CN108218646A - 一种延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药及其制备方法，该延期药按质量份数计，其原料配方为：钨粉1000份、三氧化二铁150‑210份、高氯酸钾450‑650份、二氧化锰140‑220份。制备该延期药的步骤为：先利用不锈钢球和工业酒精，通过混合机对其进行混合；再通过20目的筛网筛分和第一次烘干，再通过聚乙烯醇水溶液揉合并第二次烘干等步骤得到该延期药。该延期药通过突破性地改进配方，达到了对导爆管雷管高秒长延期性的延期，从而能大大缩减延期管的长度，非常适合长延期性的爆破使用；该延期药的制备方法通过多次的混合和烘干，并利用酒精和聚乙烯醇水溶液使该延期药的成分充分混合完全，增强其延期效果。

Description

一种延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种延期导爆管雷管用的延期药，具体涉及一种延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药及其制备方法。

背景技术

炸药是一种可以非常快速地燃烧或分解的物质，能在极短时间内产生大量的热量和气体，典型的炸药包含爆炸物和相应的引爆装置，通常还会有相应的外壳，其是被雷管的热量或冲击能量触发后，爆炸物就会进行快速的化学反应，即充分燃烧或分解。在化学反应中，化合物分解产生多种气体，在反应物(原始化学化合物)的各个不同原子之间，以化学键形式储存着大量能量，化合物分子分解时，生成物(产生的气体)可能利用其中的一些能量(而不是全部能量)形成新键。大多数“剩余”的能量会形成高温热量。集中的气体在极大压力下快速膨胀，热量会加快各个气体粒子的运动速度，使得压力更高，在高能炸药中，气体压力很大，足以破坏建筑，致人伤亡。如果气体膨胀速度比音速快，就会产生强大的冲击波。这种压力还能促使固体碎片高速冲出，以巨大的力量打击人或建筑。

炸药由于能对周围介质作猛烈的破坏功，往往又被称为猛炸药，常用的猛炸药按组成可分为单体炸药和混合炸药2类。其中，还有一类感度很高的炸药，从燃烧转变为爆轰的时间极短，通常不直接用于作破坏功，而是用于引燃或引爆其他火炸药，称为起爆药。炸药的爆炸通过一定的外界激发冲量的作用，爆轰是炸药中化学反应区的传播速度大于炸药中声速时的爆炸现象，是炸药典型的能量释放形式。爆炸实际上分两个阶段，大部分破坏是最初的膨胀造成的，它还会在爆炸源周围制造一个压力很低的区域，气体快速向外移动，从而将大部分气体从爆炸“中心”向外吸，向外冲击之后，气体涌回到部分真空的中心地带，形成第二个破坏力较小的内向能量波。由于炸药爆炸时化学反应速度非常快，在瞬间形成高温高压气体，并以极高的功率(每千克炸药爆轰瞬间输出功率可达5×10千瓦)对外界作功，使周围介质受到强烈的冲击、压缩而变形或碎裂。爆炸反应的过程必然产生大量气体，炸药爆炸时产生气体体积为爆炸前体积的数百至数千倍，在爆炸的瞬间大量气体被强烈地压缩在近乎原有的体积之内，因而产生数十万个大气压的高压，再加上反应的放热性，高温高压气体迅速对周围介质膨胀作功，这就造成了炸药所具有的功率。

炸药因其具有成本低廉、节省人力，能加快工程建设，因而已愈来愈广泛应用于国民经济各部门。在矿山开采方面，利用炸药进行大规模爆破，来开采金属矿和露天煤矿；利用聚能射流效应装填炸药的石油射孔弹，可用于石油开采；在地质勘探方面，用炸药制成的震源药柱用于地震探矿；在机械制造工业，炸药用于爆炸成型，切割金属、爆炸焊接等工艺；在水利电力工程，炸药用于修筑水坝、疏通河道、平整土地；铁路、公路建设中，炸药用于劈山开路，开凿隧道、峒室等；炸药还大量用于开采各种石料。炸药在军事上可用作炮弹、航空炸弹、导弹、地雷、鱼雷、手榴弹等弹药的爆炸装药，也可用于核弹的引爆装置和军事爆破。在工业上广泛应用于采矿、筑路、兴修水利、工程爆破、金属加工等，还广泛应用于地震探查等科学技术领域。

火工品是装有炸药的小型元件或装置，受一定的初始冲能(如热、机械、电和光等冲能)作用即可燃烧或爆炸，以产生预期的功能，常见的火工品有导爆管雷管、导火索、导爆索、火帽、底火等。其中，导爆管雷管是塑料导爆管雷管的简称，它是由导爆管的冲击波冲能激发的工业导爆雷管，由导爆管和火雷管装配组成，用于爆炸危险的爆破工程。导爆管雷管又包括瞬发导爆管雷管和延期导爆管雷管。瞬发导爆管雷管是指在瞬间发生作用的导爆管雷，延期导爆管雷管指起到延时作用的导爆管雷管。延期导爆管雷管按作用时间分为毫秒、半秒、秒延期导爆管雷管等。导爆管雷管具有抗静电、抗雷电、抗射频、抗水、抗杂散电流的能力，使用安全可靠，简单易行。

在现今的民爆行业中，延期导爆管雷管半秒延期系列主要采用的是硅系或黑火药的配方，这样的延期管就比较长，而且又因是管外延期方式，所以生产与使用很不方便；同时，现今硅系或黑火药的配方在延期时间已经达到了瓶颈，其延期时间一般在500ms/mm左右，最好的情况也只是少部分能达到600ms/mm，这对于有些长延期性的爆破来说还是不够的，因此，需要针对延期导爆管雷管用的长延期性进行改进，有针对性的开发出具有高秒长延期性，即延期时间更长的延期药。

发明内容

(1)要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药及其制备方法，该延期药通过突破性地改进配方，达到了对导爆管雷管高秒长延期性的延期，从而能大大缩减延期管的长度，非常适合长延期性的爆破使用；该延期药的制备方法通过多次的混合和烘干，并利用酒精和聚乙烯醇水溶液使该延期药的成分充分混合完全，增强其延期效果。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药，按质量份数计，其原料配方为：钨粉1000份、三氧化二铁150-210份、高氯酸钾450-650份、二氧化锰140-220份。

优选地，按质量份数计，其原料配方为：钨粉1000份、三氧化二铁180份、高氯酸钾550份、二氧化锰180份。

一种延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药的制备方法，其步骤为：

A.分别称取原料钨粉、三氧化二铁、高氯酸钾、二氧化锰，并将原料分别加入到混合机中，再向混合机中分别加入等质量的Φ20mm、Φ16mm、Φ12mm的不锈钢球，不锈钢球总质量与原料总质量的质量比为2:1，再向混合机中加入质量为原料总质量4.8-5.6％的95％工业酒精，并通过混合机进行混合，混合转速为37-45r/min，连续混合24-48h；

B.将混合料倒入20目的筛网中进行筛分，得到筛分通过料，再对筛分通过料进行第一次烘干，烘干温度为48-58℃，烘干时间为24-36h；

C.向第一次烘干料中加入质量浓度为4％的聚乙烯醇水溶液，根据原料的总质量，每千克原料中加入120-180ml聚乙烯醇水溶液，并揉合均匀，再对其进行第二次烘干，烘干温度为48-58℃，烘干时间为30-40min；

D.将第二次烘干料放置于40目的筛网上，利用橡皮对其表面进行刮拭，从而进行造粒，再对其进行第三次烘干，烘干温度为48-58℃，当其含水量小于0.15％时第三次烘干完成，再将其倒入20目的筛网中进行筛分，筛分通过料即为得到的延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药。

优选地，在步骤B中，将混合料倒入20目的筛网中进行筛分，得到筛分通过料，再对筛分通过料进行第一次烘干，烘干温度为53℃，烘干时间为30h。

优选地，在步骤C中，向第一次烘干料中加入质量浓度为4％的聚乙烯醇水溶液，根据原料的总质量，每千克原料中加入150ml聚乙烯醇水溶液，并揉合均匀，再对其进行第二次烘干，烘干温度为53℃，烘干时间为35min。

(3)有益效果

本发明与现有技术相比，该延期药通过科学的配比，突破性地配方改进，利用钨粉对其原料突破性地进行改进，同时相应地结合氧化二铁、高氯酸钾、钨粉和二氧化锰，而且相应特异性地对其配比量做了科学细化的调整了，从而突破了硅系或黑火药的配方限制，达到了对导爆管雷管高秒长延期性的延期，其中，硅系或黑火药配方的延期时间一般在500ms/mm左右，少部分能达到600ms/mm，而本发明钨系延期药配方的延期时间能达到700-800ms/mm，非常适合高秒长延期性的爆破使用，具有极佳的实用价值。

该延期药的制备方法通过多次的混合和烘干，并结合酒精和聚乙烯醇水溶液作为融合介质，使延期药的各种成分充分混合完全，使其内部颗粒间存在一定的距离保证疏松性，不易发生板结，增强其延期效果的同时，还能提高其引爆的成功率。

总体而言，该延期药通过突破性地改进配方，达到了对导爆管雷管高秒长延期性的延期，从而能大大缩减延期管的长度，非常适合长延期性的爆破使用；该延期药的制备方法通过多次的混合和烘干，并利用酒精和聚乙烯醇水溶液使该延期药的成分充分混合完全，增强其延期效果。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本发明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

本批次延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药的制备方法，其步骤如下：

A.分别称取原料钨粉1000g、三氧化二铁150g、高氯酸钾650g和二氧化锰140g，并将原料分别加入到混合机中，再向混合机中分别加入1293g的Φ20mm不锈钢球、1293g的Φ16mm不锈钢球、1293g的Φ12mm不锈钢球，再向混合机中加入93g的95％工业酒精，并通过混合机进行混合，混合转速为37r/min，连续混合48h；

B.将混合料倒入20目的筛网中进行筛分，得到筛分通过料，再对筛分通过料进行第一次烘干，烘干温度为48℃，烘干时间为36h；

C.向第一次烘干料中加入质量浓度为4％的聚乙烯醇水溶液233ml，揉合均匀，再对其进行第二次烘干，烘干温度为48℃，烘干时间为40min；

D.将第二次烘干料放置于40目的筛网上，利用橡皮对其表面进行刮拭，从而进行造粒，再对其进行第三次烘干，烘干温度为48℃，当其含水量小于0.15％时第三次烘干完成，再将其倒入20目的筛网中进行筛分，筛分通过料即为得到的延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药样品1。

实施例2

本批次延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药的制备方法，其步骤如下：

A.分别称取原料钨粉1000g、三氧化二铁210g、高氯酸钾450g和二氧化锰220g，并将原料分别加入到混合机中，再向混合机中分别加入1253g的Φ20mm不锈钢球、1253g的Φ16mm不锈钢球、1253g的Φ12mm不锈钢球，再向混合机中加入90g的95％工业酒精，并通过混合机进行混合，混合转速为45r/min，连续混合24h；

B.将混合料倒入20目的筛网中进行筛分，得到筛分通过料，再对筛分通过料进行第一次烘干，烘干温度为58℃，烘干时间为24h；

C.向第一次烘干料中加入质量浓度为4％的聚乙烯醇水溶液338ml，揉合均匀，再对其进行第二次烘干，烘干温度58℃，烘干时间为30min；

D.将第二次烘干料放置于40目的筛网上，利用橡皮对其表面进行刮拭，从而进行造粒，再对其进行第三次烘干，烘干温度为58℃，当其含水量小于0.15％时第三次烘干完成，再将其倒入20目的筛网中进行筛分，筛分通过料即为得到的延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药样品2。

实施例3

本批次延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药的制备方法，其步骤如下：

A.分别称取原料钨粉1000g、三氧化二铁180g、高氯酸钾550g和二氧化锰180g，并将原料分别加入到混合机中，再向混合机中分别加入1273g的Φ20mm不锈钢球、1273g的Φ16mm不锈钢球、1273g的Φ12mm不锈钢球，再向混合机中加入99g的95％工业酒精，并通过混合机进行混合，混合转速为41r/min，连续混合36h；

B.将混合料倒入20目的筛网中进行筛分，得到筛分通过料，再对筛分通过料进行第一次烘干，烘干温度为53℃，烘干时间为30h；

C.向第一次烘干料中加入质量浓度为4％的聚乙烯醇水溶液287ml，揉合均匀，再对其进行第二次烘干，烘干温度为53℃，烘干时间为35min；

D.将第二次烘干料放置于40目的筛网上，利用橡皮对其表面进行刮拭，从而进行造粒，再对其进行第三次烘干，烘干温度为53℃，当其含水量小于0.15％时第三次烘干完成，再将其倒入20目的筛网中进行筛分，筛分通过料即为得到的延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药样品3。

试验对比及结果：

现分别取通过样品1、样品2、样品3生产的延期导爆管1、延期导爆管2、延期导爆管3，以及现有通过硅系配方生产的延期导爆管4，和通过黑火药配方生产的延期导爆管5，分别测试这五种延期导爆管在引爆中的延期效果，并具体计算平均的延期数据。

通过实验数据可以得出，延期导爆管1多次试验平均的延期时间为776ms/mm；延期导爆管2多次试验平均的延期时间为784ms/mm；延期导爆管3多次试验平均的延期时间为805ms/mm；而延期导爆管4多次试验平均的延期时间为573ms/mm；延期导爆管4多次试验平均的延期时间为528ms/mm；由此可以很明显地看出，通过该延期药配方生产的延期导爆管，其高秒延期性得到了质的提高，达到了对导爆管雷管高时间的延期，这样能大大缩减延期管的长度，非常适合长延期性的爆破使用。

以上描述了本发明的主要技术特征和基本原理及相关优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的构思或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药，其特征在于，按质量份数计，其原料配方为：钨粉1000份、三氧化二铁150-210份、高氯酸钾450-650份、二氧化锰140-220份。

2.根据权利要求1所述的延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药，其特征在于，按质量份数计，其原料配方为：钨粉1000份、三氧化二铁180份、高氯酸钾550份、二氧化锰180份。

3.一种制备如权利要求1所述的延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药的方法，其特征在于，其步骤如下：

A.分别称取原料钨粉、三氧化二铁、高氯酸钾、二氧化锰，并将原料分别加入到混合机中，再向混合机中分别加入等质量的Φ20mm、Φ16mm、Φ12mm的不锈钢球，不锈钢球总质量与原料总质量的质量比为2:1，再向混合机中加入质量为原料总质量4.8-5.6％的95％工业酒精，并通过混合机进行混合，混合转速为37-45r/min，连续混合24-48h；

B.将混合料倒入20目的筛网中进行筛分，得到筛分通过料，再对筛分通过料进行第一次烘干，烘干温度为48-58℃，烘干时间为24-36h；

C.向第一次烘干料中加入质量浓度为4％的聚乙烯醇水溶液，根据原料的总质量，每千克原料中加入120-180ml聚乙烯醇水溶液，并揉合均匀，再对其进行第二次烘干，烘干温度为48-58℃，烘干时间为30-40min；

D.将第二次烘干料放置于40目的筛网上，利用橡皮对其表面进行刮拭，从而进行造粒，再对其进行第三次烘干，烘干温度为48-58℃，当其含水量小于0.15％时第三次烘干完成，再将其倒入20目的筛网中进行筛分，筛分通过料即为得到的延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药。

4.根据权利要求3所述的制备延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药的方法，其特征在于，在步骤B中，将混合料倒入20目的筛网中进行筛分，得到筛分通过料，再对筛分通过料进行第一次烘干，烘干温度为53℃，烘干时间为30h。

5.根据权利要求3所述的制备延期导爆管雷管用的高秒性钨系延期药的方法，其特征在于，在步骤C中，向第一次烘干料中加入质量浓度为4％的聚乙烯醇水溶液，根据原料的总质量，每千克原料中加入150ml聚乙烯醇水溶液，并揉合均匀，再对其进行第二次烘干，烘干温度为53℃，烘干时间为35min。