膨化硝銨炸藥生產環節質量控制

段智慧

河南久聯神威民爆器材有限公司

膨化硝銨炸藥生產環節質量控制

段智慧

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膨化硝銨炸藥是一種工業硝銨炸藥，自1994年產生后，經產業化開發在全國得到推廣應用。但膨化硝銨炸藥在生產過程中存在的問題卻引起了人們的足夠重視。要求采取有效措施解決炸藥生產過程的質量問題，嚴防爆炸事故的發生。

膨化硝銨炸藥；質量控制；真空度

近年來，膨化硝銨炸藥成為民用爆破的主流產品，生產廠家也如雨后春筍般迅速增加。如何保證并不斷提高炸藥質量，成為了生產環節的重要考量因素。目前膨化硝銨炸藥主要采用膨混聯建連續混藥生產工藝，主要由連續膨化和連續混藥兩工序組成。生產過程中，影響產品質量的因素較多，如真空度、膨化劑、木粉細度與水分等。筆者結合自身工作實際，主要探討了膨化硝銨炸藥在連續膨化以及連續混藥過程中的質量控制因素與措施。

一、膨化硝銨炸藥生產概述

膨化硝銨炸藥是一種成本較低、環保性良好的粉狀炸藥，屬于工業炸藥的一種，膨化硝銨炸藥的生產以硝酸銨自敏化理論為基礎，其制造生產原理如下：采用復合表面活性劑以控制析晶工藝為基礎，制造出自敏化的膨化硝酸銨，將制造的膨化硝酸銨與液體燃料和固體燃料混合，就制成了膨化硝銨炸藥，其中液體燃料有著高熱值的特點，固體燃料有多孔纖維性特點。

膨化硝銨炸藥生產有效節約了原料成本，且在生產的過程中能耗較低，同時避免了TNT所帶來的環境污染問題，提升了炸藥生產的安全性。膨化硝銨炸藥在生產的過程中解決了硝酸銨吸濕和結塊的問題，生產流程相對簡單，生產效率較高，給自動化、連續性生產帶來了可能性。

連續混藥技術在膨化硝銨炸藥生產中的應用能夠大大提升生產效率，且生產工藝有著簡便性的特點，極大地降低了勞動強度。膨化硝銨炸藥連續混藥技術主要涉及到三個流程：(1)膨化硝銨的破碎步驟；(2)膨化硝酸銨與木粉和油相材料的定量預混和螺旋連續混制步驟；(3)晾藥的步驟，其中膨化硝酸銨與木粉和油相材料的預混和螺旋連續混制是核心。

二、膨化硝銨炸藥生產環節質量控制

1、膨化結晶環節

(1)真空度控制。膨化結晶過程的真空度與硝酸銨的含水量有著密切關系。真空度越高，硝酸銨的沸點降低越迅速，膨化出來的硝酸銨水分低，質量好。反之，真空度低則會使其持續處于重結晶階段，從而增加含水量，而影響品質。目前，生產過程中影響真空度的因素主要有：第一，真空管道堵塞，降低真空速率；第二，水蒸氣進入真空管道，影響真空泵抽真空的效率；第三，雜質影響冷凝器的正常工作，致使水蒸氣難以凝結。根據上述影響因素，筆者認為，①定期清理真空管道以及真空泵的廢物與雜質，并保持其干燥；②定期檢查進出料閥門有無漏氣；③做好冷卻水的溫度控制。當溫度較高時，應采用備用水與循環水混合使用，以便快速降溫使水蒸氣凝結。④ 定期清理循環池，并更換池水。

(2)膨化劑控制。膨化劑的作用在于改善硝酸銨表面的物理結構，促進表面氣泡的形成，從而達到膨化質量。其劑量與膨化效果之間存在直接關聯，但并不是劑量越多越好。實踐表明：膨化劑加入比例一般為0.13%～0.15%。如果劑量不足，則膨化程度達不到標準要求；如果劑量過多，則降低了裝藥密度，也不符合生產要求。且膨化劑加入量＞0.18%時，膨化硝銨還具有雷管感度，不利于安全。

(3)硝酸銨濃度控制。同大多數化學反應一樣，結晶效果與溶液濃度有直接關系。濃度偏高時，在傳送、進料時就出現結晶提前，不但堵塞管道，而且浪費了原料。此外，還會增加膨化密度，影響膨化效果。濃度偏低時，水分較高，結晶品質低。由于硝酸銨本身吸水性較強，因此在進行生產前應當對原料的含水量重新進行準確計算，或是溶解后重新計量溶液濃度，確保用量的準確性。

2、炸藥混制環節

(1)木粉質量控制。木粉的細度與水分是硝銨炸藥質量控制的關鍵因素。當水分過高時，混制會影響硝酸銨的膨化效果，從而影響爆炸性能。因此在混制前，應當采取烘烤暴曬等措施降低水分。木粉水分越低、細度越細，炸藥質量越好。生產實踐證明，水分在2.5%以下，組成比在55%以上過60目篩的木粉，能達到較好的炸藥質量，爆速較高且穩定。

(2)混藥溫度控制。混藥的溫度一般低于70℃，否則會加速其吸收水分從而結塊，影響裝藥以及炸藥品質。生產重通常采取的混藥控溫方法有，一是控制油相溫度控制 85℃～90℃之間。二是提高冷卻效率，維持循環水溫度＜22℃。

(3)膨化細度控制。膨化顆粒度直接影響著硝銨堆積密度，決定著炸藥密度以及爆速。我廠生產實踐中，主要通過控制出料速度以及粉碎速度來提高膨化顆粒度，從而改善堆積密度，提高炸藥質量。

3、裝藥環節

由于使用復合油，增大了炸藥的粘性，所以膨化硝銨炸藥的流散性明顯差些，降低了裝藥密度。因此在裝藥環節，應當適當提高壓縮空氣的壓力。裝藥過程中，如果溫度過高會使炸藥結塊，從而影響儲運。溫度過低會影響油相的持續分散。一般來說，裝藥溫度控制在45℃～50℃為最佳。

4、中包質量控制

中包封口不嚴，即密封性不好，炸藥在儲運過程中容易吸濕回潮，從而影響其使用效果。一般來說，封口問題多數是由熱合溫度偏高或偏低，或者是耐溫膜破損引起的。因此在中包過程中，一定要嚴格控制熱合溫度，并及時更換破損的高溫膜。

由于影響硝銨炸藥質量的因素較為復雜。因此在生產過程中，一是應當選擇合適的膨化工藝以及膨化劑；二是控制好混制溫度以及中間產品的水分。三是包裝過程中做好不合格品的篩選與返工。此外，返工藥頭的品質會出現下降，因此生產過程中應當嚴格控制返工比例。總之，膨化硝銨炸藥具有廣泛的市場前景，經濟效益較好。做好產品質量控制，必須嚴格控制原料及生產過程。

三、結束語

綜上所述，膨化硝銨炸藥被廣泛的運用在工業生產中，具有成本低、性能高、環保等特點。膨化硝銨炸藥是粉狀的混合物，主要以膨化硝酸銨進行氧化，以木粉和復合燃料油進行還原。因此，膨化技術、混藥技術和混藥設備對膨化硝銨炸藥的生產有著決定作用，質量控制對其連續化生產的作用更是重中之重。只有不斷提高質量控制水平，才能提高生產安全。

[1]劉桑花.膨化硝銨炸藥生產過程質量控制[J].化學工程與裝備，2011，06(08)：153-154.