膨化炸藥生產線節能減排的探索

冉茂林 孫斌 羅后貴(貴陽久聯化工有限責任公司,貴州 貴陽 550028）黃寅生(南京理工大學,江蘇 南京 210094)

炸藥是一種含能物質，它是能發生化學爆炸的物質。而膨化炸藥是一種取代改性銨有油炸藥的粉狀工業炸藥。

膨化硝銨環保型低能耗，易生產、安全可控性高的炸藥,徹底地消除了工業粉狀梯炸藥生產中梯恩梯對環境的污染和對職工的毒害[1]。

貴陽久聯化工有限責任公司在2010年建設一條年產12000噸膨化生產線，是南京理工大學轉讓的第三代膨化生產線，采取目前國內最先進的連續膨化全自動化生產的生產線，從硝銨膨化到產品包裝全部實現炸藥生產流水線自動化控制系統。

1 膨化生產線生產流程

膨化硝銨炸藥的生產過程：固態硝酸銨經錘式破碎機破碎、通過輸送螺旋自動給料進水相制備灌溶解，經儲存罐進入動態混合器與復合油相混合，進入膨化罐在真空條件下析晶，完成脫水，膨化炸藥經輸送設備混合添加劑進入碾混機充分混合成膨化硝銨炸藥。再經冷卻輸送螺旋涼藥，進入自動輸送設備到裝藥工序，自動裝藥機裝出條裝產品、通過皮帶輸送機將藥條輸送到自動包裝機組進行包裝，包裝好的成品通過皮帶輸送進入轉手庫。

2 采用先進設備提高本質安全

膨化硝銨炸藥屬于粉狀炸藥,在混藥過程中還會產生大量的粉塵,與碾混機內空氣充分接觸;混藥過程中物料的溫度較高,膨化硝銨具有雷管感度,隨著溫度升高,雷管感度增加[2];

碾壓混合設備是膨化硝銨炸藥混藥工序中最關鍵的專用設備,攪拌混藥過程中,由于碾混機屬于強力運行設備,在混藥過程中由于摩擦易引起物料的自燃甚至爆炸[3]。

連續在一個工房內完成生產過程,工房面積小,生產人員少,易于自動化和連續化生產[4]。膨化硝銨炸藥生產專用連續式碾混機是一個危險系數較高的設備[5]。

膨化硝酸銨炸藥的混碾過程，主要是將膨化出來的炸藥添加木粉以及松散劑進一步混合，用滾輪擠壓，刮板翻料，使藥粉在離心力作用下，充分混合，使顆粒變小，從而達到提高密度以及細度的目的[6]。

炸藥混合碾壓運行的溫度要求為常溫，集成的冷卻設備主要是夾套；夾套內通有冷卻水，利用熱傳導作用，達到對產品散熱的目的。[7]

采用冷卻螺旋，使用冷卻螺旋涼藥，螺旋葉片、空心軸及螺旋壁使用冷卻循環水進行冷卻，原來主要應用于化工行業的干燥工序，該設備熱交換面積大，由于槳葉具有自清潔功能，因此換熱效果好，能夠滿足大產能要求。

用在線密度檢測裝置，利用堆積密度的檢測原理，與有關廠家合作開發在線密度檢測儀，以實現定時定周期自動對在線半成品進行密度檢測，將密度值傳送到自動控制系統，由控制系統對密度值是否符合作出判斷，對不合格品系統自動打開下料口返工處理。該裝置的應用可使半成品質量得到控制，防止不合格品進入下一道工序。

我公司與江蘇省如皋市用懸掛軌道自動輸送系統進行技術合作，在膨化制藥完成與裝藥之間使用懸掛輸送小車，解決人工強度大問題，提高制藥工序到裝藥工序產品輸送效率和降低勞動強度。

由圖6可以看出，噴漿速度從10 m/min升高到180 m/min，均衡室進口壓力從-22000 Pa升高到9000 Pa左右，壓力增長31000 Pa，增長幅度較大；溢流室壓力從-28000 Pa降到-32500 Pa左右，壓力降低4500 Pa，降低幅度較小。

貴陽久聯化工有限責任公司膨化生產線制藥工序到裝藥裝藥工序輸送系統應能實現物料自動上料、輸送和下料，無需人員操作。采用自動包裝機組進行成品包裝，該工序減少操作人員，有利于安全生產，有利于提高勞動生產率。

3 綜合效益分析：

膨化硝銨炸藥不僅具有較好的社會經濟效益，而且還具有良好的環境效益，符合環境保護的要求[8]。

3.1 節約水資源費用

按照污水處理費用每噸約2元計算，取水費用每噸約2元.

制藥工序每班產生10噸污水，每天將會浪廢水資源費用：（2+2）×5=20元左右，一年按照250天計算，一年至少浪費在環保水資源方面的水費用為:10噸/天×250天×4元/噸=5000元。

裝藥工序每班打掃衛生需要使用水造成污水進入污水處理系統，，每天產生2噸污水，每天將會浪費8元左右，一年按照250天計算，一年至少浪費在環保水資源方面的水費用:2噸/天×250天×4元/噸=2000元。

綜合產生效率，每年可以節約環保處理費用：7000元。

3.2 提高生產率

制藥工序：單位時間內在該崗位勞動生產率由原來1.2噸/人.小時提高到現在2.5噸/人.小時，即由原來兩個人的勞動創造的價值現在只需一個人就能完成，通過改造生產力提高二倍。

包裝工序：條裝生產能力得到提高產量在原來基礎上可以提高50%。

3.3 節省勞動資源成本

包裝工序原單班生產需要人員4人，現單班需要操作人員2人，單班操作人員減少2人，兩個班可以減少4人。取人均成本3.6萬元／年；共節約人工工資3 6萬元。

以上綜合可以直接提高經濟效率,間接提高產量約50%，達到5噸/小時能力。

節約人工成本3 6萬元+節約環保處理費用0.7萬元=3 6.7萬元.

4 結語

實現人機隔離操作自動化生產，生產效率提高，并可實現利潤提高[8]。由于人員減少，產量提高，生產效率將至少提高50%，并可實現利潤提高較大化。

全面提升生產過程的自動化和遠程控制水平，強化安全監控技術和能力，大大提高安全生產管理技術和管理水平，降低和消除安全生產事故的發生，提高炸藥生產線生產過程的本質安全，這條生產線凝聚久聯無數工程技術人員的智慧結晶，為久聯十二五規劃奠定堅實基礎。

[1]楊桐.工業粉狀炸藥的新產品—膨化硝按炸藥.爆破器材，1994，(05):15 16.

[2]呂春緒.工業炸藥理論[M].第二版.北京:兵器工業出版社,2007:227-278.

[3]呂春緒等.膨化硝銨炸藥［M］.北京：兵器工業出版社，2001.

[4]陸明等.液混式膨化硝銨炸藥生產安全性研究.爆破器材,2009,38(4).

[5]劉祖亮,吳善澤.膨化硝銨炸藥連續碾混系統的設計和應用[J].爆破器材,2006,35(5):20-21.

[6]胡炳成，劉相亮，呂春緒等.影響膨化硝銨及其無梯炸藥的安全性研究［J］.爆破器材，2005（3）：4-7.

[7]冉茂林等.膨化硝銨炸藥生產專用碾混機安全運行管理2013民爆技術論壇論文集：兵器工業出版社，2013.5

[8]冉茂林等.膨化硝銨炸藥效益探討煤礦爆破季刊，2012.