乳化炸藥產(chǎn)品質(zhì)量的影響因素分析

滕建政

黔西南州樂呵化工有限責(zé)任公司，貴州興義 562401

乳化炸藥的殉爆距離可達(dá)到50mm以上，猛度值14ram左右，爆速每秒3400m 以上，乳化炸藥反應(yīng)速度快，性能可靠，目前已經(jīng)形成一個完整的抗水工業(yè)炸藥體系。近年來，我國乳化炸藥取得了較快發(fā)展，但是與發(fā)達(dá)國家相比還存在很大差距，如：自動化水平低，工藝設(shè)備落后、可靠性差等。所以科技工作者還需要不斷加強(qiáng)改善，找出影響炸藥產(chǎn)品質(zhì)量的因素，并采取有效的控制措施，推動我國乳化炸藥工藝技術(shù)的進(jìn)步，提高乳化炸藥的產(chǎn)品質(zhì)量。

1 乳化的生產(chǎn)工藝

生產(chǎn)乳化炸藥的工藝主要有兩種，分別是帶壓式管道生產(chǎn)工藝和常壓敞開式生產(chǎn)工藝，實(shí)際的生產(chǎn)中前者較為常用。目前乳化炸藥的工藝沒有統(tǒng)一的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，所以生產(chǎn)過程中有許多問題等待我們?nèi)ヌ骄俊＿B續(xù)乳化炸藥的生產(chǎn)線由水相溶解系統(tǒng)、油相溶解系統(tǒng)、水相泵、油相泵、高能乳化器、乳膠泵、冷卻器、連續(xù)混合器、包裝機(jī)等設(shè)備組成。其中，硝酸銨、硝酸鈉等充當(dāng)水相材料，石蠟、復(fù)合蠟、機(jī)油等為油相材料，將亞硝酸鈉的水溶液以及柴油、乳膠體均與混合作為發(fā)泡劑。

圖1

乳化炸藥的生產(chǎn)工藝流程如圖1 所示，首先將計量后的水倒入水相融化罐內(nèi)并打開開啟開關(guān)，再將稱量好的硝酸鈉加入罐內(nèi)，當(dāng)溫度達(dá)到一定值時，把溶液倒入水相儲存罐待用。加熱復(fù)合蠟，直至融化后流入油相融化管內(nèi)，對其進(jìn)行攪拌加熱，預(yù)熱乳化劑，加入油相融化管，融化罐達(dá)到工藝溫度時，將溶液置于油相儲存罐內(nèi)待用。分別對乳化器和輸送管道進(jìn)行預(yù)熱處理，再將水相和油相輸送至乳化器內(nèi)，乳化基質(zhì)經(jīng)過乳化后用冷水冷卻，使其溫度降到工藝要求溫度，進(jìn)入敏化器中與珍珠巖混合并攪拌，最后將敏化后的炸藥輸送至自動裝藥機(jī)，再進(jìn)行包裝、入庫。

2 乳化炸藥產(chǎn)品的質(zhì)量影響因素

2.1 原材料的影響

1）乳化劑的影響

在乳化炸藥的生產(chǎn)過程中，雖然乳化劑含量較少，但是卻發(fā)揮重要的作用，由于其HLB 值不同，所以表面活性劑所表現(xiàn)的出來的親油性和親水性也不同，根據(jù)不同的HLB 值，表面活性劑有不同的用途。實(shí)驗證明，HLB 值在3 ～6 之間時，表面活性劑可以用作W/0 型的乳化劑。SP-80 為不飽和酸，容易產(chǎn)生破乳現(xiàn)象；作為高分子乳化劑，二聚異丁烯丁二酰亞胺的親油基和親水基分布特點(diǎn)，能夠很好地保證乳化炸藥的儲存穩(wěn)定性，經(jīng)過長期的經(jīng)驗和大量的試驗證明，將二者結(jié)合為符合乳化劑，乳化的可靠性和穩(wěn)定性都有所保障。

2）油相材料的影響

首先，油相材料在在乳化液中發(fā)揮連續(xù)相的作用，由于其自身具有大分子長鍵結(jié)構(gòu)，容易形成W／0 乳化液結(jié)構(gòu)；第二，油相材料可以使氧化劑水溶液分散，并且包裹其中，既能夠防止分層，又能阻擋外部水源，所以具有較強(qiáng)的抗水性；第三，油相材料可以起到潤滑劑作用，減少了機(jī)械設(shè)備工作過程中產(chǎn)生的摩擦，降低乳化炸藥的機(jī)械敏感度，所以油相材料一定程度上提高了產(chǎn)品的安全性；第四，油相材料的物理性質(zhì)（顏色、硬度、黏度等）適宜，由相應(yīng)的蠟類、油類以及高分子聚合物等組成的復(fù)合油相，與乳化劑相匹配，可以有效的提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

3）氧化劑水溶液，

氧化劑水溶液具有資源廣、價格低等優(yōu)點(diǎn)，乳化炸藥的工業(yè)生產(chǎn)中常用的氧化劑水溶液為硝酸銨。硝酸銨作為乳化炸藥的分散相，氧化劑可以通過氧化還原反應(yīng)成為整個體系中氧的來源，為爆炸反應(yīng)提供條件，但是由于硝酸銨的比容大，隨著溫度的變化容易析出晶體，不利于產(chǎn)品的穩(wěn)定性，所以通常采用符合氧化劑來制備氧化劑水溶液（如硝酸銨、硝酸鈉等混合），克服硝酸銨的不足，能夠很好地滿足生產(chǎn)需要。

2.2 敏化對乳化炸藥性能的影響

敏化過程有物理敏化和化學(xué)敏化兩種方式，是乳化炸藥生產(chǎn)的核心工序，敏化時要合理控制溫度大小、工藝順序和敏化劑添加量。物理敏化一般采用徑粒為0.2mm ～0.5mm 的珍珠巖，閃入珍珠巖時，乳化炸藥隨基質(zhì)溫度的變化表現(xiàn)出不同的性能，溫度過高時，珍珠巖失去敏化效果，溫度超低時，珍珠巖易碎，實(shí)驗得出適宜的溫度在40℃～66℃之間。化學(xué)敏化一般利用硝酸銨和亞硝酸鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡。發(fā)泡劑的加料時間和位置直接影響乳化炸藥的性能，實(shí)際生產(chǎn)中要結(jié)合工程以及季節(jié)的具體情況來設(shè)定。

2.3 裝藥對乳化炸藥產(chǎn)品質(zhì)量的影響

裝藥時，裝藥溫度與裝藥壓力的控制直接影響裝藥密度的大小，進(jìn)而影響乳化炸藥產(chǎn)品的質(zhì)量。以RZY-16 型乳化自動裝藥機(jī)為例，標(biāo)準(zhǔn)裝藥密度為0.95 g/cm3～1.15g/cm3，若溫裝藥溫度過高，紙筒容易破損；裝藥溫度過低，會使裝藥密度增大，影響破乳分層速度和裝藥速度。經(jīng)實(shí)驗得出，夏季裝藥適宜溫度為30℃～35℃，冬季適宜溫度為35℃～40℃。由于硝酸銨的溶解度隨壓力增大而降低，較大的裝藥壓力會使水相溶出，加快分層速度，若采用珍珠巖敏化，會使珍珠巖破碎，進(jìn)而影響殉爆距離和爆速，實(shí)際生產(chǎn)中，壓力控制在5MPa 左右。

2.4 生產(chǎn)設(shè)備以及加工工藝對乳化炸藥產(chǎn)品質(zhì)量的影響

乳化器、冷卻機(jī)以及自動裝藥機(jī)是生產(chǎn)乳化炸藥的主要關(guān)鍵設(shè)備，是乳化炸藥產(chǎn)品的質(zhì)量保障。例如，好的乳化器能夠使油相和水相充分分離，形成精細(xì)、均勻的乳膠粒子，確保乳化炸藥穩(wěn)定性。乳化炸藥的生產(chǎn)工藝模式、溫度、壓力等是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵性因素，目前的生產(chǎn)中呈現(xiàn)工藝多樣化，實(shí)際生產(chǎn)中，要對工藝模式進(jìn)行合理規(guī)劃，建立一套標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)線，并嚴(yán)格控制好溫度、壓力等參數(shù)。

3 結(jié)論

在乳化炸藥的生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備、原材料是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，所以生產(chǎn)時，做好原材料的把關(guān)，采用成熟、可靠的工藝技術(shù)，制定標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)工藝流程，嚴(yán)格控制溫度、壓力等工藝參數(shù)，保證工藝技術(shù)與設(shè)備相匹配，生產(chǎn)出高質(zhì)量的乳化炸藥產(chǎn)品。

[1]王讓剛，莫元玲.乳化炸藥產(chǎn)品質(zhì)量的主要影響因素研究[J].科海故事博覽·科技探索，2010(8)：15-17.

[2]李文華.影響乳化炸藥質(zhì)量的因素及分析方法[J].黑龍江科技信息，2009(11):33-35.