現(xiàn)有膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線“液混式”工藝設(shè)備改造分析

劉勛文

摘要：基于現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，推動(dòng)炸藥生產(chǎn)技術(shù)迅猛向前發(fā)展，然而國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線存在諸多的不足之處，基于此，加強(qiáng)對(duì)膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線“液混式”工藝設(shè)備進(jìn)行改造探究，以期優(yōu)化工藝環(huán)節(jié)，改善“液混式”工藝設(shè)備性能，提升炸藥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線安全技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞：膨化硝銨;炸藥生產(chǎn)線;“液混式”;工藝設(shè)備

引言：膨化硝銨炸藥是一種新型無(wú)梯粉狀炸藥，相關(guān)研究人員基于對(duì)硝酸銨飽和溶液相平衡的研究，創(chuàng)建了復(fù)合表面活性劑作用下的強(qiáng)制析晶膨化工藝，促使硝酸銨工藝技術(shù)取得顯著的提升。因此，為提升膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線安全技術(shù)，需要加強(qiáng)對(duì)“液混式”工藝設(shè)備改造分析，以期優(yōu)化膨化硝銨炸藥生產(chǎn)環(huán)節(jié)，進(jìn)而簡(jiǎn)化生產(chǎn)目標(biāo)，提升生產(chǎn)效率。

一、關(guān)于膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線技術(shù)現(xiàn)狀分析

國(guó)內(nèi)當(dāng)前膨化硝銨炸藥生產(chǎn)工藝流程（如圖所示）：

研究人員就膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線中面臨的困境問(wèn)題進(jìn)行剖析，發(fā)現(xiàn)某炸藥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線中的生產(chǎn)工序較多，加之受到生產(chǎn)技術(shù)的制約，生產(chǎn)工序繁雜，包括了膨化、原材料制備、原材料輸送、硝銨粉碎、炸藥混合等多道生產(chǎn)工序，在整個(gè)生產(chǎn)線運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，運(yùn)用到的生產(chǎn)設(shè)備較多，生產(chǎn)線安全性，炸藥產(chǎn)品的質(zhì)量成為某炸藥生產(chǎn)企業(yè)首要解決的問(wèn)題，基于此背景下，某炸藥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線安全風(fēng)險(xiǎn)較高、節(jié)能效果不明顯、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式與節(jié)能降耗理念相違背。研究人員，就某企業(yè)生產(chǎn)的炸藥產(chǎn)品密度和抗水性進(jìn)行測(cè)試和檢驗(yàn)，相關(guān)技術(shù)研究人員，取一定量的普通硝銨和膨化硝銨，將其置放在空氣中暴露2h，用天秤進(jìn)行稱(chēng)重，分別計(jì)算普通硝銨和膨化硝銨的吸濕量;將兩種藥體進(jìn)行浸水試驗(yàn)，2h后取樣觀察，（具體如表2所示）：

研究人員發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品密度不合符生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、抗水性能較差，尤其在膨化結(jié)晶過(guò)程中，過(guò)多的水分溢出，在晶體表面形成不規(guī)則的棱角，進(jìn)而形成熱點(diǎn)的源泉，一方面促使膨化硝銨自敏化進(jìn)步，另一方面，降低了膨化硝銨炸藥密度和抗水性，嚴(yán)重影響到炸藥在工業(yè)爆破中的應(yīng)用效果[1]。通過(guò)表2分析可清晰地看出，不同的工藝路線，對(duì)膨化硝銨炸藥密度和抗水性的影響較大，膨化硝銨吸濕性大于普通硝銨的吸濕性，基于此，加強(qiáng)對(duì)膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線“液混式”工藝設(shè)備升級(jí)改造具有研究的可行性。

另外，研究人員在實(shí)際考察中發(fā)現(xiàn)，某炸藥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線制藥工房在線藥量偏大。膨化硝銨粉碎制備、原料混合過(guò)程、油相材料制備等相關(guān)設(shè)備在生產(chǎn)I線運(yùn)營(yíng)中，銜接性不強(qiáng)，一次進(jìn)料、出料量大;某炸藥生產(chǎn)企業(yè)就此類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行改造優(yōu)化，采用將生產(chǎn)工序隔離、控制布料厚度、應(yīng)用一次進(jìn)料和出料量技術(shù)等手段，對(duì)進(jìn)料、出料量大問(wèn)題的改進(jìn)，雖取得一定的進(jìn)展，整體的控制應(yīng)用效果不明顯，生產(chǎn)線存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，控制難度大。

二、膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線結(jié)晶機(jī)進(jìn)水問(wèn)題及安全技術(shù)應(yīng)用分析

（一）結(jié)晶機(jī)進(jìn)水問(wèn)題和解決對(duì)策

相關(guān)研究人員首先就膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線結(jié)晶及進(jìn)水問(wèn)題進(jìn)行探究，以期找到正確的處理方式，保證在膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線中促結(jié)晶過(guò)程順利完成;其次，研究人員采取實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)結(jié)晶機(jī)進(jìn)水問(wèn)題進(jìn)行研究，當(dāng)結(jié)晶機(jī)完成排料工作后，在結(jié)晶機(jī)恢復(fù)常壓后，打開(kāi)出料門(mén)，最先排出的是水，其次是膨化硝銨與水的混合物，最后得到的藥體結(jié)晶無(wú)法使用;在研究人員多次試驗(yàn)后，仍得到上述的結(jié)果。

為判斷結(jié)晶機(jī)進(jìn)水問(wèn)題，研究人員對(duì)結(jié)晶機(jī)內(nèi)的水源進(jìn)行檢查，排除各種因素后，發(fā)現(xiàn)真空管道內(nèi)部存在水流，采取將冷凝水調(diào)小后，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，結(jié)晶機(jī)仍然存在進(jìn)水現(xiàn)象，同時(shí)造成了真空管道堵塞問(wèn)題;研究人員再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開(kāi)啟結(jié)晶機(jī)的排空閥，發(fā)現(xiàn)排空速度低于冷凝器速度，當(dāng)結(jié)晶機(jī)完全排空時(shí)，真空度高于冷凝度，并在負(fù)壓的情況下，導(dǎo)致了結(jié)晶機(jī)進(jìn)水，因此，可判斷結(jié)晶機(jī)進(jìn)水的原因與真空管道水流問(wèn)題有關(guān)[2]。

基于此，研究人員在泵機(jī)停止后，為降低結(jié)晶機(jī)負(fù)壓，阻止空氣通過(guò)真空泵管道進(jìn)入到冷凝器，在冷凝器與真空泵之間設(shè)置了單向閥，改變了冷凝器朝向，當(dāng)關(guān)閉單向閥后，有效阻斷了空氣進(jìn)入到真空泵和管道中，進(jìn)而保證冷凝器設(shè)備正常運(yùn)行，有效解決了結(jié)晶機(jī)進(jìn)水問(wèn)題。

（二）安全技術(shù)應(yīng)用

在膨化硝銨炸藥生產(chǎn)前，炸藥生產(chǎn)企業(yè)需要就物料的危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，針對(duì)硝酸銨物料來(lái)說(shuō)，其氧化性較高、燃燒率高、腐蝕性強(qiáng)，對(duì)人體的傷害較大，一旦接觸到皮膚，人員會(huì)產(chǎn)生頭暈、無(wú)力等癥狀，嚴(yán)重可造成人員死亡。同時(shí)，硝酸銨具有爆燃特性，與可燃燒的粉末混合，則會(huì)出現(xiàn)劇烈的爆炸現(xiàn)象。

就復(fù)合油相材料來(lái)說(shuō)，物料中包含了機(jī)油、柴油、煤焦油等高熱燃燒的物質(zhì)，整個(gè)混合物中存在松香、石蠟、瀝青等物質(zhì)，對(duì)人體皮膚具有較強(qiáng)的腐蝕性，尤其在高熱的工作環(huán)境中，人體不適等癥狀顯著，嚴(yán)重威脅到人員的身體健康，炸藥生產(chǎn)企業(yè)必須加強(qiáng)對(duì)炸藥生產(chǎn)線風(fēng)險(xiǎn)隱患的預(yù)見(jiàn)，制定經(jīng)濟(jì)處理方案，加強(qiáng)對(duì)人員的安全保護(hù)，制定嚴(yán)格的工作場(chǎng)所管理制度，要求人員切實(shí)履行各項(xiàng)管理制度，保證自身的安全，推動(dòng)炸藥生產(chǎn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

三、改造“液混式”生產(chǎn)工藝設(shè)備路徑

基于炸藥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線現(xiàn)狀，技術(shù)研究人員為提升炸藥生產(chǎn)線安全性、優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，首先設(shè)計(jì)了高性能的膨化硝銨炸藥配方，將二氧化劑硝酸銨與可燃劑復(fù)合油進(jìn)行混合，在工業(yè)爆破中的應(yīng)用效果明顯提升，炸藥藥體密度和抗水性明顯提升;技術(shù)研究人員積極構(gòu)建了水包油型分散體系，運(yùn)用真空干燥工藝，大大提高了藥體的干燥程度，研制出了粉末狀的銨油炸藥，以液混的狀態(tài)呈現(xiàn)，生產(chǎn)工藝流程（如圖3所示）：

技術(shù)研發(fā)人員，在“液混式”生產(chǎn)設(shè)備研發(fā)中，添加了環(huán)保節(jié)能理念，以期通過(guò)技術(shù)改造，降低炸藥生產(chǎn)企業(yè)能耗和污染，提高炸藥產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)能，確?！耙夯焓健迸蚧蹁@炸藥生產(chǎn)技術(shù)路線符合節(jié)能降耗理念，技術(shù)設(shè)計(jì)人員將上下料倉(cāng)進(jìn)行串聯(lián)，保證各項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)備之間的連續(xù)性，解決了間隔出料問(wèn)題，保證連續(xù)的膨化結(jié)晶;同時(shí)，改造了結(jié)晶機(jī)內(nèi)部的存量，降低了一次進(jìn)料、出料量，符合“液混式”膨化硝銨炸藥生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。另外，積極踐行“油水連續(xù)混合、連續(xù)膨化結(jié)晶制粉”工藝路線，簡(jiǎn)化工藝生產(chǎn)步驟和工序，將膨化硝銨粉碎機(jī)、膨化硝銨輸送螺旋機(jī)等設(shè)備停運(yùn)，降低生產(chǎn)線能耗的同時(shí)，提升“液混式”膨化硝銨炸藥生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)線安全，降低了生產(chǎn)線在線存藥量[3]。技術(shù)研究人員，為證實(shí)“液混式”膨化硝銨炸藥生產(chǎn)技術(shù)具有實(shí)際應(yīng)用的可行性，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，具體（如表4所示）;

結(jié)論：綜上所述，“液混式”膨化硝銨炸藥生產(chǎn)技術(shù)路線適用于炸藥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線中，安全性較高，工藝技術(shù)先進(jìn)、工序操作簡(jiǎn)單，可保證一次進(jìn)料、出料的連續(xù)性、保證連續(xù)膨化結(jié)晶，在傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改造，符合企業(yè)發(fā)展需求，具有實(shí)際應(yīng)用在炸藥企業(yè)生產(chǎn)中的可行性，炸藥產(chǎn)品在新型的生產(chǎn)技術(shù)支持下，藥體的密度和抗水性提高，最大程度上提高了炸藥綜合性能。

參考文獻(xiàn)：

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[2]梁銳鋒.膨化硝銨炸藥生產(chǎn)過(guò)程中的安全技術(shù)[J].化學(xué)工程與裝備，2019（01）：303-304.

[3]盛英俊，徐晨輝，賴(lài)俊光.膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線結(jié)晶機(jī)進(jìn)水問(wèn)題分析[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2018，44（12）：178-179.