乳化炸藥連續(xù)化生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制探究

摘要：本文詳細(xì)闡述了乳化炸藥連續(xù)生產(chǎn)過程中的工藝質(zhì)量控制，主要介紹了產(chǎn)品質(zhì)量的影響因素和控制方法以及建立生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)化的主要因素。

關(guān)鍵詞：乳化炸藥 生產(chǎn)工藝質(zhì)量 控制方法 標(biāo)準(zhǔn)化

1 乳化炸藥連續(xù)生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀

2007年8月1日，國家質(zhì)量監(jiān)督局頒布了新的民用爆破器材的安全規(guī)范生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。對民用爆破器材、炸藥的生產(chǎn)提出了新的要求。如對生產(chǎn)工藝、貯存、運(yùn)輸、消防等一系列影響生產(chǎn)質(zhì)量和安全隱患的流程做出了詳細(xì)的要求。特別強(qiáng)調(diào)民用爆破器材的生產(chǎn)工藝應(yīng)采用成熟、可靠的工藝技術(shù)，在生產(chǎn)線的聯(lián)建中，要盡量保證工藝技術(shù)與設(shè)備匹配、制藥至成品包裝能實(shí)現(xiàn)自動化、連續(xù)化，并能有效地控制生產(chǎn)工藝質(zhì)量。

目前乳化炸藥連續(xù)生產(chǎn)工藝大致分為兩類：帶壓式的管道生產(chǎn)工藝和常壓敝開式生產(chǎn)工藝。在乳化炸藥的生產(chǎn)工藝中以帶壓式為主，從標(biāo)準(zhǔn)化角度看，帶壓式生產(chǎn)工藝采用的設(shè)備，大多為非標(biāo)設(shè)備，而常壓式則是采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備；另外常壓式和帶壓式生產(chǎn)線建設(shè)中，采用的工藝、設(shè)備、儀表等都在不斷地摸索發(fā)展中，沒有統(tǒng)一的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。所以乳化炸藥的連續(xù)化生產(chǎn)存在的諸多問題值得我們不斷去探索和研究。

2 影響乳化炸藥質(zhì)量的主要因素以及控制方法

2.1 水相各組分對產(chǎn)品質(zhì)量的影響及控制

水相是乳化炸藥制作的基本成分，是硝酸銨溶于水形成無機(jī)氧化劑鹽水溶液。硝酸銨在炸藥中的使用其主要的優(yōu)點(diǎn)是廉價，供氧量少；其缺點(diǎn)是乳化炸藥產(chǎn)生不穩(wěn)定性。硝酸鈉是乳化炸藥的主要輔助氧化劑，它易溶于水，在溶解時放出大量的氧，有利于調(diào)節(jié)炸藥的氧平衡；同時硝酸鈉在溶解時放出大量的熱，對提高制藥時的溶液溫度產(chǎn)生了重要影響。在水相各組分控制中，反復(fù)配比硝酸銨和硝酸鈉的比例，調(diào)整加料的順序，經(jīng)過反復(fù)測試使水相密度穩(wěn)定在一個比較合理的值1.44g/cm3左右，這個水相密度符合工藝條件下飽和水溶液相當(dāng)?shù)拿芏?，為保證乳化基質(zhì)的質(zhì)量打下了一個良好的基礎(chǔ)。

2.2 油相各組分對產(chǎn)品質(zhì)量的影響及控制

粘度合適的任何石油產(chǎn)品都可以成為乳化炸藥的炭質(zhì)燃料組分。石油產(chǎn)品粘度選擇的原則是：其一保證形成穩(wěn)定的W/O乳化液體系，其二該體系在一定溫度下變得粘稠。一般情況下石油炭質(zhì)燃料在不同的溫度下表現(xiàn)出不同的粘稠能力，根據(jù)這個特征，選用一定比例的石蠟、工業(yè)凡士林、32#機(jī)械油配成炭質(zhì)燃料。炭質(zhì)燃料的原材料檢驗(yàn)過程中，要嚴(yán)格控制石蠟的含油量和機(jī)械油的運(yùn)動粘度，其值分別小于1.55%和32.5mm2·s-1。其數(shù)據(jù)結(jié)果經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)和測量，如果石蠟的含油率高，導(dǎo)致乳膠基質(zhì)針入度增大，使炸藥外觀形態(tài)變軟；另外為了提高炸藥的穩(wěn)定性，就要提高油分子的界面膜強(qiáng)度；再者為了改善乳化分散，油分子的粘度不能太高，要保持適中，這樣就有利于提高炸藥的質(zhì)量。

2.3 乳化劑的影響及控制

為了提高乳化炸藥的穩(wěn)定性，經(jīng)過長期的經(jīng)驗(yàn)和大量的試驗(yàn)證明，采用高分子聚烴烯衍生物作為乳化劑，不僅可以形成較厚的屏障膜，而且還能有效地分散和阻止粒子的聚集。針對同一批次的原料分散劑產(chǎn)生的個體差異，建造乳化劑混合槽，把乳化劑放在槽內(nèi)混合使用，有效地改善了乳化劑的運(yùn)動粘度和堿值，從而達(dá)到了提高乳化炸藥的穩(wěn)定性。

2.4 敏化過程的控制

敏化工序是乳化炸藥生產(chǎn)核心工序之一，而敏化過程的關(guān)鍵是嚴(yán)格控制生產(chǎn)工藝，合理分配加料的量和合理選擇加料的先后順序，適宜的發(fā)泡溫度的確定。

2.4.1 發(fā)泡劑在生產(chǎn)過程中加入位置的確定及加入量對炸藥性能的影響

化學(xué)發(fā)泡劑的發(fā)泡原理就是硝酸銨和亞硝酸鹽在一定的溫度下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生大量的氣泡的過程。乳化炸藥的敏化點(diǎn)的選擇，要充分考慮時間和位置，這樣有利于發(fā)泡劑充分反應(yīng)，提高乳化炸藥的性能。在生產(chǎn)實(shí)際中，發(fā)泡劑的加料時間和位置，要結(jié)合工廠的實(shí)際情況，生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求，這樣才能使發(fā)泡劑達(dá)到理想的發(fā)泡效果。

2.4.2 促進(jìn)劑在生產(chǎn)過程中的調(diào)整

環(huán)境溫度對促進(jìn)劑產(chǎn)生很大的影響，在生產(chǎn)過程中促進(jìn)劑的添加要考慮季節(jié)性的變換，不同的季節(jié)加入不同量的促進(jìn)劑來滿足要求。以下是以85％磷酸作為促進(jìn)劑主要成分為例，夏天磷酸比重取1.28g·cm-3，冬天磷酸比重取1.30g·cm-3，基質(zhì)發(fā)泡所需量與藥條密度的關(guān)系見 表1。

2.5 裝藥對乳化炸藥質(zhì)量的影響

裝藥工藝對乳化炸藥的質(zhì)量有很大的關(guān)聯(lián)，采用合理規(guī)范的裝藥工藝和設(shè)備能提高炸藥的質(zhì)量并提高生產(chǎn)過程中的安全性能。乳化炸藥的自動裝藥機(jī)，一般采用EL20-1自動裝藥機(jī)，其工藝參數(shù)為：裝藥密度0.90～1.25g·cm-3，液壓壓力不超過7.5Mpa。乳化炸藥的穩(wěn)定性是炸藥制作中的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，而穩(wěn)定性的表現(xiàn)因素是界面膜強(qiáng)度和緊密程度。如果乳化炸藥的密度過大，將產(chǎn)生不良效果，其一，界面膜將會被破壞，影響破乳的分層速度；其二，影響炸藥的起爆和降低傳爆能力。溫度對裝藥品質(zhì)的影響主要表現(xiàn)在外觀質(zhì)量，溫度過高外包裝紙被燙化，溫度過低裝藥速度降低，影響生產(chǎn)效率。由生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和大量實(shí)驗(yàn)證明，冬天的裝藥溫度控制在35～45℃，夏天的裝藥溫度控制在40～50℃。

3 建立標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)質(zhì)量

3.1 工藝配方

乳化炸藥的配方是安全因素的關(guān)鍵，是連續(xù)化生產(chǎn)工藝質(zhì)量的基礎(chǔ)。不同的工藝配比將決定不同的生產(chǎn)工藝流程和安全性因素制定，在乳化炸藥中水含量是炸藥制作的主要參數(shù)，然而采用不同的材料將對水含量產(chǎn)生不同的效果。很多廠家在配方中加入大量的石粉，這樣減少規(guī)定的水含量，從而降低成本和提高裝藥速度。石粉是一種惰性材料，它的加入產(chǎn)生雙重效果，第一降低了粉狀乳化炸藥的殉爆作用。第二，促進(jìn)了加工時的不安全因素發(fā)生。所以對于石粉的加入量要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，再配比是要綜合考慮各方面的因素，達(dá)到預(yù)定的效果。

乳化炸藥的研究和發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了一段漫長的歷史，其配比組合方案已經(jīng)相當(dāng)成熟，而配方標(biāo)準(zhǔn)化的道路在一步一步地推進(jìn)。為了使配方標(biāo)準(zhǔn)化，首先要加強(qiáng)檢測時恢復(fù)對配比組成的檢測要求，提高安全性能；其次配方按其系列標(biāo)準(zhǔn)化，其物理狀態(tài)也趨于一致，也有利于乳化炸藥裝藥和包裝設(shè)備的研究。

3.2 加工工藝

乳化炸藥的加工工藝主要包括工藝模式、加工溫度、壓力、流量、產(chǎn)能等。在產(chǎn)品加工時要按照一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加工，才能滿足質(zhì)量的要求。

3.2.1 工藝模式

隨著乳化炸藥生產(chǎn)工藝的發(fā)展，其多樣化的生產(chǎn)工藝應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中，但其效果并不是很明顯。為了提高加工時的效率，產(chǎn)品的質(zhì)量以及加工過程中的安全，炸藥生產(chǎn)公司有必要對炸藥的工藝模式進(jìn)行規(guī)劃，使其走向標(biāo)準(zhǔn)化道路。在乳化炸藥生產(chǎn)中，由于其連續(xù)性生產(chǎn)以及生產(chǎn)工藝的控制優(yōu)勢，我們可以改善乳罐問題，乳化器、螺桿泵問題，使其形成一套標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)線。根據(jù)現(xiàn)在的乳化炸藥生產(chǎn)工藝以及乳化炸藥工藝模式技術(shù)某些方面已相互滲透，我們完全有能力把生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)化。

3.2.2 溫度、壓力

溫度和壓力是生產(chǎn)工藝重要參數(shù)之一，它不僅對產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，而且也是安全事故的主要原因之一。溫度、壓力的不同大多由于生產(chǎn)工藝的非標(biāo)準(zhǔn)化。目前，溫度壓力的控制僅限于超溫報警和超溫停機(jī)功能，而對加工時的溫度控制采取的很少。其原因是加工過程中的溫度很難檢測和控制，所以很多企業(yè)再加工溫度超過了技術(shù)轉(zhuǎn)讓方所規(guī)定的工藝溫度，在生產(chǎn)中為了保證不讓停產(chǎn)影響其生產(chǎn)效率，就把報警溫度設(shè)置值超過了工藝規(guī)定的溫度，所以在這種情況下很容易產(chǎn)生產(chǎn)品質(zhì)量和安全事故。針對該情況，對溫度和壓力的標(biāo)準(zhǔn)化是當(dāng)務(wù)之急。

4 結(jié)語

對于乳化炸藥的連續(xù)生產(chǎn)工藝產(chǎn)品質(zhì)量控制主要?dú)w于三點(diǎn)：其一，嚴(yán)格把關(guān)乳化炸藥原材料的質(zhì)量，從源頭控制產(chǎn)品的質(zhì)量；其二，確定合理的工藝條件，滿足炸藥的敏化效果；其三，制定標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)工藝流程，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳曉莉.淺析乳化炸藥連續(xù)生產(chǎn)在線質(zhì)量控制[J].煤礦爆破，2009(4).

[2]張現(xiàn)亭.乳化炸藥自動化連續(xù)生產(chǎn)工藝的探討[J].煤礦爆破，2010(1).

[3]昊龍祥.談?wù)勅榛ㄋ幧a(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)[J].國防技術(shù)基礎(chǔ)，2009，7.