CN104478638B - 一种ddnp起爆药连续化生产线及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种DDNP起爆药连续化生产线及其生产工艺的技术方案，该方案包括有各自独立且都与送药轨道连通的配料间、化合间、干燥间、凉药间、筛药间、洗盘间、倒药间、装箱间和机器人充电间；配料间分别设置有亚硝酸钠配制罐和盐酸配制罐；化合间内设置有亚硝酸钠计量罐、盐酸计量罐、重氮反应器、抽滤分盘机；筛药间内设置有筛药分盒机；洗盘间设置有自动洗盘机及洗盘机械手；倒药间设置有倒药机械手；装箱间设置有装箱机械手和药箱机器人；该方案实现了料液自动配制、自动供给、在线计量、自动化合、自动抽滤分盘、自动烘干、自动药倒、筛药、自动分盒装箱、清洗药盘及自动传递、传送和药剂入库的生产全过程的无人化操作。

Description

一种DDNP起爆药连续化生产线及其生产工艺

技术领域

本发明涉及的是军工及民用爆破药剂生产领域，尤其是一种DDNP起爆药生产线及其生产工艺。

背景技术

在现有技术中，公知的技术是起爆药品种较多，比如：DDNP、D.S、K.D、硝酸井镍等，其主要特性是摩擦、静电及撞击感度高且易燃易爆，生产过程也基本采用的是手工作业，设备陈旧，生产工艺落后，工艺参数复杂，人为干预较多，操作人员的劳动强度大，效率不高、人身安全和企业的财产安全无法得到充分有效的保障。为此行业内一些企业为改变落后现状已在研制起爆药连续化、自动化生产线方面取得了一定成绩，并已建成投入使用。但从目前已投入使用的这些起爆药自动化生产线的运行状态来看，都是个别工位、工序实现了自动化，没有从投料、药剂制造、烘干、入库等各环节全部实现自动化和无人化。原因是DDNP起爆药药所具有的特殊性，全部实现自动化难度很大，因此有些企业在为了实现DDNP自动化生产、提升本质安全水平的过程中，因为工作难度大、废水量多却无法处理而最终放弃了DDNP起爆药而改用其它起爆药用于雷管生产，这是现有技术所存在的不足之处。

发明内容

本发明的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种DDNP起爆药生产线及其生产工艺的技术方案，该方案实现了料液自动供给、在线计量、自动化合、自动抽滤分盘、自动烘干、自动药倒、筛药、自动分盒装箱、清洗药盘及自动传递、传送和药剂入库的生产全过程的无人化操作。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种DDNP起爆药生产线，包括有各自独立且都与送药轨道连通的配料间、化合间、干燥间、凉药间、筛药间、洗盘间、倒药间、装箱间和机器人充电间；配料间分别设置有亚硝酸钠配制罐和盐酸配制罐；化合间内设置有亚硝酸钠计量罐、水计量罐、盐酸计量罐、料液自动供给装置、酒精计量罐、重氮反应器、抽滤分盘机、耙盘装置及分盘机械手和无离子水水箱；干燥间内设置有真空干燥器；筛药间内设置有筛药分盒机；洗盘间设置有自动洗盘机及洗盘机械手；倒药间设置有倒药机械手；装箱间设置有装箱机械手和药箱机器人；送药轨道上设置有运药盘机器人和运药盘机器人转盘；无离子水水箱分别与亚硝酸计量罐、盐酸计量罐、水计量罐和抽滤分盘机连通；重氮反应器分别与亚硝酸钠计量罐、水计量罐、盐酸计量罐、酒精计量罐和抽滤分盘机连接；抽滤分盘机将制备好的药剂抽滤、脱水、分盘、耙平后通过分盘机械手将药剂依次放置到运药盘机器人托架上；运药盘机器人将药剂分别运送到真空干燥器烘干、倒药间倒药，烘干后的药剂通过倒药机械手倒入筛药分盒机进行自动倒药，并将空药盘放置洗盘间洗盘，由洗盘机械手放置至运药盘机器人托架上，运至化合间继续分盘，装箱机械手将筛药分盒装箱的药剂放置于药箱机器人上运送入库。

作为本方案的优选：重氮反应器采用气动罐底阀实现下出料、上部真空吸除悬浮物、环形喷管自动喷洗技术，通过PLC总线控制自动实现化合反应和清洗全过程；

作为本方案的优选：重氮反应器出料采用五分器进行料液分配，根据料量多少确定了五分器容积及分配支管，实现料液均匀分配；

作为本方案的优选：抽滤分盘采用了自转翻转倾斜出料和旋转分盘技术，避免DDNP药剂抽滤后成块不易抖散而无法出料的后果，保证分盘效果和出料均匀可靠；

作为本方案的优选：分盘机械手将分药后药盘夹取放置到运药盘机器人上；倒药机械手将药倒入筛药机并放置到清洗位置；洗盘机械手将清洗后的空药盘放置到运药盘机器人上送至化合间分盘；装箱机械手将筛药分盒后的药箱夹取放置于药箱机器人上送药入库。

作为本方案的优选：自动筛药分盒采用外装式气缸拉动绳索抖动筛网及四分器分药技术，确保装置结构简单、筛药安全、分盒均匀.

运药盘机器人行走轨道采用了有形轨道及自动转盘轨道技术，确保运药盘机器人在PLC控制下根据生产过程需求选择性地进入各工间，保证了行走安全稳定可靠。

化合间、干燥间、凉药间、倒药间、筛药间、洗盘间和装箱间均设置有抗爆门，墙壁上设置有双面防爆壁窗。

一种DDNP起爆药连续化生产线的生产工艺，其特征是：包括以下步骤：

a.制备药剂；

b.将制备好的药剂分盘；

c.将分盘后的药剂烘干；

d.将烘干后的药剂分箱入库。

作为本方案的优选：步骤a中，制备药剂时，制备药剂时，使用无离子水制备亚硝酸钠、盐酸，将适量的无离子水、亚硝酸钠、盐酸、钠盐、晶型控制剂和小晶种加入重氮反应器进行重氮反应。

作为本方案的优选：步骤b中，使用抽滤分盘机将药剂分盘耙平。

作为本方案的优选：步骤c中，使用分盘机械手将分盘的药剂放置到运药盘机器人托架上，运药盘机器人将药剂运送至真空干燥器进行烘干。

作为本方案的优选：步骤d中，烘干后的药剂经过倒药机械手将药剂倒入筛药分盒机，筛药分盒机将药剂分盒装箱后再经由装箱机械手将药剂放置到药箱机器人，药箱机器人将分箱的药剂运送入库。

作为本方案的优选：步骤d中，使用后的药盘由倒药机械手放置到药盘清洗装置，清洗后的药盘通过洗盘机械手放置在运药盘机器人托架上，再由运药盘机器人将药盘运送到抽滤分盘机备用。

本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于在该方案中连续自动化生产线布置合理、工艺流畅、操作简便，实现从配料、化合、抽滤、烘干、凉药、筛分到装箱各工序的自动化运行，劳动强度大为降低，减少了在线操作人员，人机隔离和安全联锁齐备，本质安全得到保证；本发明全采用防爆元器件，盛药工具严格按标准规范的防静电材料，从硬件上保证了安全生产。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本发明生产线的结构示意图。

图2为本发明的流程示意图。

图3为本发明凉药间、洗盘间、装箱间和筛药间的内部结构示意图。

图4为本发明化合间的内部结构示意图。

图中，13为配料间、16为化合间、17为计量罐、18为重氮反应器、19为分料器、20为抽滤分盘机、21为分料转盘、22为分盘机械手、23为运药盘机器人、25为母液缓冲罐、26为母液沉淀槽、28为干燥间、30为防爆壁窗、32为凉药间、34为倒药机械手、35为洗盘间、36为药剂盘清洗装置、37为洗盘机械手、38为筛药间、39为筛分运药装置、40为装箱间、41为装箱机械手、42为药箱机器人、43为运药盘机器人充电间、44为送药轨道、45为抗爆门、46为增湿系统。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

通过附图可以看出，本发明包括有各自独立且都与送药轨道连通的配料间、化合间、干燥间、凉药间、筛药间、洗盘间、倒药间、装箱间和机器人充电间；所述配料间分别设置有亚硝酸钠配制罐和盐酸配制罐；所述化合间内设置有亚硝酸钠计量罐、水计量罐、盐酸计量罐、料液自动供给装置、酒精计量罐、重氮反应器、抽滤分盘机、耙盘装置及分盘机械手；所述干燥间内设置有真空干燥器；所述筛药间内设置有筛药分盒机；所述洗盘间设置有自动洗盘机及洗盘机械手；所述倒药间设置有倒药机械手；所述装箱间设置有装箱机械手和药箱机器人；所述送药轨道上设置有运药盘机器人和运药盘机器人转盘；所述无离子水水箱分别与亚硝酸计量罐、盐酸计量罐、水计量罐和抽滤分盘机连通；所述重氮反应器分别与亚硝酸钠计量罐、水计量罐、盐酸计量罐、酒精计量罐和抽滤分盘机连接；所述抽滤分盘机将制备好的药剂抽滤、脱水、分盘、耙平后通过分盘机械手将药剂依次放置到运药盘机器人托架上；所述运药盘机器人将药剂分别运送到真空干燥器烘干、倒药间倒药，烘干后的药剂通过倒药机械手倒入筛药分盒机进行自动倒药，并将空药盘放置洗盘间洗盘，由洗盘机械手放置至运药盘机器人托架上，运至化合间继续分盘，装箱机械手将筛药分盒装箱的药剂放置于药箱机器人上运送入库。

本生产线由配料供料系统、化合反应系统、真空干燥系统、筛药分药系统、药具传递系统、送药传输系统、真空系统、冷水系统、热水系统、压缩空气系统、三废处理系统、安全防护连锁报警系统、增湿系统、语音系统、PLC自控系统、画面监控系统及组态动画控制模拟系统组成。包括：按工艺路线布置于工房防爆土堤外由防腐管道及浓盐酸防腐贮罐组成的浓盐酸供给储存系统6，由布置于盐酸配料间的两台盐酸配料装置与布置于亚硝酸钠配料间4的两台亚硝酸钠配料装置组成的配料供料系统，由布置于配料间旋转梯平台上的提升机、自动供料装置组成的自动加料系统；由布置于化合间直升梯平台上的三台分别用于热水、亚硝酸钠及盐酸计量罐及重氮反应器实现加料、化合、喷洗、虹吸功能的化合反应系统；由安装于直升梯平台下的分料器、抽滤分盘机、分料转盘实现料液均分、抽滤、清洗、脱水、分盘的抽滤分盘系统；由布置在五个干燥间的套真空干燥器组成的五套真空干燥系统，由筛分运药装置实现的倒药、筛药、分药、送药的筛药分药系统；由分盘机械手、倒药机械手、洗盘机械手和装箱机械手，分别实现取放药盘到运药盘机器人到分料转盘上、从运药盘机器人取放药盘并倒药至筛分运药装置上、夹取清洗后药盘至运药盘机器人，夹取药箱机器人、药盒至分到送组成的药具传递系统；由运药盘机器人、运药箱机器人、机器人轨道及机器人转盘31组成的送药传输系统；由真空泵和真空泵组成的真空系统；由冷水机组组成的冷水系统；由重氮恒温罐和干燥恒温罐组成的热水系统；由母液缓冲罐、母液沉淀槽、废水销爆池及其配套的酸雾净化塔、离心风机及其抽风罩组成的三废处理系统；由防爆壁窗与抗爆门及其控制组成的安全防爆连锁报警系统。

盐酸配料装置及亚硝酸钠配料装置属于配料系统，包括防腐配料罐、防爆传动搅拌装置、抽真空自动进料、自动抽风排气和自动出料。料液按工艺配比加工经搅拌后，通过真空抽入到所需的料液计量罐；

自动供料系统包括提升机、自动供料装置及其组成部分的自动送入装置。反应过程所需要的固体料液，根据工艺需要由自动提升机提升到一定位置放入加料管自动送入化合反应器；

计量罐17包括三组不同需要的料液计量罐，由罐体、液位计、温度传感器、真空压力传感器、防腐防爆料液进出自控阀组成。通过料液管道、自动阀件及真空系统将配置好的料液按工艺要求设定的值自动抽取到计量罐备用；

重氮反应器包括重氮反应器本体、防爆自动搅拌装置、搅拌叶片、废液虹吸管、喷冼管、加料管、温度传感器、温度调节系统等组成。

分料器根据工艺需求设置任意等分的分料口（此处五分器）由集液体、分料管组成，实现料液的均等分配。

抽滤分盘机由抽滤、顶碎、出药及分药和控制系统三部份组成，分别由滤桶、翻转电机驱动装置、翻转机构、接药平台、旋转机构、电磁吸盘、药盘等部件构成。

分料转盘通过旋转机构带动上面两套对称分布的转盘装置，转盘装置根据工艺要求由八套药剂导向漏斗系统均布而成。两套转盘装置分别工作在分盘方式和分盘机械手取放药盘方式，二者交替进行，达到分料和取放药盘同步进行。

机械手系统：全线共4套，由分盘机械手、倒药机械手、洗盘机械手及装箱机械手组成，分别用于不同工序实现取放药盘和药箱所用。

运药盘机器人由升降旋转装置、行走装置和自动控制系统组成，升降旋转装置由步进电机驱动电缸实现，自控系统通过其上的锂电池、位置检测元件及PLC可编程控制器实现机器人自动行走和启停。

药箱机器人由行走装置和自动控制系统组成，其结构和原理与运药盘机器人同。

真空干燥系统由真空干燥器、干燥恒温水箱及其配套的压力传感器、排空阀、温度传感器、水位传感器、位置检测传感器等组成，实现自动开关门、温度、压力自动检测，达到自动烘干药剂的目的。

筛药运药装置由筛药部份、送药部份组成，通过气、电、光电检测实现自动筛药、送药的目的。

整线通过PLC可编程控制器、机电光一体化技术及气动原理技术等的综合运用和集成，实现原材料自动配给、料液自动进、出计量，反应温度、PH值、真空度、流量、流速等关键参数根据工艺要求自动检测、监控和调节，半成品、成品自动配送和传输，实现了起爆器材生产所用的起爆药特别是DDNP起爆药制造的自动化、连续化生产、危险岗位无人化隔离操作、有效控制了在线废水量、本质安全和质量水平得到根本保证。

DDNP连续化合生产线采用上位机控制，通过组态软件及视频监视系统将各动作单元状态实时反馈到控制室，经信息集成和数据管理系统处理后，实现对全线的安全监测、质量控制及故障判断，并且数据、影像信息可自动记录备查。在安全监测方面，整线操作通过组态软件搭建的人机界面向PLC发出控制程序指令，由其自主、自动运行。关键设备设施均设有防爆摄像头，能够在线采集整线运行状态，人们借助其进行安全、质量、设备工作状态观察和事故分析等。在质量控制方面，控制室设有各单元温度、真空度、气压、流量、设备故障等报警系统，能够准确判断控制系统的工作状态，避免安全事故发生，可以确保整线在安全、可控的状态下进行生产。在故障诊断方面，系统具有故障自我诊断功能，能够对生产线的故障位置、类型进行诊断、报警，通过在线和离线相结合的方式及时向操作人员提高信息，供人们方便、快捷地进行故障排除和紧急处理突发事件。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (4)

1.一种DDNP起爆药生产线，其特征是：包括有各自独立且都与送药轨道连通的配料间、化合间、干燥间、凉药间、筛药间、洗盘间、倒药间、装箱间和机器人充电间；所述配料间分别设置有亚硝酸钠配制罐和盐酸配制罐；所述化合间内设置有亚硝酸钠计量罐、水计量罐、盐酸计量罐、料液自动供给装置、酒精计量罐、重氮反应器、抽滤分盘机、耙盘装置及分盘机械手和无离子水水箱；所述干燥间内设置有真空干燥器；所述筛药间内设置有筛药分盒机；所述洗盘间设置有自动洗盘机及洗盘机械手；所述倒药间设置有倒药机械手；所述装箱间设置有装箱机械手和药箱机器人；所述送药轨道上设置有运药盘机器人和运药盘机器人转盘；所述无离子水水箱分别与亚硝酸计量罐、盐酸计量罐、水计量罐和抽滤分盘机连通；所述重氮反应器分别与亚硝酸钠计量罐、水计量罐、盐酸计量罐、酒精计量罐和抽滤分盘机连接；所述抽滤分盘机将制备好的药剂抽滤、脱水、分盘、耙平后通过分盘机械手将药剂依次放置到运药盘机器人托架上；所述运药盘机器人将药剂分别运送到真空干燥器烘干、倒药间倒药，烘干后的药剂通过倒药机械手倒入筛药分盒机进行自动倒药，并将空药盘放置洗盘间洗盘，由洗盘机械手放置至运药盘机器人托架上，运至化合间继续分盘，装箱机械手将筛药分盒装箱的药剂放置于药箱机器人上运送入库。

2.根据权利要求1所述的一种DDNP起爆药生产线，其特征是：所述分盘机械手将分药后药盘夹取放置到运药盘机器人上；倒药机械手将药倒入筛药机并放置到清洗位置；洗盘机械手将清洗后的空药盘放置到运药盘机器人上送至化合间；装箱机械手将筛药分盒后的药箱夹取放置于药箱机器人上，送药入库。

3.根据权利要求1所述的一种DDNP起爆药生产线，其特征是：所述化合间、干燥间、凉药间、倒药间、筛药间、洗盘间和装箱间均设置有抗爆门，墙壁上设置有双面防爆壁窗。

4.根据权利要求1所述的一种DDNP起爆药生产线，其特征是：所述的自动洗盘机将倒药后的药盘夹取清洗并甩干后，通过洗盘机械手放置到运药盘机器人托架上；所述筛药分盒机将药剂分盒后，再通过装箱机械手将分盒后的药剂箱放置到药箱机器人上，药箱机器人将药箱自动运送入库。