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摘 要:近年来,随着经济的不断发展,我国工业也取得了巨大的进步,工业炸药的应用范围也越来越广泛。工业炸药主要是由氧化剂、可燃剂以及功能添加剂等多种成分组合而成的混合型炸药,这些成分按照一定的比例进行均匀的混合,并且应用在工业生产中。工业炸药的反应速度较快,而且反应发生的较为完全不会埋下安全隐患,在工业爆炸中有着广泛的应用。本文则主要针对工业炸药生产中的混合理论以及相关的反应装置进行简单的探讨。
工业炸药的混合主要是利用混合装置将不同形态和不同性质的物料进行均匀的分布,这种分布的均匀性是随机进行混合的。一般情况下,混合可以分为固体、液体和固液三种混合状态。在工业生产中,常用的混合方法是固体混合和固液混合两种主要的方式。混合的方式对于工业炸药的生产质量和品质也有着直接的影响,因此越来越多的炸药混合工艺被人们所重视,对混合理论以及技术的研究工作也越来越多。
一、工业炸药混合的基本原理
在工业炸药的混合工艺中,较为常用的混合方式主要有固体、液体和固液混合三种方式,以固体混合和液体混合最为常用。
固体混合方式主要是将不同的固体颗粒,根据颗粒的大小、形状以及药性等不同的因素,简单的堆放在一起,会产生自然的分区或者是随机的分布,这种混合方法对物料原有的分层趋势有着明显的抑制作用,当某一空间位置内的不同物料按照比例达到了有效的配比时,就完成了混合的过程。
液体混合主要是将液态的物料进行混合。进行混合的液体物料,一般包括某种物料的溶液、悬浮液以及熔融液,其也是一种在化工生产中较为常用的混合方式。液体混合与固体混合有着不同的装置,其工作原理也不尽相同。在液体混合过程中,搅拌器的使用是较为常见的,通过搅拌器的推动作用和剪切作用,同时与器壁效应相结合,能够使液体产生流动和漩涡,最终达到液体的均匀混合。静态混合器也是液体混合中一种常用的装置,其内部含有多个交叉片,按照不同的形状将混合的液体进行剪切分裂之后再合并,通过这种多次的反复搅拌,使溶液变得均匀。
二、工业炸药混合的装置及技术
1.固体混合
在通常情况下,固体混合主要是颗粒的混合,在实际应用中,使用固体混合的设备有很多,一般可以分为容器旋转、容器固定等方式。
1.1容器旋转型混合装置
容器旋转型装置中有着各种不同大小、不同形状的装置,比如圆锥筒、六角形筒等装置,这些圆筒有的是横放,有的是立放。在圆筒内的装置也不尽相同,有的安装有抄板,有的安装有螺旋叶片,有的没有任何装置。在容器进行旋转时,容器内部的物料会随之进行旋转,这样便能够达到混合的目的。在容器旋转型装置中,一般可以设置一个夹套,用来对容器的加热或者冷却进行控制。对于粘性较大而且容易凝结的物料,在进行混合时可以装入钢珠或者是挡板,这样则能够有效的增强搅动的力度,防止由于物料的粘结而影响混合的效果。
当前,容器旋转型混合装置的应用范围较为广泛,其结构简单而且清洁起来十分方便,一般适用于小批量的炸药混合生产,尤其对于物性差异不大的物料混合效果最佳。其也存在着一定的缺陷,当混合装置内的容量较大时,要求装置具有较强的稳定性,基础要牢固,由于其启动功率较大,因此停车也有着一定的难度。
1.2容器固定型混合装置
容器固定型混合机的容器是固定不转动的,但里而装有螺旋搅拌器,用以翻转搅拌物料来实现混合。这种混合机常见的型式有如下几种:①立式螺旋混合机:筒体为锥底圆柱形,中心装螺旋搅拌器。②单一锥行星螺旋混合机:筒体为圆锥体一条或对称的两条螺旋搅拌器平行于锥带而斜插入底部,螺旋搅拌器一边自转一边绕锥体中心线公转。③双锥螺旋混合机:容器为呈W形的两个圆锥体.向同一侧倾斜的两条搅拌器在两个锥体中同时自转和公转。
当前,较为常用的是锥形混合装置,这也是一种具有较高综合性能的混合装置,其适用于大多数的粉状物料的混合。通过螺旋结构的提升,使物料在装置内部进行自下而上的翻滚活动,与此同时又在公转的作用下沿着圆周的规律进行旋转。需要注意的是,在使用锥形混合装置之前,需要通过一些简单的实验来判断适合混合物混合的最佳转速,这样才能保证混合的均匀。
2.液体混合
液体混合一般都是针对溶液、悬浮液等液体进行混合,常用的液体混合装置有搅拌混合装置和静态混合装置。
2.1搅拌混合装置
搅拌混合装置是化工生产中一种十分常见的操作装置,具有代表性的就是釜式反应器的应用,在搅拌混合中所使用的搅拌器形式也多种多样,如浆式、推进式、涡轮式等。
2.2静态混合装置
静态混合装置主要是使液体在交叉通道内的多次流动实现液体的混合。交叉通道的外壳一般是由大小不同的圆管组成的,但是其里面却有着不同的组合结构,比如波纹板组合和金属板组合等。静态混合装置具有显著的特点,其耗能较低,而且所使用的部件较少,操作起来也十分方便,能够实现连续生产,而且拆装较为方便,在通常情况下,配置较高的静态混合装置能够在很短的管道内完成液体的混合,不会影响到混合液体的粘度和流量。在静态混合装置中能够实现液体的混合,同时也能够完成气体或者是气液的混合,因此,其应用范围也越来越广泛。
三、结束语
近年来,工业炸药的应用范围日渐广泛,与以往的炸药生产中的粉碎和混合工艺理论相比,在工业炸药混合理论以及技术方面的研究还有待于进一步的加强,在混合理论和混合工艺设备方面,还存在着一些较为陈旧的设备,尤其是工业爆炸原料的使用,以及凸轮粉粹机的使用,使得现代工业炸药混合技术取得了一定的进展。与此同时,我们在工业炸药的工艺研究方面,更加注重粉状工业炸药生产的粉碎和混合设备的研发与应用,促进我国工业炸药生产工艺不断的提高。
参考文献
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