CN109456136A - 一种改性铵油炸药油相加注装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改性铵油炸药油相加注装置及其方法，包括预混螺旋，所述预混螺旋包括螺旋预混电机和螺旋预混筒体，所述输送电机位于螺旋预混筒体的一端，所述螺旋预混筒体的侧面从左至右依次设有硝酸铵进口、油相输送计量系统、木粉输送计量系统、观察口和预混螺旋出口，所述油相输送计量系统对称设置在螺旋预混筒体的侧面。本发明改性铵油炸药油相加注装置设置了油相注入口和油相渗入口，油相分层加入，且采用了多点加注方式，使油相更均匀的加入到硝酸铵之中，有利于硝酸铵和油相的充分混合，提高炸药的爆炸性能；还设置了油相上进口和油相下进口，分别采用独立的泵送，油相加注均匀可靠，提高混合的均匀性，提高炸药性能。

Description

一种改性铵油炸药油相加注装置及方法

技术领域

本发明涉及改性铵油炸药生产设备技术领域，尤其涉及一种改性铵油炸药油相加注装置及方法。

背景技术

改性铵油炸药是由硝酸铵、轻柴油、木粉和改性剂按一定比例混合而成的不含单质炸药敏化剂的工业炸药。它具有生产工艺简单、原料来源丰富、成本低和安全性好等优点，大量地应用于矿山工程爆破。但由于铵油炸药存在爆炸威力差、爆速低、感度低且贮存期短等缺点，因此更广范的工业使用受到一定的限制。

改性铵油炸药最早的生产工艺是轮碾工艺，其中又分为一段法和两段法之别。轮碾机是硝铵改性的最主要设备。

轮碾机最早产生于20世纪20年代，具有结构简单，对操作人员要求较低等优点，但轮碾法生产工艺属间断式工艺，产品生产易受气候、原材料、工人操作经验等诸多因素的影响，产品质量不稳定，工人劳动条件差，劳动强度大，工作环境粉尘多，生产效率较低。针对轮碾工艺存在的问题，国内相关研究单位对硝铵改性设备进行了长期的研究，并取得了长足的进步。近年来陆续推出了多种改性铵油炸药连续化生产工艺模式，其中代表性的模式有凸轮气流粉碎工艺、多层轮碾工艺、气流球磨工艺和连续改性塔工艺等。这些新的工艺和设备实现了对硝酸铵连续改性的要求。与早期的轮碾工艺相比，其硝酸铵改性过程实现了连续化自动化，产品质量相对稳定，生产效率亦得到提高。硝酸铵可在完全封闭的条件下完成改性过程，既改善了劳动条件，又降低了劳动强度。实现了“线内无人，线外控制”，生产本质安全性亦得到了提高。生产的改性铵油炸药具有高密度、高爆轰感度、高贮存性能、高体积威力等优点。

随着国家工业炸药无梯化政策的施行，改性铵油炸药产品在国内工业炸药市场有了越来越大的占有率，但随着使用面的扩大和使用量的增加，改性铵油炸药潜在的缺陷也逐渐暴露了出来。这些缺陷主要反映在该种炸药的爆炸性能检测指标与实际爆破性能差异较大，也就是说改性铵油炸药虽然检测性能较高，但在实际使用中，特别是在深孔、硬岩、小直径爆破作业中易出现爆炸不完全、半爆、残爆现象，致使残孔多，凿岩进尺受影响，用户对此现象反应强烈，直接导致了改性铵油炸药生产技术在国内的推广应用受到了限制。究其原因，还是氧化剂和还原剂混合不均匀、反应不完全导致的。

目前改性铵油炸药生产线多采用螺旋混药，油相经泵送至混药螺旋，多采用喷嘴喷洒和直接滴注的方式加注，其工艺流程图如图5所示。

硝酸铵经改性、干燥和细碎后在混药螺旋内与油相、改性木粉混合，经混药机研混成炸药成品。硝酸铵和木粉均为固体，经过混药螺旋和球磨机，很容易被混拌均匀，而油相为液体，经喷头雾化后与硝酸铵和木粉混合，但油相在改性铵油炸药组分中占比较小，硝酸铵对柴油具有较强的吸附性，油相易被局部硝酸铵吸收，硝酸铵与柴油在后续工艺设备中很难实现充分混合，出现炸药富油和少油的现象，而硝酸铵和油相混合均匀性，对炸药质量和爆破效果均具有决定性的意义，如果混合不均匀易造成炸药性能不稳定、爆轰不完全、有毒气体超标等，严重时出现拒爆、半爆现象。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种改性铵油炸药油相加注装置，能够提高硝酸铵和油相混合均匀性、炸药性能和稳定性，便于拆卸、清洗和维修。

根据本发明实施例的一种改性铵油炸药油相加注装置，包括预混螺旋，所述预混螺旋包括螺旋预混电机和螺旋预混筒体，所述输送电机位于螺旋预混筒体的一端，所述螺旋预混筒体的侧面从左至右依次设有硝酸铵进口、油相输送计量系统、木粉输送计量系统、观察口和预混螺旋出口，所述预混螺旋筒体的内侧开设有多个圆形孔，所述油相输送计量系统对称设置在螺旋预混筒体的侧面，所述螺旋预混筒体上设有加注装置，所述加注装置的上下两端与两个油相输送计量系统通过软管连通，所述木粉输送计量系统与螺旋预混筒体的连接处设有木粉进口。

优选的，所述加注装置包括加注腔体，所述加注腔体的外侧对称设置有油相上进口和油相下进口，所述油相上进口和油相下进口分别与两个油相输送计量系统连通，所述加注腔体的内侧交错分布有油相注入口和油相渗入口，所述油相注入口和油相渗入口与圆形孔相对应，所述加注腔体的侧面设有连接法兰，所述加注装置通过连接法兰与螺旋预混筒体连接。

优选的，所述螺旋预混筒体与加注装置的内壁之间设有环形密封垫。

优选的，所述加注装置的内径与螺旋预混筒体的外径相适配。

优选的，所述油相注入口设有1-3组，且每组油相注入口有14-20个，所述油相注入口长度为预混螺旋内径的0.3-0.6倍。

优选的，所述油相渗入口设有2-5组，且每组油相渗入口有14-20个。

改性铵油炸药油相加注方法，具体步骤如下：

S1：开启螺旋预混电机，然后将油相经两套独立的输送计量系统分别注入油相加注装置的油相上进口和油相下进口进入油相缓存腔内部，在泵送压力的作用下，油相经油相注入口和油相渗入口进入螺旋预混筒体；

S2：将木粉由木粉输送计量系统输送至木粉进口处，改性后的硝酸铵由硝酸铵进口进入螺旋预混筒体，改性后的硝酸铵、油相和木粉在螺旋预混筒体中在螺旋预混电机的驱动作用下进行预混；

S3：预混后的混合药物由预混螺旋出口进入研混合凉药设备，最后形成成品改性铵油炸药。

有益效果：

1、本发明改性铵油炸药油相加注装置设置了油相注入口和油相渗入口，油相分层加入，且采用了多点加注方式，使油相更均匀的加入到硝酸铵之中，有利于硝酸铵和油相的充分混合，避免炸药富油和少油的现象，提高炸药的爆炸性能，其平均爆速较传统加注方式提高了13.4％；还设置了油相上进口和油相下进口，分别采用独立的泵送，油相加注均匀可靠，提高混合的均匀性。

2、油相上进口和油相下进口之间通过法兰连接，便于拆卸、清洗和维修，可直接“嫁接”现有设备上。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提出的一种改性铵油炸药油相加注装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种改性铵油炸药油相加注装置的加注装置三视图；

图3为本发明图2中沿A-A方向剖面图；

图4为本发明加注装置与预混螺旋连接图；

图5为现有技术改性铵油炸药生产工艺流程图。

图中：1预混螺旋、11螺旋预混电机、12硝酸铵进口、13木粉进口、14螺旋预混筒体、15观察口、16预混螺旋出口、17圆形孔、2油相输送计量系统、3 加注装置、31油相上进口、32油相注入口、33油相缓存腔、34连接法兰、35 油相下进口、36油相渗入口、37环形密封垫、4木粉输送计量系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

参照图1-4，一种改性铵油炸药油相加注装置，包括预混螺旋1，预混螺旋1包括螺旋预混电机11和螺旋预混筒体14，输送电机11位于螺旋预混筒体14 的一端，螺旋预混筒体14的侧面从左至右依次设有硝酸铵进口12、油相输送计量系统2、木粉输送计量系统4、观察口15和预混螺旋出口16，预混螺旋筒体 14的内侧开设有多个圆形孔17，油相输送计量系统2对称设置在螺旋预混筒体 14的侧面，螺旋预混筒体1上设有加注装置3，加注装置3的内径与螺旋预混筒体14的外径相适配，加注装置3包括加注腔体33，加注腔体33的外侧对称设置有油相上进口31和油相下进口35，油相上进口31和油相下进口35分别与两个油相输送计量系统2连通，加注腔体33的内侧交错分布有油相注入口32和油相渗入口36，油相注入口32和油相渗入口36与圆形孔17相对应，油相注入口 32设有1-3组，且每组油相注入口31有14个，油相注入口32长度为预混螺旋 1内径的0.3倍，油相渗入口36设有2组，且每组油相渗入口36有14个，加注腔体33的侧面设有连接法兰34，加注装置3通过连接法兰34与螺旋预混筒体14连接，螺旋预混筒体14与加注装置3的内壁之间设有环形密封垫37，加注装置3的上下两端与两个油相输送计量系统2通过软管连通，木粉输送计量系统4与螺旋预混筒体14的连接处设有木粉进口13，油相输送计量系统2的型号为：BPY-YXDL-15，木粉输送计量系统4的型号为：BPY-MFDL-100。

改性铵油炸药油相加注方法，具体步骤如下：

S1：开启螺旋预混电机11，然后将油相经两套独立的输送计量系统2分别注入油相加注装置3的油相上进口31和油相下进口35进入油相缓存腔33内部，在泵送压力的作用下，油相经油相注入口32和油相渗入口36进入螺旋预混筒体 14；

S2：将木粉由木粉输送计量系统4输送至木粉进口13处，改性后的硝酸铵由硝酸铵进口12进入螺旋预混筒体14，改性后的硝酸铵、油相和木粉在螺旋预混筒体14中在螺旋预混电机11的驱动作用下进行预混；

S3：预混后的混合药物由预混螺旋出口16进入研混合凉药设备，最后形成成品改性铵油炸药。

本发明实施例1所制得的改性铵油炸药与传统方式加注方式制备的炸药性能对比表如下：

表1本发明实施例1油相加注方式与传统加注方式制备的岩石型炸药性能比对

综上所述，本发明油相加注方式制得的炸药性能明显优于传统加注方式，其平均爆速较传统加注方式提高了13.4％，进而提高了炸药的爆炸性能。炸药性能稳定、爆轰完全、有毒气体不超标，杜绝拒爆、半爆现象的发生。

实施例2：

本发明的装置设备、方法步骤同实施例1，不同的工艺参数在于：

所述油相注入口设有3组，且每组油相注入口有20个，所述油相注入口长度为预混螺旋内径的0.6倍。

所述油相渗入口设有5组，且每组油相渗入口有20个。

实施例3：

本发明的装置设备、方法步骤同实施例1，不同的工艺参数在于：

所述油相注入口设有2组，且每组油相注入口有16个，所述油相注入口长度为预混螺旋内径的0.5倍。

所述油相渗入口设有3组，且每组油相渗入口有16个。

实施例4：

本发明的装置设备、方法步骤同实施例1，不同的工艺参数在于：所述油相注入口设有2组，且每组油相注入口有18个，所述油相注入口长度为预混螺旋内径的0.4倍。

所述油相渗入口设有3组，且每组油相渗入口有19个。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种改性铵油炸药油相加注装置，其特征在于：包括预混螺旋，所述预混螺旋包括螺旋预混电机和螺旋预混筒体，所述输送电机位于螺旋预混筒体的一端，所述螺旋预混筒体的侧面从左至右依次设有硝酸铵进口、油相输送计量系统、木粉输送计量系统、观察口和预混螺旋出口，所述预混螺旋筒体的内侧开设有多个圆形孔，所述油相输送计量系统对称设置在螺旋预混筒体的侧面，所述螺旋预混筒体上设有加注装置，所述加注装置的上下两端与两个油相输送计量系统通过软管连通，所述木粉输送计量系统与螺旋预混筒体的连接处设有木粉进口。

2.根据权利要求1所述的改性铵油炸药油相加注装置，其特征在于：所述加注装置包括加注腔体，所述加注腔体的外侧对称设置有油相上进口和油相下进口，所述油相上进口和油相下进口分别与两个油相输送计量系统连通，所述加注腔体的内侧交错分布有油相注入口和油相渗入口，所述油相注入口和油相渗入口与圆形孔相对应，所述加注腔体的侧面设有连接法兰，所述加注装置通过连接法兰与螺旋预混筒体连接。

3.根据权利要求1所述的改性铵油炸药油相加注装置，其特征在于：所述螺旋预混筒体与加注装置的内壁之间设有环形密封垫。

4.根据权利要求1所述的改性铵油炸药油相加注装置，其特征在于：所述加注装置的内径与螺旋预混筒体的外径相适配。

5.根据权利要求2所述的改性铵油炸药油相加注装置，其特征在于：所述油相注入口设有1-3组，且每组油相注入口有14-20个，所述油相注入口长度为预混螺旋内径的0.3-0.6倍。

6.根据权利要求2所述的改性铵油炸药油相加注装置，其特征在于：所述油相渗入口设有2-5组，且每组油相渗入口有14-20个。

7.一种改性铵油炸药油相加注方法，其特征在于：具体步骤如下：

S1：开启螺旋预混电机，然后将油相经两套独立的输送计量系统分别注入油相加注装置的油相上进口和油相下进口进入油相缓存腔内部，在泵送压力的作用下，油相经油相注入口和油相渗入口进入螺旋预混筒体；

S2：将木粉由木粉输送计量系统输送至木粉进口处，改性后的硝酸铵由硝酸铵进口进入螺旋预混筒体，改性后的硝酸铵、油相和木粉在螺旋预混筒体中在螺旋预混电机的驱动作用下进行预混；

S3：预混后的混合药物由预混螺旋出口进入研混合凉药设备，最后形成成品改性铵油炸药。