膨化炸藥生產(chǎn)線節(jié)能減排的探索

冉茂林 孫斌 羅后貴(貴陽久聯(lián)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(zhì)，它是能發(fā)生化學爆炸的物質(zhì)。而膨化炸藥是一種取代改性銨有油炸藥的粉狀工業(yè)炸藥。

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

貴陽久聯(lián)化工有限責任公司在2010年建設(shè)一條年產(chǎn)12000噸膨化生產(chǎn)線，是南京理工大學轉(zhuǎn)讓的第三代膨化生產(chǎn)線，采取目前國內(nèi)最先進的連續(xù)膨化全自動化生產(chǎn)的生產(chǎn)線，從硝銨膨化到產(chǎn)品包裝全部實現(xiàn)炸藥生產(chǎn)流水線自動化控制系統(tǒng)。

1 膨化生產(chǎn)線生產(chǎn)流程

膨化硝銨炸藥的生產(chǎn)過程：固態(tài)硝酸銨經(jīng)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(jīng)儲存罐進入動態(tài)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(jīng)輸送設(shè)備混合添加劑進入碾混機充分混合成膨化硝銨炸藥。再經(jīng)冷卻輸送螺旋涼藥，進入自動輸送設(shè)備到裝藥工序，自動裝藥機裝出條裝產(chǎn)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(zhuǎn)手庫。

2 采用先進設(shè)備提高本質(zhì)安全

膨化硝銨炸藥屬于粉狀炸藥,在混藥過程中還會產(chǎn)生大量的粉塵,與碾混機內(nèi)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(shè)備是膨化硝銨炸藥混藥工序中最關(guān)鍵的專用設(shè)備,攪拌混藥過程中,由于碾混機屬于強力運行設(shè)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(xù)在一個工房內(nèi)完成生產(chǎn)過程,工房面積小,生產(chǎn)人員少,易于自動化和連續(xù)化生產(chǎn)[4]。膨化硝銨炸藥生產(chǎn)專用連續(xù)式碾混機是一個危險系數(shù)較高的設(shè)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(shè)備主要是夾套；夾套內(nèi)通有冷卻水，利用熱傳導作用，達到對產(chǎn)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(huán)水進行冷卻，原來主要應用于化工行業(yè)的干燥工序，該設(shè)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(chǎn)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(guān)廠家合作開發(fā)在線密度檢測儀，以實現(xiàn)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(tǒng)，由控制系統(tǒng)對密度值是否符合作出判斷，對不合格品系統(tǒng)自動打開下料口返工處理。該裝置的應用可使半成品質(zhì)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(tǒng)進行技術(shù)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(chǎn)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(lián)化工有限責任公司膨化生產(chǎn)線制藥工序到裝藥裝藥工序輸送系統(tǒng)應能實現(xiàn)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(chǎn)，有利于提高勞動生產(chǎn)率。

3 綜合效益分析：

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

3.1 節(jié)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(chǎn)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(huán)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(wèi)生需要使用水造成污水進入污水處理系統(tǒng)，，每天產(chǎn)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(huán)保水資源方面的水費用:2噸/天×250天×4元/噸=2000元。

綜合產(chǎn)生效率，每年可以節(jié)約環(huán)保處理費用：7000元。

3.2 提高生產(chǎn)率

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

包裝工序：條裝生產(chǎn)能力得到提高產(chǎn)量在原來基礎(chǔ)上可以提高50%。

3.3 節(jié)省勞動資源成本

包裝工序原單班生產(chǎn)需要人員4人，現(xiàn)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(jié)約人工工資3 6萬元。

以上綜合可以直接提高經(jīng)濟效率,間接提高產(chǎn)量約50%，達到5噸/小時能力。

節(jié)約人工成本3 6萬元+節(jié)約環(huán)保處理費用0.7萬元=3 6.7萬元.

4 結(jié)語

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

全面提升生產(chǎn)過程的自動化和遠程控制水平，強化安全監(jiān)控技術(shù)和能力，大大提高安全生產(chǎn)管理技術(shù)和管理水平，降低和消除安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，提高炸藥生產(chǎn)線生產(chǎn)過程的本質(zhì)安全，這條生產(chǎn)線凝聚久聯(lián)無數(shù)工程技術(shù)人員的智慧結(jié)晶，為久聯(lián)十二五規(guī)劃奠定堅實基礎(chǔ)。

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

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

[3]呂春緒等.膨化硝銨炸藥［M］.北京：兵器工業(yè)出版社，2001.

[4]陸明等.液混式膨化硝銨炸藥生產(chǎn)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(xù)碾混系統(tǒng)的設(shè)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(chǎn)專用碾混機安全運行管理2013民爆技術(shù)論壇論文集：兵器工業(yè)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.