CN104211548A - 起爆药类火工药剂连续化自动化生产工艺及生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及民用爆破器材、弹药雷管方面的起爆药生产技术领域，提供了一种基于内螺旋式回转热交换设备的起爆药类火工药剂连续化自动化生产工艺及生产线，利用两个独立的反应器对起爆药反应液进行化合熟化和冷却结晶；真空抽干过滤分离起爆药结晶与反应母液；用纯净水洗涤、用工业无水乙醇浸泡洗涤；抽滤干后将湿态产物分为多份；采用内螺旋式回转热交换设备对每份起爆药进行动态、连续化、自动化干燥和冷却；过筛后收集、装盒。本发明可消除使用一个化合器需反复升温、降温导致工艺时间长和能量耗费多的缺陷，提高了生产效率、节约能源，另一方面采用内螺旋式回转热交换设备，实现了安全、高效、连续化、自动化、人机隔离的起爆药类火工药剂生产过程。

Description

起爆药类火工药剂连续化自动化生产工艺及生产线

技术领域

本发明涉及易燃、易爆物料的生产技术领域，民用爆破器材、弹药雷管领域的起爆药生产技术领域，尤其涉及一种基于内螺旋式回转设备的起爆药类火工药剂连续化自动化生产工艺及生产线。

背景技术

起爆药是所有民用爆破器材和弹药雷管的最初始发能源，主要品种有二硝基重氮酚(DDNP)、高氯酸三碳酰肼合锌(GTX)、高氯酸三碳酰肼合镉(GTG)、硝酸肼镍(NHN)、糊精叠氮化铅(LA)、斯蒂酚酸铅(LS)、碱式苦味酸铅与叠氮化铅复盐(K·D)、叠氮化铅与斯蒂芬酸铅共沉淀(D·S)等。由于起爆药具有感度高、极易着火爆炸的特点，在生产过程极易发生意外爆炸事故，危险性大。故，作为民用爆破器材生产领域和国防工业必须使用的最危险的爆炸物品之一的起爆药，其生产工艺及生产线布置十分关键。

受传统起爆药生产线的技术限制，其生产工艺为操作人员间歇式手工直接操作，生产过程中危险性大的设备放置在抗爆间室内与操作人员隔离，起爆药在每个工序内和工序之间的传递都是人工面对面操作。这样的生产线布置和生产工艺虽然操作简单、易于掌握，但是，操作人员的精神一直处于高度紧张状态，易导致意外燃烧和爆炸事故发生，造成人员伤亡，生产环境非常恶劣，危险性极高。

随着技术的发展，世界各国在起爆药连续化自动化生产技术领域都相继开展了大量的研究工作，例如：德国在20世纪70年代研制出的叠氮化铅(LA)起爆药连续化生产技术，使用直桶形的玻璃反应器，叠氮化钠料液和硝酸铅料液连续加入到化合器内，通过鼓气泡实现搅拌，两种料液反应生成叠氮化铅起爆药，当起爆药晶体颗粒长大到一定尺寸后，逐渐沉降到化合器的底部，通过两个节流阀的交替开关，使生成的叠氮化铅起爆药流出化合器、进入过滤和洗涤工序。但是，这一技术具有一定的局限性，只能用于叠氮化铅起爆药这一个品种，并且在每次生产的前期都需要进行大量的工艺参数调整，直到产生出合格的叠氮化铅产品才能投入连续生产，在这个过程中造成了大量的物料损失，产品质量的稳定性差，生产能力小。

另外，中国发明专利CN103408386A公开了一种单列直线式起爆药自动化生产线，按照配料、化合、漂洗抽滤、烘干、凉药、筛选、装盒、装箱的生产工艺流程布置，每一个工序均在单独的抗爆间内，采用单列直线的布局方式，从化合至装箱全过程实现自动化生产，无人操作，确保安全生产。中国发明专利CN102235841A公开了一种雷管起爆药自动传送装置及工艺，主要用于完成雷管生产线起爆药的自动传送、自动筛药、自动装药、自动分药，自动倒药和自动装盖，能实现整个雷管起爆药生产线人机隔离，解决了雷管生产行业长期以来依靠人工操作的问题。

但是，上述两种方案还是存在主要问题如下：

(1)间歇式生产方式：配料、化合、烘干全过程都是一批一批地串联、间歇式进行的，不能实现起爆药连续化自动化生产。

(2)设备生产能力低：由于起爆药的危险性，设计的设备容量小，一批投料量理论上只能产4千克起爆药产品，产能低，不能满足大批量使用要求。

(3)各工序之间不连续，在相邻工序之间设置有机械间，采用机械手180°回转传递起爆药盒，将生产工艺过程分步隔断，不能实现连续化生产，无法满足起爆药大批量、大产能生产的使用要求。

目前，起爆药的品种、爆破器材的种类及需求量也日益增加，急需要解决起爆药的大批量、安全生产的技术难题。由于起爆药危险性大，采用连续化、自动化生产线和工艺过程的难度极大，通用型的生产装置和设备不能满足起爆药防火防爆的使用要求，故起爆药连续化自动化生产技术一直没有得到很好地解决，形成了制约我国军用和民用火工品领域技术进步的瓶颈。

因此，针对以上不足，需要提供一种可连续化、自动化烘干作业的设备，在确保烘干操作安全性的基础上，有效提升作业效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有的起爆药生产工艺不能实现起爆药连续化自动化生产，生产能力小、生产效率低、可靠性差的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种起爆药类火工药剂连续化自动化生产工艺，包括以下步骤：

利用化合熟化反应器和冷却结晶反应器先后对起爆药反应料液进行化合熟化和冷却结晶；

对冷却结晶后的起爆药化合液一次全部进行真空过滤抽干，实现起爆药结晶与反应母液的分离，母液收集放置于可循环用于反应料液配制的母液贮槽中；

对抽滤后的起爆药结晶用纯净水洗涤，洗涤水收集放置于所述母液贮存槽中；

对纯净水洗涤后的起爆药结晶用工业无水乙醇浸泡、洗涤、脱水、抽干后，洗涤后的乙醇混合液体收集放置于乙醇回收贮槽；

用等分器对抽干后的起爆药结晶在湿态下分为多份，各份相互之间分离开；

采用内螺旋式回转烘干机逐份对起爆药结晶依次进行动态干燥，并向冷却工序传递；

采用内螺旋式回转冷却机对烘干后的所述起爆药结晶进行动态冷却，并向过筛工序传递；

对冷却到室温的起爆药结晶过筛、装盒后收集库存。

优选的，采用一台所述内螺旋式回转烘干机，对起爆药结晶进行动态干燥，或者，采用多台所述内螺旋式回转烘干机并联和/或串联组成烘干系统，对起爆药结晶进行动态干燥；采用多台所述内螺旋式回转冷却机并联和/或串联组成冷却系统，对烘干后的所述起爆药结晶进行动态冷却。

本发明还提供了一种起爆药类火工药剂连续化自动化生产线，包括按照工序依次设置在工房内的下述工作间：

配料间，内设配料装置，利用所述配料装置配制生产起爆药用的反应料液；

化合间，内设有化合熟化器和冷却结晶器，利用所述化合熟化器对所述反应料液进行化合和熟化，利用所述冷却结晶器对化合熟化后的起爆药化合液进行冷却和结晶；

抽滤分份间，内设真空抽滤器、纯净水贮槽、乙醇回收贮槽、分份器、母液贮槽、传递机械手，冷却结晶后的起爆药化合液通过所述真空抽滤器实现起爆药结晶与反应母液的分离；利用所述纯净水贮槽和所述工业无水乙醇先后洗涤起爆药结晶，再利用所述分份器将乙醇脱水后的起爆药结晶等分为多份；

烘干间，内设有内螺旋式回转烘干机，每份所述起爆药结晶等时间间隔地送入所述内螺旋式回转烘干机进料口，进行动态烘干；

凉药间，内设有内螺旋式回转冷却机，利用所述内螺旋式回转冷却机对烘干后的起爆药结晶进行动态冷却降温；

装盒间，内设有过筛装盒机，冷却后的起爆药结晶利用过筛装盒机过筛、装盒；

其中，所述化合间、抽滤分份间、烘干间、凉药间和装盒间均为抗爆工作间，且相邻两个工序的抗爆工作间之间均通过钢制抗爆窗口及活动门片实现连通和隔断。

优选的，所述真空抽滤器包括抽滤槽和放置于所述抽滤槽内的过滤袋体，所述过滤袋体由耐酸滤布制成，并呈上端敞口的锥台状；所述过滤袋体的上端敞口处固定在第一刚性环上，下端固定在第二刚性环上，且所述第二刚性环的直径小于所述第一刚性环；所述过滤袋体的外侧面上固设有多根第一牵拉部件，多根所述第一牵拉部件沿所述过滤袋体的周向均布设置，所述过滤袋体的袋底内顶面中心固设有一根第二牵拉部件，所述第一牵拉部件和所述第二牵拉部件的上端分别与升降装置连接。

优选的，所述分份器包括：

底座，其上设有回转换位装置；

落料锥，呈上小下大的圆锥状，所述落料锥的底端固定在所述底座上，其外侧面上沿周向均布设有多个分隔板，相邻的两块所述分隔板之间形成落料通道；

挡料锥斗，呈上大下小的锥台套状，所述挡料锥斗环套在所述落料锥的中部固定；

多个接料斗，分别设置在所述回转换位装置上，位于所述落料通道的出口的正下方，一个分份器的分份数量在6等份至20等份之间的任何数量配置；所述接料斗底部出口处铰接有出料活门。

优选的，所述出料活门由柔软材质制成。

优选的，所述内螺旋式回转烘干机和所述内螺旋式回转冷却机均包括：

机架，其上设置有盛有浴液的容器，所述容器倾斜向上布置；

烘干物料的螺旋盘管，设置于所述容器中，所述螺旋盘管具有光滑内腔，且其下进料口和上出料口分别自所述容器伸出；

转动驱动机构，其动力输出端以摩擦方式驱动所述容器相对于所述机架绕所述螺旋盘管的螺旋中心线转动，转动方向与所述螺旋盘管的螺旋升角方向一致。

优选的，所述内螺旋式回转烘干机的向容器内输入加热介质入口通过第一管路与热介质源的出口连通，所述容器的介质出口通过第二管路与所述热介质源的入口连通，以建立浴液供热回路；且，所述第一管路和第二管路通过回转接头与所述容器相连，所述第一管路上设置有用于泵送液浴介质的泵送装置。

优选的，多台所述内螺旋式回转烘干机并联和/或串联组成烘干系统，对起爆药结晶进行动态干燥；多台所述内螺旋式回转冷却机并联和/或串联组成冷却系统，对烘干后的所述起爆药结晶进行动态冷却。

优选的，用于高氯酸盐系列起爆药、叠氮化铅系列起爆药、斯蒂酚酸铅系列起爆药、硝酸肼镍系列起爆药、DDNP起爆药、苦味酸钾系列点火药、共沉淀延期药的制备。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

(1)将起爆药制备过程分为化合熟化和冷却结晶二个独立的连续生产过程，使得化合熟化过程的升温和冷却结晶过程的降温两个过程分别在两个化合器中进行，消除了使用一个化合器需要升温、降温，再升温、降温反复过程消耗较多时间和能量的缺陷，提高了生产效率、节约了能源；

(2)过滤袋体自动铺放、自动展开、自动均匀出料，不需要人工干预，实现了过滤、出料、分料的自动化；

(3)起爆药分份器可对湿态起爆药自动分份，每次可取出一份起爆药进行传递、送料、烘干，降低了传递的负载量，机械手的复杂程度相对较低，操作过程方便简单，易于工艺过程的实现；

(4)应用内螺旋式回转设备分别实现起爆药的动态、连续烘干和冷却，用作热交换器的螺旋盘管全浸在热液浴内，起爆药与液浴加热器直接接触，有利于传导、对流、辐射传热，提高了烘干以及冷却的热效率；利用内螺旋式回转烘干机的进料口与出料口高度差，可以顺利地实现起爆药向后面工序的传递；

(5)应用内螺旋式回转设备组成连续化自动化系统，可用一台，也可用多台内螺旋式回转设备串联使用或者并联使用，或者并联和串联组合形成连续化生产线，实现高效、连续化、自动化生产；

(6)内螺旋式回转烘干机的单机生产能力较高，与现有的烘干箱相比，可减少生产线使用的设备数量，从而大大降低生产线的设备费用；

(7)使用内螺旋式回转设备建设的起爆药生产线全线长度可控制在60米左右，与传统的起爆药生产线长度100米以上相比，长度减少三分之一左右，极大地减少了生产工房的建设费用。

附图说明

图1是本发明实施例一所述起爆药类火工药剂连续化自动化生产线示意图；

图2是图1所示起爆药类火工药剂连续化自动化生产线的平面布置示意图；

图3是本发明实施例中配料间的布置示意图；

图4是本发明中实施例中抽滤分份间的示意图；

图5是图4所示抽滤分份间的平面布置示意图；

图6是本发明中实施例中分份器的结构示意图；

图7是图6所示分份器的俯视图；

图8是本发明中内螺旋式回转设备的结构示意图；

图9是本发明实施例二所述起爆药类火工药剂连续化自动化生产线示意图；

图10是图9所示起爆药类火工药剂连续化自动化生产线的平面布置示意图；

图11是本发明实施例三所述起爆药类火工药剂连续化自动化生产线示意图；

图12是本发明实施例四所述起爆药类火工药剂连续化自动化生产线示意图；

图13是图12所示起爆药类火工药剂连续化自动化生产线的平面布置示意图。

图中：配料间10、第一配料槽11、第一过滤槽12、第一贮料罐13、第一计量槽14、第二配料槽15、第二过滤槽16、硝酸配制槽17、硝酸计量槽18、化合间20、化合熟化器21、冷却结晶器22、抽滤分份间30、真空抽滤器31、纯净水贮槽32、乙醇回收贮槽33、母液贮槽34、分份器35、机座351、落料锥352、挡料锥斗353、多个接料斗354、回转换位装置355、分隔板356、过滤袋体36、吊袋装置37、传递漏斗38、抽滤缓冲槽39、烘干间40、内螺旋式回转烘干机401、机架41、容器42、螺旋盘管43、下进料口431、上出料口432、转动驱动机构44、第一管路451、热浴液源452、第二管路453、回转接头454、泵送装置455、凉药间50、内螺旋式回转冷却机501、材料储存间60、空压机组间70、热交换间80、制冷机组间90、真空泵间100、控制室110、控制柜间120、配电间130、休息室140、卫生间150、去离子水制备间160、走廊170、装盒间180、传递料斗190。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明提供的起爆药类火工药剂连续化自动化生产工艺，可全自动实现起爆药的化合熟化、冷却结晶、真空抽干过滤、烘干、冷却和过筛装盒，使用的设备少、工艺过程简洁易行、传递过程自然简捷、节省了设备和工房、降低了工艺过程的难度，适合于高氯酸盐系列起爆药、叠氮化铅系列起爆药、斯蒂酚酸铅系列起爆药、硝酸肼镍系列起爆药、DDNP起爆药、苦味酸钾系列点火药、共沉淀延期药等火工药剂的连续化自动化生产。具体工艺过程如下：

(1)利用化合熟化反应器和冷却结晶反应器两个独立的反应器先后对起爆药反应料液进行化合熟化和冷却结晶处理。由于将起爆药制备过程分为化合熟化和冷却结晶二个独立的连续生产过程，使得化合熟化过程的升温和冷却结晶过程的降温两个过程分别在两个化合器中进行，可完全规避反复升温、降温过程消耗较多时间和能量的缺陷，提高了生产效率、节约了能源。

(2)将冷却结晶后的起爆药化合液利用高度差自然流入到一个圆锥筒形的真空抽滤器内，一次全部进行真空过滤抽干处理，从而将起爆药结晶与反应母液分离，反应母液回收贮存到母液贮槽中可循环使用。

(3)将真空抽滤器内抽干母液的起爆药结晶用纯净水洗涤抽干两次，洗涤水送入到母液贮槽中循环使用；再将纯净水洗涤抽干后的起爆药结晶用工业无水乙醇浸泡、洗涤，进行二次脱水、抽干处理，乙醇洗涤液收集到乙醇回收桶中，避免污染反应母液，从而保证母液循环使用的质量。

(4)用分份器将使用乙醇脱水后的起爆药结晶在湿态下等分为多个小份，各份相互之间分离。本文中，“等分”是指包括允在质重误差范围内的大致划分。

(5)采用内螺旋式回转烘干机逐份对起爆药结晶依次进行动态干燥，并向冷却工序传递。

(6)采用内螺旋式回转冷却机对烘干后的起爆药进行动态冷却，，并向下一个工序传递。

(7)对冷却到室温的起爆药结晶过筛、装盒后收集库存。

在上述生产工艺中，可用两台或多台内螺旋式回转烘干机并联或串联，或者多台内螺旋式回转烘干机串、并联组合的方式组成烘干系统，对起爆药结晶进行动态干燥。

本发明实施例提供的起爆药类火工药剂连续化自动化生产线，每一个工序均在抗爆间室内进行，起爆药生产过程中各相邻工序之间通过钢质抗爆传递窗实现相互连通和隔离，各工序抗爆房间之间的钢质抗爆窗片通过程序控制实现开启和关闭，从而实现各工序之间的隔离、贯通、传递、封闭、防传火、防传爆的功能。根据烘干系统的不同布置形式，本发明提供了以下几种具体实施例。

实施例一

如图1和图2所示，本发明实施例一提供的起爆药类火工药剂连续化自动化生产线主要由配料间10、化合间20、抽滤分份间30、多个烘干间40和装盒间180组成，其中，配料间10为普通工作间，化合间20、抽滤分份间30、多个烘干间40和装盒间180均为抗爆工作间，并按照工序依次设置在工房内，且相邻两个工序的抗爆工作间之间均通过钢制抗爆窗口及活动门片实现连通和隔断。本实施例中，每个烘干间40内设有一台内螺旋式回转烘干，并且，每个烘干间40中的多台内螺旋式回转烘干机依次串联连接组成烘干系统。

配料间10用于配制生产起爆药用的反应料液，请参见图3，配料间10室内设有配料装置，由第一配料槽11、第一过滤槽12、第一贮料罐13、第一计量槽14和第二配料槽15、第二过滤槽16、第二贮料罐、第二计量槽，以及硝酸配制槽17、硝酸计量槽18组成。

利用第一配料槽11、第一过滤槽12和第二配料槽15、第二过滤槽16分别配制起爆药所需要的两种料液，并分别贮存在第一贮料罐13和第二贮料罐13’中，用硝酸配制槽17配制生产设备和管道洗涤所需浓度的硝酸。需要洗涤时，将配制好的硝酸引入第一配料槽11和第二配料槽15洗涤、再流入第一过滤槽12和第二过滤槽16进行洗涤，再沿各自的管路通道进行后续设备的内腔洗涤，最后将洗涤液收集到母液贮槽中，进行销毁处理。

化合间20用于起爆药反应料液的化合熟化和冷却结晶，再参见图1和图2，化合间20室内设有化合熟化器21和冷却结晶器22，二者通过管道连接，起爆药反应料液在化合熟化器21内进行升温化合和熟化，化合熟化后的起爆药化合液再沿管道自然流入到冷却结晶器22进行冷却和结晶，冷却结晶后的起爆药化合液通过过墙管道自然流入到抽滤分份间30。

抽滤分份间30用于起爆药反应液的过滤、洗涤和分份，如图4、图5所示，抽滤分份间30室内设有真空抽滤器31、纯净水贮槽32、乙醇回收贮槽33、母液贮槽34、分份器35和抽滤缓冲槽39，以及用于在工位之间进行传递的机械手。

其中，真空抽滤器31内放置有过滤袋体36，真空抽滤器31的上方设有与过滤袋体36相连接的吊袋装置37，冷却结晶后的起爆药化合液通过管道直接流入到过滤袋体36中，在真空作用下将反应母液抽走、将起爆药结晶留在过滤袋中，实现起爆药结晶与反应母液的分离，分离后的反应母液回收贮存到母液贮槽34中循环使用。

对起爆药结晶进行洗涤时，将纯净水贮槽32内的纯净水流入真空抽滤器31内，可对抽干母液的起爆药结晶进行两次洗涤抽干，洗涤水送入到母液贮槽34中循环使用。水洗后的起爆药结晶再用从乙醇回收贮槽33流过来的工业无水乙醇进行浸泡、洗涤，优选进行二次脱水处理。乙醇洗涤液收集到乙醇回收贮槽33中，从而避免污染反应母液，保证反应母液循环使用的质量。

吊装装置37的移送架将设置在其上的过滤袋体36，过滤袋体36由耐酸滤布制成，呈上端敞口的锥台状，并通过第一个刚性环和第二个刚性环(图中未示出)将过滤袋体撑开，其中，第一个刚性环缝制在过滤袋体的上端敞口部并略大于真空抽滤器入口部的外径，第二个刚性环缝制在过滤袋体的底部并与真空抽滤器底部的过滤孔板直径相匹配，第一个刚性环的直径大于所环第二个刚性环的直径，这两个环将柔性过滤袋撑开，便于提拉升降和铺展到过滤器中；过滤袋体的外侧面上缝接有多根第一牵拉部件(图中未示出)，多根第一牵拉部件沿过滤袋体的周向均布设置，过滤袋体的袋底内顶面中心缝接有一根第二牵拉部件(图中未示出)，第一牵拉部件和第二吊带的上端分别与吊装装置37的第一、第二升降装置(图中未示出)连接，利用第一升降装置提升第一牵拉部件，实现过滤袋体的整体升降，利用第二升降装置提升第二牵拉部件，实现起爆药结晶从过滤袋中翻倒出料，从而完成自动均匀出料、自动铺放过滤袋。优选地，第一刚性环和第二刚性环均为不锈钢环，第一牵拉部件和第二牵拉部件均为柔性吊带。

利用分份器35，将乙醇脱水抽干的起爆药结晶进行重力作用下的自然分份，等分为多份。如图6所示，分份器35包括机座351、落料锥352、挡料锥斗353和多个接料斗354。机座351上设有回转换位装置355，落料锥352呈上小下大的圆锥状，落料锥352通过底部支架端固定在机座351上，其外侧面上沿周向均布设有多个分隔板356，相邻的两块分隔板356之间形成落料通道(本实施例中共设置14个落料通道)，也即由多个分隔板将下落的固体料分开成各个独立的小份。挡料锥斗353呈上大下小的锥台套状，挡料锥斗353环套在落料锥352的中部固定。多个接料斗354分别设置在回转换位装置355上，位于落料通道的出口的正下方，每个接料斗354底部出口处铰接有出料活门，以控制固体料的下落。当起爆药结晶过滤抽干后，利用吊装装置37将过滤袋体自动移到分份器35上，过滤袋体外侧面上的四根第一牵拉部件下落、至第一个刚性环带着过滤袋口下落至落料锥352同直径处、起爆药结晶沿落料锥352斜坡向下滚落、由挡料锥斗353阻止起爆药结晶过份集中地散落到一处、并将散落的结晶挡散均匀；然后，底端中心上的第二牵拉部件上拉、从而使得过滤袋粘附的起爆药结晶充分地抖落入分份器中，自然分成十四等份、并贮存十四个料斗中，每个料斗每份的质量约一千克，再通过机械手传递通过抗爆墙上的传递窗口送入下一个工作间，装入内螺旋式回转烘干机中进行动态烘干。

分份后的含水的湿态起爆药结晶，利用机械手通过物料传递漏斗38装入内螺旋式回转烘干机，起爆药结晶随烘干机旋转前进、与螺旋管壁传递、将水份和其它挥发性成份除掉、充分干燥，经出料口利用重力自然流到收集料斗中，并通过管道输送到装盒间180进行强制冷却，再利用自然重力过筛、收集、装盒。

烘干间40用于对起爆药结晶进行烘干处理，采用内螺旋式回转烘干机401实现，这里的内螺旋式回转烘干机401作为提供烘干用热量的热交换设备。如图8所示，该内螺旋式回转烘干机包括设置在机架41上的容器42，该容器42的内腔中设置有螺旋盘管43，其中，螺旋盘管43的下进料口431自容器42的下部伸出，其上出料口432自容器42的上部伸出。通过支承轴承，容器42斜向上放置于机架41上、可绕螺旋盘管43的螺旋中心线L转动；由此，转动驱动机构44的动力输出端驱动容器42转动，且转动方向与螺旋盘管43的螺旋升角方向一致。

工作过程中，容器42内注入加热后的浴液，由机械手自动将待烘干的起爆药结晶自进料口431投入螺旋盘管43，随着螺旋盘管43绕其螺旋中心线的转动，由于转动方向与螺旋盘管43的螺旋升角方向一致，沿着被加热的螺旋盘管43内壁前进并抬升，当达到螺旋盘管43的上进料口432时由重力作用自然排出，与此同时，受热完成加热干燥的起爆药结晶自动流入下道工序。在满足连续化、自动化烘干作业的基础上，本方案将加热完成后的浴液注入烘干机内对螺旋盘管43加热，可以精确地控制加热温度，并可避免电热源或蒸汽热源直接加热危险物料产生意外燃烧爆炸事故。

需要说明的是，容器42优选设置外保温层，降低热散失、提高热效率、防止意外烫伤操作人员。热液浴的注入可以通过管路与热浴液源建立浴液供热回路；当然，也可以一次加注，待工作预定时间浴液温度降低后，重新更换热浴液。相比较而言，供热回路的建立可进一步提高自动化程度、延长连续烘干作业的时间。

本方案中，容器42的浴液入口通过第一管路451与热浴液源452的出口连通，相应地，其浴液出口通过第二管路453与热浴液源452的入口连通，从而建立浴液供热循环回路；当然，第一管路451和第二管路453通过回转接头454与容器42相连，由此满足一者固定、另一者转动时不断加入热浴液的使用需要。这里，热浴液源452可以为具有加热器的浴液箱，回转接头454可以采用现有技术实现，只要满足耐高温的密封需要均可。

第一管路451上设置有泵送装置455，泵送装置455将热浴液源452加热后的热浴液泵送至第一管路451，形成液浴供热回路的可靠压力循环，以满足输送至容器42的用热需要。应当理解，第一管路451和第二管路453的设置长度可以根据实际需要进行设定，只要满足与容器42的安全距离均可。

应当理解，用于传热的浴液可以为水或者导热油，例如：导热硅油等，确保导热效率、低腐蚀性和安全性。

其中，螺旋盘管43的本体尺寸应当根据烘干设备的总体烘干效率和生产效率进行设定，将钢盘管连接成不同的长度、通过调节盘管的转动速度控制被烘干物料在盘管内的加热干燥时间、干燥程度，满足不同品种物料烘干的要求。例如，螺旋盘管43的螺旋中心线与水平面之间的夹角大小与物料在管内抬升的高度成正比，优选可以在1°～45°进行选定。螺旋盘管43的本体直径与一次盛放物料的量成正比，优选地本体由内径为50毫米～300毫米、螺旋盘管的中径为不锈钢管的内径的4～8倍，以保证每次投入400克至2000克的物料进行烘干、并确保通气顺畅。螺旋盘管43的转速与物料的烘干时间长度成正比，综合烘干时间、烘干效率、烘干能力各个因素，优选地转速在0.1分钟/圈至10分钟/圈之间，可满足不同生产能力的需求。螺旋盘管43的总长度与物料的烘干时间长度成正比，优选地盘管的总圈数为5圈～30圈，可满足不同生产能力的需求。

容器42呈圆筒状，端部带有椭球形封头；且其中心线与螺旋盘管43的螺旋中心线重合；显然，对于其基本功能需要而言，容器42不局限于图中所示的形状，只要能够在转动驱动机构44的驱动下相对于机架41转动，均在本申请请求保护的范围内。

机架41的底部结构采用直角三角形钢结构框架，通过螺栓钉或其它方式固定于地基上。这样的布置方式，一方面其斜面满足容器42斜向设置的需要，同时，框架式钢结构可减少用料成本，降低整机重量。与容器42相适应地，在机架41上固定设置有两组轴承，容器42的两端内置于相应的轴承内，该转动驱动机构44通过具有减速机和变频器的防爆电动机实现其转动驱动，并通过变频器调节电机的转动速度实现对螺旋盘管43的转速进行调节。防爆电机的输出端经由蜗杆减速机实现动力输出及输出轴方向的改变，该蜗杆减速机通过联轴器与主动驱动轮同轴固定连接；与主动驱动轮相适配的，被动驱动轮设置在容器42的外周，本方案中，被动驱动轮和主动驱动轮均由弹性非金属材料制成，且两者径向相抵适配以驱动容器42转动，由此可防止产生摩擦和撞击产生火花，防止药剂粉尘沉积在轮的表面产生意外发火。这里，该弹性非金属材料可以为导电橡胶、导电塑料、硅胶、尼龙或者加导电胶的棉线布，或者至少主动驱动轮和被动驱动轮两者配合面采用弹性非金属材料制成。

另外，螺旋盘管43的出料管段的管径小于其螺旋盘管本体的直径，且出料管段呈直线状。如此设置是为了将物料集中流出，同时此端为螺旋盘管引风系统的入风口、将此端口缩小有利于控制引风量和风的流速，以免被烘干的药剂扬尘，提高安全性。

这里，也可以采用一台内螺旋式回转烘干机，对火工药结晶进行动态干燥，或者，采用多台所述内螺旋式回转烘干机并联和/或串联组成烘干系统，对火工药结晶进行动态干燥。

为了更好提供烘干效率，还可以增设引风系统(图中未示出)，将该引风系统的吸入口与螺旋盘管43的下进料口连通。工作过程中，使房间内干燥的常温空气从螺旋盘管43的上出料口432进入到热的螺旋管中，并沿着螺旋管的方向将螺旋盘管43中的湿气带着向低端湿度大的方向流动，从而将烘干体系中的湿气抽出、加速了物料的对流传热干燥。

凉药间50用于实现起爆药结晶的冷却，其内设有内螺旋式回转冷却机501。这里，内螺旋式回转冷却机501用于对起爆药结晶进行冷却降温，作为吸收热量冷却降温的内螺旋式回转热交换设备，其与上一个烘干工序中所使用的内螺旋式回转烘干机结构相同，区别在于使用低温冷却浴液注入设备内与螺旋盘管进行热交换，通过对螺旋盘管的冷却实现起爆药结晶降温，能够有效防止烘干后的物料回潮、吸湿、扬尘等副作用，可安全高效的用于高感度、危险性大的易燃、易爆物料的冷却降温作业，起爆药、猛炸药、火药、推进剂或烟火药类高威力、高危险性物料的冷却降温作业。

同样地，也可用两台或多台内螺旋式回转冷却机并联或串联，或者多台内螺旋式回转冷却机串、并联的方式组成冷却系统，对起爆药结晶进行动态冷却。也就是说，内螺旋式回转冷却机的数量不局限于图中所示的一台。

装盒间180用于实现冷却后起爆药结晶的过筛和装盒，其内设有过筛装盒机，冷却后的起爆药结晶在重力作用下，从冷却机出口流入过筛网上、筛下物通过导向管流入到收集药盒。

生产线的末端是取药及洗涤间。

生产线的前端还设有若干材料储存间60以及空压机组间70、热交换间80、制冷机组间90、真空泵间100、控制室110、控制柜间120、配电间130、休息室140、卫生间150等。

生产过程中所使用的纯净水可在去离子水制备间160内制备。

上述生产线前端、末端的工作间布置可采用现有技术实现，并通过走廊170建立连通，故本本文不再赘述。

应当理解，可使用一台、二台、或多台内螺旋式回转设备串并联使用进行起爆药的烘干和冷却，以满足不同生产能力的使用要求，实现高效、连续化、自动化生产。

实施例二

如图9和图10所示，本发明实施例二提供的起爆药类火工药剂连续化自动化生产线，本实施例与实施例一的区别在于：三台内螺旋式回转烘干机401与一台内螺旋式回转冷却机501之间，均通过传递料斗190依次自动实现起爆药结晶的传输。

其他构成及连接关系与实施例一所述方案相同，故图中仅局部进行了示意，且相同功能构成采用了相同的标记进行标示。

实施例三

如图11所示，本发明实施例三提供的起爆药类火工药剂连续化自动化生产线，本实施例与实施例一的区别在于：设置一个烘干间40，其中设置有两台内螺旋式回转烘干机401，且串联使用，图中所示，起爆药结晶输入至左侧内螺旋式回转烘干机401的输入端，并自左侧内螺旋式回转烘干机401的输出端进入右侧内螺旋式回转烘干机401的输入端，完成烘干后，自右侧通道进入凉药间50；同样地，凉药间50内设有两台内螺旋式回转冷却机501，且串联使用，其中完成烘干的起爆药结晶输入至左侧内螺旋式回转冷却机501的输入端，并自左侧内螺旋式回转冷却机501的输出端进入右侧内螺旋式回转冷却机501，完成冷却后，自右侧通道进入装盒间180。

其他构成及连接关系与实施例一所述方案相同，故图中仅局部进行了示意，且相同功能构成采用了相同的标记进行标示。

实施例四。

如图12和图13所示，本发明实施例四提供的起爆药类火工药剂连续化自动化生产线，本实施例与实施例三的区别在于：烘干间40内的两个内螺旋式回转烘干机401并联设置，图中所示，起爆药结晶输入至两个内螺旋式回转烘干机401的输入端，完成烘干后，自两侧内螺旋式回转烘干机401的输出端进入凉药间50；凉药间50内设有一台内螺旋式回转冷却机501，且烘干间40与凉药间50之间通过传递料斗190自动实现起爆药结晶的传输。

上述实施例提供的起爆药类火工药剂连续化自动化生产线，工作过程简述如下：

(1)起爆药化合时，首先将起爆药底液放入化合器中，加热升至反应温度，再滴加入另一种料液，反应生成起爆药结晶，保温反应一定时间，将结晶熟化；然后通过管道放入起爆药冷却结晶化合器中，通过一定时间将起爆药化合液降至出料温度。

(2)将起爆药冷却结晶器中的化合液全都放入铺有过滤袋的过滤器中，将反应母液、洗涤水液抽滤分离收集到母液贮存槽中；再用无水乙醇浸泡洗涤脱水后、将洗涤乙醇抽出放置到乙醇回收桶中。

(3)将抽干的起爆药及过滤袋自动吊起，并自动移动到分份器的中心位置上方、将过滤袋下放、滤袋中部向上提起，起爆药产品及过滤袋口下落到分份器锥体下部、起爆药产品沿着锥体斜面下滑、档料锥形漏斗防止下落的物料撒到分份器外边，药剂沿着锥体斜面下滑到等分的收集斗中；过程中，机械手将接料斗送至分份器料斗下部、另一个机械手将料斗的重力开关上顶、起爆药物料在重力作用下自然落入接料斗中，机械手将接料斗传递进过墙传递窗口内、退出后传递窗门关闭。

(4)下道工序的机械手将传递窗口中的接料斗取出，将料斗中的起爆药倒入内螺旋式回转烘干机进料口上方的接料斗中，起爆药靠重力自然下落进入内螺旋式回转烘干机体内的螺旋盘管中，沿着内置于高温浴液中的螺旋盘管内表面连续向前攀升，起爆药在盘管内处于动态连续接受传导对流辐射的热量实现烘干后，自内螺旋式回转烘干机的出料口在重力作用下自然流出落到传递料斗、再由机械手自动传递到下一级的传递窗口中。

(5)下一级的机械手将料斗接出来，将干燥后的热起爆药结晶倒入内螺旋式回转冷却机的接料斗中，沿着内置于低温浴液中的螺旋盘管内表面连续向前攀升，起爆药在盘管内处于动态连续地将自身的热量传递到低温的管壁上，通过热交换实现温降。

(6)从内螺旋式回转冷却机的出料口在重力作用下自然流出落到过筛网上，将大颗粒分离、筛下物流到收集药盒中，最后人工取出药盒、装入传递药箱中，运送至药库中收存。

综上所述，本发明提供的方案将起爆药制备过程分为化合熟化和冷却结晶二个独立的连续生产过程，消除了化合器反复升温、降温需要的时间和能量，提高了生产效率、节约了能源；应用内螺旋式回转设备组成连续化自动化系统，为实现高效、连续化、自动化生产提供了可靠保障，且安全性高。特别地，内螺旋式回转设备的单机生产能力达到1千克/2分钟，与现用的烘干箱一次烘干6千克、需要时间90分钟左右相比，提高烘干能力达7.5倍以上，可大大提高生产效率、节约能源。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种起爆药类火工药剂连续化自动化生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

利用化合熟化反应器和冷却结晶反应器先后对起爆药反应料液进行化合熟化和冷却结晶；

对冷却结晶后的起爆药化合液一次全部进行真空过滤抽干，实现起爆药结晶与反应母液的分离，母液收集放置于可循环用于反应料液配制的母液贮槽中；

对抽滤后的起爆药结晶用纯净水洗涤，洗涤水收集放置于所述母液贮存槽中；

对纯净水洗涤后的起爆药结晶用工业无水乙醇浸泡、洗涤、脱水、抽干后，洗涤后的乙醇混合液体收集放置于乙醇回收贮槽中；

用等分器对抽干后的起爆药结晶在湿态下分为多份，各份相互之间隔离；

采用内螺旋式回转烘干机逐份对起爆药结晶依次进行动态干燥，并向冷却工序传递；

采用内螺旋式回转冷却机对烘干后的所述起爆药结晶进行动态冷却，并向过筛工序传递；

对冷却到室温的起爆药结晶过筛、装盒后收集库存。

2.根据权利要求1所述的起爆药类火工药剂连续化自动化生产工艺，其特征在于，采用一台所述内螺旋式回转烘干机，对起爆药结晶进行动态干燥，或者，采用多台所述内螺旋式回转烘干机并联和/或串联组成烘干系统，对起爆药结晶进行动态干燥；采用多台所述内螺旋式回转冷却机并联和/或串联组成冷却系统，对烘干后的所述起爆药结晶进行动态冷却。

3.一种起爆药类火工药剂连续化自动化生产线，其特征在于，包括按照工序依次设置在工房内的下述工作间：

配料间，内设配料装置，利用所述配料装置配制生产起爆药用的反应料液；

化合间，内设有化合熟化器和冷却结晶器，利用所述化合熟化器对所述反应料液进行化合和熟化，利用所述冷却结晶器对化合熟化后的起爆药化合液进行冷却和结晶；

抽滤分份间，内设真空抽滤器、纯净水贮槽、乙醇回收贮槽、分份器、母液贮槽、传递机械手，冷却结晶后的起爆药化合液通过所述真空抽滤器实现起爆药结晶与反应母液的分离；利用所述纯净水和所述工业无水乙醇先后洗涤起爆药结晶，再利用所述分份器将乙醇脱水后的起爆药结晶等分为多份；

烘干间，内设有内螺旋式回转烘干机，每份所述起爆药结晶等时间间隔地送入所述内螺旋式回转烘干机进料口，进行动态烘干；

凉药间，内设有内螺旋式回转冷却机，利用所述内螺旋式回转冷却机对烘干后的起爆药结晶进行动态冷却降温；

装盒间，内设有过筛装盒机，冷却后的起爆药结晶利用过筛装盒机过筛、装盒；

其中，所述化合间、抽滤分份间、烘干间、凉药间和装盒间均为抗爆工作间，且相邻两个工序的抗爆工作间之间均通过钢制抗爆窗口及活动门片实现连通和隔断。

4.根据权利要求3所述的起爆药类火工药剂连续化自动化生产线，其特征在于，所述真空抽滤器包括抽滤槽和放置于所述抽滤槽内的过滤袋体，所述过滤袋体由耐酸滤布制成，并呈上端敞口的锥台状；所述过滤袋体的上端敞口处固定在第一刚性环上，下端固定在第二刚性环上，且所述第二刚性环的直径小于所述第一刚性环；所述过滤袋体的外侧面上布设有多根第一牵拉部件，多根所述第一牵拉部件沿所述过滤袋体的周向均布设置，所述过滤袋体的袋底内顶面中心固设有一根第二牵拉部件，所述第一牵拉部件和所述第二牵拉部件的上端分别与升降装置连接。

5.根据权利要求3所述的起爆药类火工药剂连续化自动化生产生产线，其特征在于，所述分份器包括：

底座，其上设有回转换位装置；

落料锥，呈上小下大的圆锥状，所述落料锥的底端固定在所述底座上，其外侧面上沿周向均布设有多个分隔板，相邻的两块所述分隔板之间形成落料通道；

挡料锥斗，呈上大下小的锥台套状，所述挡料锥斗环套在所述落料锥的中部固定；

多个接料斗，分别设置在所述回转换位装置上，位于所述落料通道的出口的正下方，一个分份器的分份数量在6等份至20等份之间的任何数量配置；所述接料斗底部出口处铰接有出料活门。

6.根据权利要求5所述的起爆药类火工药剂连续化自动化生产生产线，其特征在于，所述出料活门由柔软材质制成。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的起爆药类火工药剂连续化自动化生产线，其特征在于，所述内螺旋式回转烘干机和所述内螺旋式回转冷却机均包括：

机架，其上设置有盛有浴液的容器，所述容器倾斜向上布置；

烘干物料的螺旋盘管，设置于所述容器中，所述螺旋盘管具有光滑内腔，且其下进料口和上出料口分别自所述容器伸出；

转动驱动机构，其动力输出端以摩擦方式驱动所述容器相对于所述机架绕所述螺旋盘管的螺旋中心线转动，转动方向与所述螺旋盘管的螺旋升角方向一致。

8.根据权利要求7所述的起爆药类火工药剂连续化自动化生产线，其特征在于，所述内螺旋式回转烘干机的向容器内输入加热介质入口通过第一管路与热介质源的出口连通，所述容器的介质出口通过第二管路与所述热介质源的入口连通，以建立浴液供热回路；且，所述第一管路和第二管路通过回转接头与所述容器相连，所述第一管路上设置有用于泵送液浴介质的泵送装置。

9.根据权利要求8所述的起爆药类火工药剂连续化自动化生产线，其特征在于，多台所述内螺旋式回转烘干机并联和/或串联组成烘干系统，对起爆药结晶进行动态干燥；多台所述内螺旋式回转冷却机并联和/或串联组成冷却系统，对烘干后的所述起爆药结晶进行动态冷却。

10.权利要求3至9任一项所述的起爆药类火工药剂连续化自动化生产线，用于高氯酸盐系列起爆药、叠氮化铅系列起爆药、斯蒂酚酸铅系列起爆药、硝酸肼镍系列起爆药、DDNP起爆药、苦味酸钾系列点火药、共沉淀延期药的生产。