乳化炸藥生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制

（葛洲壩易普力四川爆破工程有限公司 四川 610000）

引言

乳化炸藥是當(dāng)下汗水工業(yè)炸藥的第三代產(chǎn)品，通過乳化技術(shù)制備的油包水（W/O）型抗水工業(yè)炸藥被統(tǒng)稱為乳化炸藥。該種炸藥的爆炸性能較好，并且具備較高的抗水能力，能夠長時間存放，并且可以有效避免潮濕環(huán)境對爆炸效果造成的影響。另外，在當(dāng)下的爆破作業(yè)中，使用該種炸藥，也可以將爆破對環(huán)境造成的污染最小化，生產(chǎn)使用成本也較低，在當(dāng)下的炸藥市場中，具備較強(qiáng)的競爭力。近些年，我國的乳化炸藥生產(chǎn)展現(xiàn)出了多種生產(chǎn)工藝，目前，主要使用的生產(chǎn)工藝為連續(xù)式生產(chǎn)工藝，為了確保生產(chǎn)過程中具備較強(qiáng)的安全性，并且保障炸藥生產(chǎn)的質(zhì)量，就必須要深度挖掘炸藥生產(chǎn)的工藝流程，分析各工藝的原理以及控制要求。

1.乳化炸藥生產(chǎn)工藝流程簡介

通常情況下，乳化炸藥的生產(chǎn)需要通過油相原料與水相原料的混合攪拌形成乳化基質(zhì)，通過冷卻敏化工藝，完成炸藥的生產(chǎn)。一般情況下，油相原料的組成材料為無機(jī)含氧酸鹽水溶液以及乳化劑。隨后將油相原料與水相原料在乳化器中進(jìn)行乳化作業(yè)，形成乳化基質(zhì)。完成乳化后，將乳化基質(zhì)傳送至浸冷機(jī)中進(jìn)行冷卻，隨后進(jìn)行敏化。在整個過程中，無論是油相原料還是乳化機(jī)制，都不具備針對雷管的敏感性，都不能算做真正意義上的炸藥，通過敏化作業(yè)，可以提高乳化基質(zhì)的敏感度，以便形成了真正意義上的炸藥。在完成敏化作業(yè)后，即可將乳化炸藥送至包裝機(jī)，進(jìn)行自動化包裝。

綜上所述，乳化炸藥的主要生產(chǎn)流程為油相原料的生產(chǎn)與儲備；油相材料與水相材料的攪拌乳化；乳化基質(zhì)的冷卻；乳化基質(zhì)的敏化形成炸藥，最終對乳化炸藥進(jìn)行包裝。

2.乳化炸藥生產(chǎn)工藝過程及其控制

(1)原料配制工藝及控制

原料的配置工藝主要針對油相原料以及水相原料的生產(chǎn)與儲備。并且通過析晶點測試的方法，不斷調(diào)節(jié)油性原料的配比，以保障油性原料的質(zhì)量滿足后續(xù)的生產(chǎn)。

①原料配制工藝

原料配制是乳化炸藥生產(chǎn)的初期工作。目前，我國的炸藥產(chǎn)業(yè)使用的乳化炸藥原料與配比是多樣化的，并且想要保障乳化炸藥的爆炸性能，就必須要根據(jù)不同原料的特性，制定不同的配比方案。目前，我國的乳化炸藥生產(chǎn)主要分為兩種，分別為油相乳化炸藥以及水相乳化炸藥。所謂的油相乳化炸藥，就是在炸藥生產(chǎn)的過程中，在熔化罐中加入一定量的復(fù)合油相以及乳化劑，在加入復(fù)合油相時，要考慮乳化劑的含量，確保兩者之間的含量平衡。隨后，使用蒸汽對熔化罐進(jìn)行加熱，在一定溫度下對溶液進(jìn)行攪拌，形成油相溶液后，將油相導(dǎo)入到儲備罐中，以備后續(xù)炸藥生產(chǎn)使用。而水相炸藥的原料則是硝酸銨、硝酸鈉、氯化銨以及水，在生產(chǎn)的過程中，需要按照規(guī)定的比例將幾種材料導(dǎo)入熔化罐中利用蒸汽對熔化罐進(jìn)行加熱，并且在一定溫度下對溶液進(jìn)行攪拌，形成水相溶液后，將溶液導(dǎo)入水相儲備罐中為后續(xù)的生產(chǎn)做準(zhǔn)備。

②析晶點測試

首先，準(zhǔn)備容量為250ml并且具備測溫功能的三角燒杯，在熔化罐的出口處取出一定量水相溶液，將這些水相溶液倒入燒杯中。倒入燒杯的溶液量控制在200ml左右，并且要確保燒杯的溫度測點在溶液之中，隨后對燒杯中的液體進(jìn)行搖晃。在搖晃的過程中，要對燒杯中溶液的情況進(jìn)行記錄，觀察其中是否會產(chǎn)生一些細(xì)小毛絮狀的物質(zhì)結(jié)晶，如若溶液中出現(xiàn)了細(xì)小結(jié)晶，并且燒杯中溶液的透明度發(fā)生變化，這一瞬間溶液的溫度就是水相溶液的析晶點。如果析晶點在預(yù)定值的范圍內(nèi)，那么該溶液的質(zhì)量則為合格。如若析晶點數(shù)值較高，就需要根據(jù)實際的數(shù)值，向水相灌中灌入適量的水，并且取出一部分進(jìn)行二次測試。如若二次測試析晶點低于預(yù)定值，就需要在水相罐中加入一定量的硝酸銨和硝酸鈉。在每次加入水或者硝酸銨以及硝酸鈉時，都需要進(jìn)行充分地加熱攪拌之后，才可以進(jìn)行下一次實驗。通過多次實驗對比，最終得到質(zhì)量合格的水相溶液。

(2)乳化工藝控制

在準(zhǔn)備好油相原料以及水相原料之后，需要將油相原料以及水箱原料分別儲存至相應(yīng)的儲存罐，并且經(jīng)過一定的加工處理，直到油相溶液以及水相溶液達(dá)到生產(chǎn)要求后，方可進(jìn)行乳化生產(chǎn)。乳化工藝是將油相溶液以及水相溶液按照工藝需求泵送至乳化器乳化的工藝。通過乳化器乳化，將油相溶液與水相溶液乳化成一種具備高穩(wěn)定性的油包水型物質(zhì)，通過顯微鏡觀察，該種乳化基質(zhì)呈現(xiàn)“油包水”形態(tài)，油相原料包裹水相原料。也就是乳化炸藥的基質(zhì)，該種物質(zhì)具備較高的密度，并且形態(tài)較為粘稠，呈現(xiàn)為一種熱力學(xué)不穩(wěn)定體系。

想要控制該工藝的生產(chǎn)質(zhì)量，其根本工作在于油相原料以及水相原料的穩(wěn)定向。油相原料以及水相原料通過攪拌，便可以形成乳化機(jī)制，乳化機(jī)制的外部結(jié)構(gòu)為油相原料，而內(nèi)部結(jié)構(gòu)為水相原料，也就是所謂的“油包水”結(jié)構(gòu)?！坝桶苯Y(jié)構(gòu)中的油膜厚度是一定的，無論是過薄還是過厚，都會影響到炸藥的爆炸性能。油相原料以及水相原料注入到乳化器時，需要對油相原料以及水相原料的流量進(jìn)行控制。在開機(jī)后，需要先設(shè)定油相原料的流量，在油相原料的流量穩(wěn)定之后，注入水相原料。水相原料的注入流量應(yīng)當(dāng)依循乳化需求以及油相原料的注入流量設(shè)定。乳化器在攪拌的過程中，水相原料以及油相原料會組合形成膏狀物質(zhì)，乳化作業(yè)完成。在乳化過程中，需要時刻控制乳化器內(nèi)部的溫度，確保攪拌溫度維系在90℃-100℃之間，一旦溫度過高或者乳化器發(fā)出超限能報警，就要及時停機(jī)，對乳化器進(jìn)行調(diào)整。

(3)冷卻工藝及控制

在乳化炸藥的生產(chǎn)過程中，乳化基質(zhì)的冷卻是較為關(guān)鍵的工序之一，想要保障后續(xù)的敏華工藝能夠順利進(jìn)行，就必須要做好乳化基質(zhì)的冷卻作業(yè)。另外，乳化基質(zhì)的冷卻環(huán)節(jié)也并非完全獨(dú)立的，乳化基質(zhì)的冷卻質(zhì)量與上述幾個環(huán)節(jié)息息相關(guān)。另外，考慮到不同的炸藥配方，使用的冷卻方法也完全不同。目前，在乳化炸藥生產(chǎn)中，主要使用的冷卻方法是水冷卻。

一般情況下，需要使用浸冷機(jī)完成對乳化基質(zhì)的冷卻，乳化基質(zhì)在浸冷機(jī)中，與冷卻水之間的溫度發(fā)生轉(zhuǎn)換，并且通過對浸冷機(jī)的調(diào)節(jié)，控制水冷卻最終能夠達(dá)成的效果，將乳化基質(zhì)的溫度冷卻至敏華工藝需求的溫度。該種冷卻方式具備較高的可操作性，針對不同的原料以及配比，可以設(shè)定不同的溫度，能夠直接將乳化基質(zhì)控制在一定溫度中。

冷卻工藝的控制主要針對水冷卻的溫度進(jìn)行控制，為了保障乳化機(jī)制的溫度能夠滿足后續(xù)敏華工藝的需求，需要對浸冷機(jī)中的乳化基質(zhì)進(jìn)行實時監(jiān)測，掌控乳化機(jī)制在冷卻過程中發(fā)生的溫度變化。并且還要控制好浸冷機(jī)出口的溫度，確保乳化基質(zhì)脫離浸冷機(jī)時的溫度。另外，還要對進(jìn)水以及出水的溫度進(jìn)行檢測，控制浸冷機(jī)的進(jìn)水以及出水的流量，以此達(dá)成控制浸冷機(jī)的冷卻溫度，將冷卻的范圍控制在標(biāo)準(zhǔn)要求之內(nèi)。在冷卻的過程中，不僅可以通過控制進(jìn)水和出水的流量完成對冷卻溫度的控制，還可以通過對冷卻水的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，來控制乳化基質(zhì)的冷卻溫度，將乳化基質(zhì)的溫度控制在敏化工藝的需求之內(nèi)。

(4)敏化工藝及控制

敏化工藝是乳化炸藥制作流程中最為重要的工藝。在前期的工藝中，無論是乳化還是冷卻，乳化基質(zhì)都不會對雷管產(chǎn)生反應(yīng)，也就是說，在前期的工藝中，并不能從嚴(yán)格意義上稱之為炸藥。通過敏化工藝，加強(qiáng)乳化基質(zhì)對雷管的敏感度，讓乳化基質(zhì)能夠與雷管產(chǎn)生反應(yīng)，形成真正意義上的炸藥。

一般來說，敏化工藝的控制主要針對物料的密度，物料的密度控制可以通過膨脹珍珠巖等物質(zhì)的注入，改善物料的密度。如果從化學(xué)角度控制敏化效果，就需要對注入的敏化劑劑量進(jìn)行控制，并且對乳化基質(zhì)的反映速度進(jìn)行控制。無論使用何種方式對乳化基質(zhì)進(jìn)行敏化，都會受到乳化、溫度以及壓力等等因素的影響。因此，想要保障敏化的效果，前提是要做好前期的乳化以及冷卻作業(yè)。在敏化的過程中，也需要時刻控制敏化劑諸如的流量，并且控制好敏化劑發(fā)生反應(yīng)的時間。在敏化的過程中，時刻控制物料的溫度與密度，一旦敏化溫度超過上限，則需要及時停機(jī)，確保炸藥生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

3.結(jié)束語

想要保障乳化炸藥的質(zhì)量，就要深入到每一個生產(chǎn)工藝之中，加強(qiáng)乳化炸藥生產(chǎn)工藝的控制。本文見習(xí)了乳化炸藥生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制，希望能夠促進(jìn)我國乳化炸藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。