CN111620753A - 粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法,具体方法步骤包括加热、混合、冷却包装、装药四个过程。本发明通过对矿物质的表面改性,使得矿物质表面涂覆一层膜,克服了矿物质颗粒的表面硬度,增加了矿物质颗粒与粉状乳化炸药颗粒的表面相似性,进而提高矿物质添加剂与乳化炸药粉体的相容性,避免矿物质添加剂颗粒物对乳化炸药颗粒表面的摩擦而导致的乳化炸药破乳、析盐,甚至破坏乳化炸药的爆轰性能。

Description

粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法
技术领域
本发明涉及工业炸药技术领域,尤其涉及一种粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法。
背景技术
粉状乳化炸药属于一种高威力常规工业炸药。生产企业为了减低炸药的生产成本,提高炸药的爆炸冲击力,增强炸药的流散性,往往会在粉状乳化炸药中添加一些惰性的矿物质粉体。
矿物质是自然界的物质形式之一。作为粉状乳化炸药添加剂的矿物质是颗粒状,通常颗粒度在10-140目。为了减低粉状乳化炸药的生产成本,增加粉状乳化炸药的爆炸冲击力,提高粉状乳化炸药的流散性,在粉状乳化炸药中添加0-10%的矿物质粉体通常,然而,粉状乳化炸药的颗粒表面与矿物质颗粒的表面是软硬相差很大的表面,坚硬的矿物质颗粒表面在与粉状乳化炸药混合过程中,容易摩擦破坏粉状乳化炸药表面的油膜,造成粉状乳化炸药的破乳,甚至析盐,进而影响粉状乳化炸药的使用甚至导致粉状乳化炸药的性能衰减而拒爆,同时,矿物质粉体加入,甚至可能提高炸药的机械摩擦感度和机械撞击感度,给炸药的运输和使用带来潜在的安全隐患。
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粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法,以石蜡对矿物质粉体表面改性,提高矿物质粉体与粉状乳化炸药相容性。
根据本发明实施例的一种粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法,具体方法步骤如下:具体方法步骤如下:
S1:加热:将石蜡加热至可流动的熔融态,同时将矿物质粉体加热至与熔融态石蜡相同的温度;
S2:混合:将步骤S1中加热过后的熔融态石蜡与加热过后的矿物质粉体在混合装置中搅拌混合;
S3:冷却包装:搅拌混合至石蜡完全包覆矿物质粉体后,冷却至室温,得到改性矿物质,包装待用;
S4:装药:将一定比例的改性矿物质和炸药裸粉进行混合,混合均匀后进行装药,即得到改性粉状乳化炸药。
优选的,所述步骤S1中石蜡的加热温度为60-80℃。
优选的,所述步骤S1中的矿物质粉体的粒度为40-100目。
优选的,所述步骤S1中的石蜡为液体石蜡或固体石蜡。
优选的,所述步骤S1中的石蜡与矿物质粉体质量份数比为1-10:100。
优选的,所述步骤S1中矿物质粉体为硅藻土、珍珠岩、滑石粉或工业盐。
优选的,所述步骤S4中改性矿物质与炸药裸粉的质量分数比为5-10:90-95。
优选的,所述混合装置包括壳体和与所述壳体可拆卸连接的顶盖,所述壳体内腔还包括至少2个平行分布的搅拌装置,所述搅拌装置与所述壳体的侧壁转动连接,且所述搅拌装置一端贯穿所述搅拌装置与一位于所述壳体外侧的电机电连接,所述壳体下端还包括贯通的第一滑槽,所述第一滑槽内滑动设有密封块,所述密封块的一端贯穿所述壳体的侧壁并位于所述壳体的外侧,所述密封块的另一端插接在所述壳体的侧壁上的插槽内;
所述顶盖包括贯通的第二滑槽,所述顶盖上还包括与所述第二滑槽滑动连接的若干筛斗,所述筛斗的一侧设有驱动组件,所述驱动组件控制筛斗沿着滑槽往复运动,所述筛斗与所述驱动组件、相邻筛斗之间通过连接杆连接,所述顶盖上还设有用于支撑筛斗的支撑架,所述筛斗与所述支撑架滑动连接;
所述壳体侧壁/顶盖上还连通有进液口。
优选的,所述插槽内还滑动设有挡板和弹簧,所述弹簧一端与插槽底部固定连接,所述弹簧另一端与所述挡板固定连接,且所述弹簧位于所述挡板远离所述密封块的一侧。
优选的,所述驱动组件包括括转动腔,所述转动腔内壁上下两侧设有齿条,所述转动腔内还设有与所述齿条相配的不完全齿轮所述不完全齿轮与所述齿条传动连接,所述不完全齿轮还与一电机电连接,用于带动不完全齿轮的转动。
优选的,所述筛斗包括筛分腔,所述筛分腔下端可拆卸设有定位柱,所述定位柱中部设有贯穿的通孔,所述筛分腔内还设有筛网,所述筛网位于所述定位柱的上端,所述定位柱的一侧还有卡块,所述支撑架内侧壁上设有与所述卡块相配的卡槽,所述卡块与所述卡槽滑动连接。
所谓表面改性,就是以一种物质在另一种物质特别是颗粒物表面均匀涂覆成膜,从而掩盖了被涂覆物质表面性质而表现出涂覆物质性质的表面特征;石蜡是石油炼制的副产品,是制造粉状乳化炸药的油相材料成分之一,石蜡可以是固体石蜡,也可以是液体石蜡。当作为涂覆物质时,石蜡常常是以流动态形式,当这种石蜡与被涂覆的颗粒物混合时,流动态的石蜡自然会在颗粒物表面附着,在颗粒物表面自然流动而形成一种涂覆的膜。
本发明中的有益效果是:通过对矿物质的表面改性,使得矿物质表面涂覆一层膜,克服了矿物质颗粒的表面硬度,增加了矿物质颗粒与粉状乳化炸药颗粒的表面相似性,进而提高矿物质添加剂与乳化炸药粉体的相容性,避免矿物质添加剂颗粒物对乳化炸药颗粒表面的摩擦而导致的乳化炸药破乳、析盐,甚至破坏乳化炸药的爆轰性能。
此外本申请设置的混合装置包括设置在顶盖上端的筛斗,且筛斗的数量可以为多个,能够同时对多种矿物质进行筛分,提高了效率,且在对筛斗进行清理时,仍可以通过备用的筛斗继续工作,提高了生产效率;混合装置内至少设有2个搅拌装置且相邻搅拌装置的转动方向相反,提高了液体状石蜡与矿物质的混合效果;壳体下端还设有密封块,密封块两侧设有与搅拌装置相配的弧度,避免了物料在相邻搅拌装置之间的积聚,而影响物料混合的均匀性;当进行排料时,将密封块沿着第一滑槽向外侧滑动,在搅拌装置的带动下,混合后物料直接从第一滑槽处排出,壳体内的插槽内还设有挡板,挡板与壳体之间设有弹簧,当密封块的一端从插槽内抽离时,挡板在弹簧的作用下复位,将插槽封住,避免物料进入插槽内,而不易清理,同时影响下一次的使用。
附图说明
图1为本发明提出的混合装置的结构示意图;
图2为本发明提出的混合装置的侧视剖面图;
图3为本发明提出的混合装置的局部放大图A-A;
图4为本发明提出的驱动组件的结构示意图;
图5为本发明提出的筛斗的剖视图;
图6为本发明提出的顶盖的侧视剖面图。
图中:1-壳体、11-密封块、12-第一滑槽、13-插槽、14-挡板、15-弹簧、2-搅拌装置、3-顶盖、31-驱动组件、32-筛斗、321-筛分腔、322-定位柱、323-筛网、324-卡块、33-连接杆、34-第二滑槽、35-齿条、36-不完全齿轮、37-转动腔、38-支撑架、381-卡槽。
具体实施方式
本发明中所使用的化学试剂均为市售产品,并未对其做任何加工;本发明中所使用的仪器设备和测试仪器均为与原有乳化炸药制作过程中相同的仪器设备和测试仪器。
以下质量份数单位:kg。
实施例1
一种粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法,具体方法步骤如下:
S1:加热:将固体石蜡加热至可流动的熔融态,同时将40目的滑石粉加热至与熔融态石蜡相同的温度,加热温度为60℃,固体石蜡与滑石粉的质量份数比为1:100;
S2:混合:将步骤S1中加热过后的熔融态石蜡与加热过后的矿物质粉体在混合装置中搅拌混合;
S3:冷却包装:搅拌混合至石蜡完全包覆矿物质粉体后,冷却至室温,得到改性矿物质,包装待用;
S4:装药:将一定比例的改性矿物质和炸药裸粉进行混合,混合均匀后在32mm纸卷中装药,药卷重170g,药卷长220mm,在炮场测试炸药的爆轰性能;在实验室测试混合炸药粉的机械感度。
实施例2-10的具体方法步骤与实施例1相同,不同的技术参数及其爆轰性能参数和机械感度参数同下表:
Figure BDA0002348830830000041
Figure BDA0002348830830000051
综上所述,该粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法,通过对矿物质的表面改性,使得矿物质表面涂覆一层膜,克服了矿物质颗粒的表面硬度,增加了矿物质颗粒与粉状乳化炸药颗粒的表面相似性,进而提高矿物质添加剂与乳化炸药粉体的相容性,避免矿物质添加剂颗粒物对乳化炸药颗粒表面的摩擦而导致的乳化炸药破乳、析盐,甚至破坏乳化炸药的爆轰性能。
参考图1-6,为本发明提出的混合装置,包括壳体和与所述壳体可拆卸连接的顶盖,所述壳体内腔还包括至少2个平行分布的搅拌装置,所述搅拌装置与所述壳体的侧壁转动连接,且所述搅拌装置一端贯穿所述搅拌装置与一位于所述壳体外侧的电机电连接,相邻搅拌装置的转动方向相反,从而提高物料的混合效率,所述壳体下端还包括贯通的第一滑槽,第一滑槽位于相邻搅拌装置的中间,所述第一滑槽内滑动设有密封块,所述密封块的一端贯穿所述壳体的侧壁并位于所述壳体的外侧,所述密封块的另一端插接在所述壳体的侧壁上的插槽内;对于本申请中的壳体两侧为与搅拌装置相配的圆弧形,同样的相邻搅拌装置之间的密封块的两侧也为与搅拌装置相配的圆弧形,通过这一设置能够避免在搅拌过程中出现死角而使得部分矿物质无法与石蜡充分混合。
所述顶盖包括贯通的第二滑槽,所述顶盖上还包括与所述第二滑槽滑动连接的若干筛斗,筛斗的下端与壳体的内腔连通,所述筛斗的一侧设有驱动组件,所述驱动组件控制筛斗沿着滑槽往复运动,所述筛斗与所述驱动组件、相邻筛斗之间通过连接杆连接,所述顶盖上还设有用于支撑筛斗的支撑架,支撑架可以与顶盖一体成型,也可以通过焊接的方式固定在顶盖上,或者通过卡扣、螺钉等方式固定,当采用卡扣、螺钉等方式进行固定时,方便支撑架的维修与更换,可以根据不同形状的筛斗来更换与其相配的支撑架,所述筛斗与所述支撑架滑动连接;
所述壳体侧壁/顶盖上还连通有进液口,进液口与液体石蜡储存罐连接。
为了防止在排料时物料进入插槽内而不方便清理,还可以在插槽内滑动设有挡板和弹簧,所述弹簧一端与插槽底部固定连接,所述弹簧另一端与所述挡板固定连接,且所述弹簧位于所述挡板远离所述密封块的一侧,当进行排料时,将密封块沿着第一滑槽向外侧滑动,在搅拌装置的带动下,混合后物料直接从第一滑槽处排出,壳体内的插槽内还设有挡板,挡板与壳体之间设有弹簧,当密封块的一端从插槽内抽离时,挡板在弹簧的作用下复位,将插槽封住,避免物料进入插槽内,而不易清理,影响下一次的使用。
具体的,本申请提出的驱动组件包括括转动腔,所述转动腔内壁上下两侧设有齿条,所述转动腔内还设有与所述齿条相配的不完全齿轮所述不完全齿轮与所述齿条传动连接,所述不完全齿轮还与一电机电连接,用于带动不完全齿轮的转动;此外,还可以通过能够正反转的电机来带动筛斗的往复运动。
筛斗包括筛分腔,所述筛分腔下端可拆卸设有定位柱,所述定位柱中部设有贯穿的通孔,所述筛分腔内还设有筛网,所述筛网位于所述定位柱的上端,所述定位柱的一侧还有卡块,所述支撑架内侧壁上设有与所述卡块相配的卡槽,所述卡块与所述卡槽滑动连接。
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 (10)

1.一种粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法,其特征在于:具体方法步骤如下:
S1:加热:将石蜡加热至可流动的熔融态,同时将矿物质粉体加热至与熔融态石蜡相同的温度;
S2:混合:将步骤S1中加热过后的熔融态石蜡与加热过后的矿物质粉体在混合装置中搅拌混合;
S3:冷却包装:搅拌混合至石蜡完全包覆矿物质粉体后,冷却至室温,得到改性矿物质,包装待用。
S4:装药:将一定比例的改性矿物质和炸药裸粉进行混合,混合均匀后进行装药,即得到改性粉状乳化炸药。
2.根据权利要求1所述的粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法,其特征在于:所述步骤S1中矿物质粉体为硅藻土、珍珠岩、滑石粉或工业盐;矿物质粉体的粒度为40-100目。
3.根据权利要求1所述的粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法,其特征在于:所述步骤S1中的石蜡为液体石蜡或固体石蜡;所述步骤S1中石蜡的加热温度为60-80℃。
4.根据权利要求1所述的粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法,其特征在于:所述步骤S1中的石蜡与矿物质粉体质量份数比为1-10:100。
5.根据权利要求1所述的粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法,其特征在于:所述步骤S1。
6.根据权利要求1所述的粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法,其特征在于:所述步骤S4中改性矿物质与炸药裸粉的质量分数比为5-10:90-95。
7.根据权利要求1-6任一项所述的粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法,其特征在于:所述混合装置包括壳体和与所述壳体可拆卸连接的顶盖,所述壳体内腔还包括至少2个平行分布的搅拌装置,所述搅拌装置与所述壳体的侧壁转动连接,且所述搅拌装置一端贯穿所述搅拌装置与一位于所述壳体外侧的电机电连接,所述壳体下端还包括贯通的第一滑槽,所述第一滑槽内滑动设有密封块,所述密封块的一端贯穿所述壳体的侧壁并位于所述壳体的外侧,所述密封块的另一端插接在所述壳体的侧壁上的插槽内;
所述顶盖包括贯通的第二滑槽,所述顶盖上还包括与所述第二滑槽滑动连接的若干筛斗,所述筛斗的一侧设有驱动组件,所述驱动组件控制筛斗沿着滑槽往复运动,所述筛斗与所述驱动组件、相邻筛斗之间通过连接杆连接,所述顶盖上还设有用于支撑筛斗的支撑架,所述筛斗与所述支撑架滑动连接;
所述壳体侧壁/顶盖上还连通有进液口。
8.根据权利要求7所述的粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法,其特征在于:所述插槽内还滑动设有挡板和弹簧,所述弹簧一端与插槽底部固定连接,所述弹簧另一端与所述挡板固定连接,且所述弹簧位于所述挡板远离所述密封块的一侧。
9.根据权利要求7所述的粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法,其特征在于:所述驱动组件包括括转动腔,所述转动腔内壁上下两侧设有齿条,所述转动腔内还设有与所述齿条相配的不完全齿轮,所述不完全齿轮与所述齿条传动连接,所述不完全齿轮还与一电机电连接,用于带动不完全齿轮的转动。
10.根据权利要求7所述的粉状乳化炸药矿物质添加剂表面改性方法,其特征在于:所述筛斗包括筛分腔,所述筛分腔下端可拆卸设有定位柱,所述定位柱中部设有贯穿的通孔,所述筛分腔内还设有筛网,所述筛网位于所述定位柱的上端,所述定位柱的一侧还有卡块,所述支撑架内侧壁上设有与所述卡块相配的卡槽,所述卡块与所述卡槽滑动连接。
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