產(chǎn)生有毒氣體較少,達(dá)到綠色炸藥,環(huán)保炸藥的要求。
缺點(diǎn):炸藥作功能力低,故在硬巖中使用的乳化炸藥應(yīng)加入熱值較高的物質(zhì)如鋁粉、硫磺粉等提高炸藥作工能力。
2乳化炸藥乳化過程分析[7]
2.1乳化的概念
?????? 乳化是把整個(gè)水相分散在連續(xù)相——油相中,形成W/O的膠粒。體系的分散度越大,表面積越大,消耗的功也越大,因而表面能也越大。
2.2常用的乳化技術(shù)
?????? 現(xiàn)在常用的乳化技術(shù)有:簡(jiǎn)單的機(jī)械攪拌、均化器及膠體磨是三種常見的乳化混合技術(shù)。
(1)簡(jiǎn)單的機(jī)械攪拌
?????? 攪拌粘度低乳化性能好的液體時(shí),使用具有短旋轉(zhuǎn)葉片的軸式攪拌機(jī);但乳化攪拌高粘度液體時(shí),使用這樣簡(jiǎn)單的裝置不能達(dá)到均勻充分?jǐn)嚢璧男Ч?。此時(shí)可采用帶有偏心安裝的旋轉(zhuǎn)葉片的軸式攪拌機(jī);對(duì)于要求更強(qiáng)有力的乳化攪拌來說,宜采用多軸式攪拌機(jī)。
(2)均化器
?????? 均化器的工作原理是將欲乳化的液體混合物在很高壓力下自一小孔擠出,經(jīng)突然泄壓而膨脹及高速下沖擊碰撞的雙重作用,將混合物料粉碎成微粒,并使其分散乳化和均勻化
(3)膠體磨
?????? 主要部分是定子和轉(zhuǎn)子。將待混液體(水相及油相)強(qiáng)制性地通過轉(zhuǎn)子和定子間的狹縫,高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力和剪切力使分散相達(dá)到磨碎微?;?。