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摘 要:乳化炸药的生产过程涉及原料配置、敏化、乳化等等许多环节,任何一个环节出现问题都会影响乳化炸药的生产质量,因此,对于每一个环节我们都必须给予足够的重视。本文通过对乳化技术发展历程的探讨,分析了一级乳化技术及其可行性。
关键词:乳化炸药 乳化技术
自20世纪70年代末,我国研制乳化炸药迄今,已经走过了30多年的时间。在这30多年的历程中,我国乳化炸药的生产工艺、生产设备、产品配方、安全管理技术等各方面都有了显著的进步。乳化技术亦不例外。在传统的乳化炸药生产过程中,主要采用的是间断生产法,随着生产技术的提高、炸药生产产量的增加以及炸药工业结构的改变,连续化的生产工艺使用逐渐成为该行业的重要趋势。
一、我国乳化技术的发展历程
简单来说,我国乳化技术经历了间断式、半连续式、连续式、微机控制连续化等等重要发展阶段。随着乳化炸药乳化技术的提高,乳化设备也经历了从简单浆叶式乳化罐、胶体磨到连续乳化机的发展过程。因此,乳化技术也由最初的乳化罐一级乳化和胶体磨一级乳化,发展为乳化罐-胶体磨二级乳化、粗乳机-精乳机二级乳化、高转速乳化机一级乳化技术以及低速乳化机一级乳化技术。
1.乳化罐一级乳化技术
乳化罐一级乳化技术是我国最早采用的乳化炸药生产技术。该技术属于间断式生产,乳化罐的搅拌桨线速度是15-18m/s,乳化时间一般为8-12分钟。经过该技术生产的乳化基质(通过采用乳化技术,制造出的“油包水”形式的乳状液,它是一种没有经过敏化的一种新型的乳化炸药。)质量非常稳定。但是由于生产效率较低,所需劳动强度很大,遂逐渐被后来的胶体磨一级乳化取而代之。
2.胶体磨一级乳化技术
不同于乳化罐一级乳化技术的间断式生产,胶体磨一级乳化技术属于连续化生产。因此,胶体磨一级乳化技术不管是在乳化时间、乳化炸药基质质量的稳定性等方面都有了很大提高。一般来说,胶体磨一级乳化技术的时间不足3秒,动盘线速度最高可达每秒25米,胶体磨动盘和静盘之间的间隙为0.2-0.4毫米,腔内存药量不超过1.2千克。经过胶体磨一级乳化技术生产出的乳化基质的质量稳定,并且乳化炸药的性能非常之好。但是由于动、静盘间隙调节的要求比较高,生产效率低,易乳性能差等原因,设备安全性较低。
3.乳化罐-胶体磨二级乳化技术
乳化罐-胶体磨二级乳化技术,工艺流程一般为先采用乳化罐进行初步的乳化,然后再采用胶体磨进行进一步的分散。它是为了克服胶体磨乳化技术所存在的技术缺陷,比如动静盘间隙调节要求高、生产效率低、易乳性能差等,而产生的更为优化的炸药乳化技术。该技术搅拌桨线的速度可达每秒8-10米,所需乳化时间为6-8分钟,胶体磨动静盘之间的间隙超过0.4毫米,动盘的线速度最大可达每秒25米。此技术很好的解决了生产连续性以及操控性的问题,乳化效果很好,乳化基质的质量稳定,乳化炸药性能优良。尽管如此,此技术还是存在一定的问题,如生产效率不高、所需乳化设备以及乳化环节繁多、需要泵送粗乳液。
4.粗乳机-精乳机二级乳化技术
为了克服乳化罐-胶体磨二级乳化技术所存在的问题,更为安全的生产出性能更为优良的乳化炸药,相关技术行业又进一步对乳化技术进行了改进,开发除了粗乳机-精乳机二级乳化技术。此技术在21世纪被大量的应用于乳化炸药的生产线,是目前我国乳化炸药生产中应用最广的技术。其中,粗乳机转子的线速度是每秒9-12米,精乳机转子的线速度是每秒24-26米,乳化机定子与转子之间的间隙是2.5-3毫米。该技术在更大的程度上实现了乳化炸药的连续化生产,生产产量大增,乳化效果更好,乳化基质的质量的也更为稳定,炸药性能更为优良。但与乳化罐-胶体磨二级乳化技术存在的问题相同,此技术需要的乳化设备以及乳化环节还是很多,亦需要泵送粗乳液,因此,操作依然较为繁琐。
5.低转速乳化机一级乳化技术
自2007年12月28日,国防工科委民爆器材监督管理局第6号公告,并以附件的形式颁布《民用爆炸物品专用生产设备目录》,在此目录中中对胶状乳化炸药生产线乳化技术的技术参数进行了严格规定之后,在乳化炸药生产线中,一级乳化技术被广泛采用。
低转速乳化一级乳化技术所采用的设备即乳化机,转子的线速度可达每秒15米,定子和转子之间的间隙是3.5-4.5毫米。该技术较之前面的所有技术,更好的实现了大规模连续化生产,并且乳化设备和乳化环节得到简化,亦无需泵送粗乳液或者乳胶基质,生产的安全性得到大大提高。
尽管如此,我们还是不得不承认,一级乳化技术以及乳化机还存在一定的缺陷,在使用此技术后也确实出现了一些产品质量问题。因此,我们需要进一步的努力,在乳化效果和乳胶基质的稳定性做出进一步的改善。
二、一级乳化技术的可行性
根据以上分析,我们可以看出,一级乳化技术较之以前的技术,有更为明显的优势。采用一级乳化技术是乳化炸药行业的必然趋势。综上所述,其优势主要体现在两个方面:
第一,较之以前的乳化技术,一级乳化技术,安全性更高,操控更为简单,设备损耗和能耗更低(采用一级乳化工艺,设备和装置采购的费用可减少大约25万元,降低能耗15千瓦)。
第二,关于一级乳化技术的产品质量,一级乳化技术所生产出的乳化基质的质量更为稳定,具体来说,其胶粒更为均匀,胶体黏度也更好。因此,炸药的炮轰性指标就更高,也就是说炸药的性能更高。
三、结语
我国乳化炸药生产线乳化技术经历了30多年的发展,工艺进步、技术纯熟,从安全生产的角度分析,采用一级乳化生产技术是十分可行的。同时为了保证乳化炸药的生产质量,在采用新技术时,必须要考虑到企业本身的技术水平以及生产规模,在此基础上不断对乳化机技术的参数进行修正。
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