乳化炸藥產品質量的影響因素分析

滕建政

黔西南州樂呵化工有限責任公司，貴州興義 562401

乳化炸藥的殉爆距離可達到50mm以上，猛度值14ram左右，爆速每秒3400m 以上，乳化炸藥反應速度快，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)達國家相比還存在很大差距，如：自動化水平低，工藝設備落后、可靠性差等。所以科技工作者還需要不斷加強改善，找出影響炸藥產品質量的因素，并采取有效的控制措施，推動我國乳化炸藥工藝技術的進步，提高乳化炸藥的產品質量。

1 乳化的生產工藝

生產乳化炸藥的工藝主要有兩種，分別是帶壓式管道生產工藝和常壓敞開式生產工藝，實際的生產中前者較為常用。目前乳化炸藥的工藝沒有統(tǒng)一的安全技術標準，所以生產過程中有許多問題等待我們去探究。連續(xù)乳化炸藥的生產線由水相溶解系統(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、包裝機等設備組成。其中，硝酸銨、硝酸鈉等充當水相材料，石蠟、復合蠟、機油等為油相材料，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并打開開啟開關，再將稱量好的硝酸鈉加入罐內，當溫度達到一定值時，把溶液倒入水相儲存罐待用。加熱復合蠟，直至融化后流入油相融化管內，對其進行攪拌加熱，預熱乳化劑，加入油相融化管，融化罐達到工藝溫度時，將溶液置于油相儲存罐內待用。分別對乳化器和輸送管道進行預熱處理，再將水相和油相輸送至乳化器內，乳化基質經(jīng)過乳化后用冷水冷卻，使其溫度降到工藝要求溫度，進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，再進行包裝、入庫。

2 乳化炸藥產品的質量影響因素

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，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構，容易形成W／0 乳化液結構；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，所以具有較強的抗水性；第三，油相材料可以起到潤滑劑作用，減少了機械設備工作過程中產生的摩擦，降低乳化炸藥的機械敏感度，所以油相材料一定程度上提高了產品的安全性；第四，油相材料的物理性質（顏色、硬度、黏度等）適宜，由相應的蠟類、油類以及高分子聚合物等組成的復合油相，與乳化劑相匹配，可以有效的提高產品的穩(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，乳化炸藥的工業(yè)生產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成為整個體系中氧的來源，為爆炸反應提供條件，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敏化兩種方式，是乳化炸藥生產的核心工序，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，實驗得出適宜的溫度在40℃～66℃之間?；瘜W敏化一般利用硝酸銨和亞硝酸鹽發(fā)生化學反應，產生大量氣泡。發(fā)泡劑的加料時間和位置直接影響乳化炸藥的性能，實際生產中要結合工程以及季節(jié)的具體情況來設定。

2.3 裝藥對乳化炸藥產品質量的影響

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，進而影響乳化炸藥產品的質量。以RZY-16 型乳化自動裝藥機為例，標準裝藥密度為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，進而影響殉爆距離和爆速，實際生產中，壓力控制在5MPa 左右。

2.4 生產設備以及加工工藝對乳化炸藥產品質量的影響

乳化器、冷卻機以及自動裝藥機是生產乳化炸藥的主要關鍵設備，是乳化炸藥產品的質量保障。例如，好的乳化器能夠使油相和水相充分分離，形成精細、均勻的乳膠粒子，確保乳化炸藥穩(wěn)定性。乳化炸藥的生產工藝模式、溫度、壓力等是決定產品質量的關鍵性因素，目前的生產中呈現(xiàn)工藝多樣化，實際生產中，要對工藝模式進行合理規(guī)劃，建立一套標準化的生產線，并嚴格控制好溫度、壓力等參數(shù)。

3 結論

在乳化炸藥的生產過程中，生產工藝、生產設備、原材料是影響產品質量的關鍵因素，所以生產時，做好原材料的把關，采用成熟、可靠的工藝技術，制定標準的生產工藝流程，嚴格控制溫度、壓力等工藝參數(shù)，保證工藝技術與設備相匹配，生產出高質量的乳化炸藥產品。

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