乳化炸藥生產(chǎn)線裝藥包裝工序自動化的應(yīng)用探究

李宏位

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)的應(yīng)用日漸廣泛。在乳化炸藥生產(chǎn)過程中，通過自動化技術(shù)的引入，有效的提高了乳化炸藥生產(chǎn)的效率，解放了企業(yè)的勞動生產(chǎn)力，保障了整個生產(chǎn)過程的安全性。本文將簡單闡述乳化炸藥生產(chǎn)線裝藥包裝工序自動化應(yīng)用，為相關(guān)工作者提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：乳化炸藥；生產(chǎn)線；裝藥包裝工序；自動化

乳化炸藥本身具有原材料廣泛、抗水性能強、無污染環(huán)境等優(yōu)點，得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。傳統(tǒng)的乳化炸藥大多依靠手動操作，不僅勞動強度較大，而且存在較大的安全風(fēng)險。為了解決這一問題，很多乳化炸藥生產(chǎn)企業(yè)都引入了自動化技術(shù)，實現(xiàn)了乳化炸藥生產(chǎn)線的自動化操作，減少生產(chǎn)操作人員的同時，也提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，研究分析乳化炸藥生產(chǎn)線裝藥包裝工序自動化的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義。

1 乳化炸藥生產(chǎn)概述

1.1 乳化炸藥的生產(chǎn)過程

乳化炸藥是一種油包水（W/O）乳膠型的抗水工業(yè)炸藥，它在生產(chǎn)過程中，將水相作為了炸藥的重要原材料之一，利用“以水抗水”的原理，解決了傳統(tǒng)硝銨炸藥存在的抗水性能差的問題，有效的提高了工業(yè)炸藥的整體性能。在其生產(chǎn)制造時，首先需要準(zhǔn)備乳化炸藥的相關(guān)材料，然后按照前后順序啟動油相泵，當(dāng)油相液位升至粗乳器攪拌軸最底端葉片時按180rpm 啟動粗乳器攪拌軸，并同步啟動水相泵，同時根據(jù)粗乳器中粗乳的液位逐步調(diào)高攪拌軸轉(zhuǎn)速至570～590rpm。將原材料按照一定的比例在粗乳器當(dāng)中乳化成乳膠，然后利用螺桿泵將其輸送，經(jīng)過精乳器到達乳膠料斗中，再次利用螺桿泵將其輸送，并在靜態(tài)分散器中實現(xiàn)乳膠基質(zhì)與發(fā)泡劑的混合，形成乳化炸藥，并進入裝藥機進行裝藥，最終在包裝工序內(nèi)完成包裝出廠。

1.2 實現(xiàn)乳化炸藥生產(chǎn)線裝藥包裝工序自動化的意義

當(dāng)前我國很多乳化炸藥生產(chǎn)廠家，為了進一步的提高乳化炸藥的性能，在原材料中增加了如亞硝酸蠟等固體成分、溶劑組成以及粘度較高的高分子乳化劑，導(dǎo)致所產(chǎn)生的乳膠基質(zhì)比較粘稠，給后期的物料輸送、冷卻、裝藥和包裝工序制造了困難，導(dǎo)致乳化炸藥的生產(chǎn)效率較低。因此，必須重視自動化技術(shù)在乳化炸藥裝藥包裝等工序中的應(yīng)用，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，實現(xiàn)乳化炸藥的自動化、連續(xù)化生產(chǎn)。

2 實例分析乳化炸藥裝藥包裝工序自動化的應(yīng)用

某化工有限公司是我國工業(yè)炸藥的重要生產(chǎn)企業(yè)之一，年產(chǎn)出炸藥超過8000噸。為了提高企業(yè)的乳化炸藥的生產(chǎn)效率，本企業(yè)計劃對現(xiàn)有的捆扎和運輸裝車作業(yè)進行改造，通過自動化技術(shù)的引用，解決乳化炸藥裝藥包裝工序工作效率、安全風(fēng)險系數(shù)高等問題。

2.1 總體技術(shù)方案設(shè)計

現(xiàn)階段，本企業(yè)的乳化炸藥生產(chǎn)線裝藥包裝工序共計勞動力12人，主要是通過人員的方式將炸藥分配給裝藥機及其相對應(yīng)捆扎機，并由相對應(yīng)的人員完成裝藥和捆扎作業(yè)，最后由裝車人員使用手推車完成成品炸藥的裝車運輸。

為了優(yōu)化勞動生產(chǎn)力，計劃通過自動捆扎機、炸藥包裝箱收集輸送系統(tǒng)等自動化設(shè)備的應(yīng)用，實現(xiàn)乳化炸藥的自動捆扎以及運輸裝車作業(yè)（如圖1所示）。

2.2 裝藥包裝工序設(shè)備及自動化流程

①在裝藥機的南北方向設(shè)置1#皮帶輸送機，對由自動裝藥機完成的乳化炸藥包裝性進行收集，并運輸?shù)阶詣永υ鷻C處。由于在四臺裝藥機同時輸送過程中，乳化炸藥包裝箱的時間和間距不一致，為降低自動捆扎機的運行負荷，在皮帶傳輸機和自動捆扎機還設(shè)置了軌道機用于緩沖乳化炸藥包裝箱；

②自動捆扎機完成捆扎作業(yè)后，利用其帶有的動力托輥，將包裝箱推送到2#皮帶傳輸機上；

③在3#皮帶傳輸機設(shè)置自動噴碼機，對乳化炸藥包裝箱進行自動條形碼噴碼。并經(jīng)過4#和5#皮帶傳輸機將其輸送到車廂內(nèi)，由擺箱人完成乳化炸藥包裝箱的裝車。

3 乳化炸藥生產(chǎn)線裝藥包裝工序自動化實時的關(guān)鍵要點

3.1 自動捆扎機的設(shè)置

結(jié)合本企業(yè)的實際情況，4臺裝藥機每分鐘可以完成乳化炸藥4箱的作業(yè)，因此，自動捆扎機的作業(yè)速度必須高于前面的生產(chǎn)產(chǎn)能，其單臺捆扎能力應(yīng)不低于每分鐘5箱，且需要滿足本企業(yè)最大乳化炸藥包裝箱的捆扎作業(yè)要求。因此，本企業(yè)選用了符合要求的MH—102A 全自動捆扎機，其主要運行方式是：

①首先自動捆扎機共有三個光電開關(guān)傳感器，可以對包裝性的位置進行精準(zhǔn)確定。其中，前兩個光電開關(guān)傳感器當(dāng)檢測包裝箱時，設(shè)備的輥軸停止運行，實現(xiàn)對包裝的第一道包裝袋捆扎；

②然后設(shè)備的輥軸開啟運行，當(dāng)三個光電開關(guān)傳感器均檢測到乳化炸藥包裝箱后，進行第二道包裝袋的捆扎作業(yè)；

③最后設(shè)備的輥軸繼續(xù)啟動，將包裝箱運輸?shù)?#皮帶運輸機上。

3.2 皮帶傳輸機的設(shè)置

本乳化生產(chǎn)線裝藥包裝自動化工序的皮帶傳輸機主要是完成對包裝箱的輸送任務(wù)。因此，選用了厚度為4mm，高度為750mm的PVC防靜電皮帶，動力則來源于減速電機剛性聯(lián)軸器連接，每分鐘皮帶的傳送速度為25到30m，并設(shè)置防跑偏張緊裝置，每個皮帶運輸機的性能參數(shù)如表1所示。

此外，所有的皮帶運輸機的三相異步電機均由1套控制程序進行急停、啟動和停止操作。其中當(dāng)按下啟動鍵時，按照倒序的方式進行啟動，以避免炸藥包包裝箱的堆積。如果按下停止鍵，則按照正序的方式依次進行停止，確保所有乳化炸藥包裝箱都可以運輸?shù)竭\輸車當(dāng)中。

3.3 軌道運輸機的參數(shù)設(shè)置

由于現(xiàn)場一臺自動捆扎機滿足4臺乳化炸藥裝藥機的捆扎，難免會出現(xiàn)同時4個裝藥機同時進行乳化炸藥包裝箱的輸送情況，導(dǎo)致包裝性的積壓。因此，在自動捆扎機前面設(shè)置了長度為3000mm，寬度為650mm的軌道運輸機，達到緩沖乳化炸藥包裝箱的目的，確保每次只有一個包裝箱進入到自動綁扎機內(nèi)。

通過在其尾端設(shè)置傳感器對自動捆扎機上是否有乳化炸藥包裝箱進行識別，可以有效的啟動阻擋裝置來阻值乳化炸藥包裝箱進入到自動捆扎機內(nèi)，待10秒后阻值程序關(guān)閉，放行一個炸藥包裝箱至自動捆扎機。同時在軌道運輸機的前端也設(shè)置了包裝箱識別傳感器，用于識別是否存在包裝箱的積壓情況，并聯(lián)動停止1#皮帶傳輸機，直到機頭炸藥包裝箱識別傳感器識別不到炸藥包裝箱為止。

3.4 伸縮皮帶傳輸機的參數(shù)設(shè)置

伸縮皮帶機的傳輸設(shè)置主要是便于車廂內(nèi)可以隨時調(diào)整傳輸帶的長短，方便擺箱人從皮帶機上搬起炸藥包裝箱一扭身就可將箱子擺好，降低其勞動強度。本項目的5#皮帶傳輸機采用的是腹藏式伸縮結(jié)構(gòu)。通過在，4#皮帶下面設(shè)置腳輪，用于支撐5#皮帶，而5#皮帶運輸機的尾部放置兩個帶輪支腿，來達到支撐的目的，擺箱人可以通過移動支腿，使其在炸藥運輸車廂內(nèi)進行靈活移動。當(dāng)5#伸縮皮帶運輸機需要退出車廂時，可以將其藏在4#皮帶運輸機腹內(nèi)。

3.5 應(yīng)用效果

通過本乳化炸藥自動生產(chǎn)線的投入運行，在試運行階段，未發(fā)生任何故障，均滿足了本企業(yè)對乳化炸藥裝藥包裝工序的自動化生產(chǎn)要求。同時現(xiàn)場操作人員由原來的12人縮短至6人，有效的提高了本企業(yè)的生產(chǎn)效率，縮減了相關(guān)職工的勞動強度，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著自動化技術(shù)的不斷完善，在各行各業(yè)的應(yīng)用日漸廣泛，極大的解放了企業(yè)的勞動生產(chǎn)力，實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化、智能化發(fā)展。在乳化炸藥生產(chǎn)過程中，由于乳化炸藥本身的黏性特點，給裝藥包裝工序制造了巨大困難，而自動化技術(shù)的應(yīng)用，有效的實現(xiàn)了該工序的自動化連續(xù)作業(yè)，降低了工人的勞動強度，縮減了現(xiàn)場的作業(yè)人數(shù)，為企業(yè)創(chuàng)造了更高的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]周曉紅.水膠炸藥生產(chǎn)線中和工藝自動化控制系統(tǒng)研究[J].煤礦爆破，2014（1）：26-29.

[2]江國華.淺談乳化炸藥自動包裝生產(chǎn)線技術(shù)升級研究[J].煤礦爆破，2017（3）：8-12.