CN115197035B - 爆炸复合用炸药及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种爆炸复合用炸药及其制备方法，属于工业炸药材料技术领域。爆炸复合用炸药，其原料组成按重量计为：乳化炸药55‑70份，珍珠岩粉5‑10份，盐5‑15份，石墨粉6‑10份，碳酸钙粉3‑5份，钒粉3‑8份。爆炸复合用炸药的制备方法：将珍珠岩粉、盐、石墨粉、碳酸钙粉及钒粉干燥后，按照原料配比将乳化炸药及前述干燥后的粉末混合，得到爆炸复合用炸药。本发明提供的爆炸复合用炸药与其他乳化炸药相比，工艺简单，制备成本低，用该炸药制备的复合板结合强度高、成材率高，具有很大的应用前景。

Description

爆炸复合用炸药及其制备方法
技术领域
本发明属于工业炸药材料技术领域，具体涉及一种爆炸复合用炸药及其制备方法。
背景技术
爆炸复合法是利用炸药爆炸驱动复板与基板倾斜碰撞产生金属射流清除金属表面氧化膜，同时在巨大的压力下两金属原子实现冶金结合。目前采用爆炸制备复合板所选取的炸药主要为铵油炸药。根据国家民爆部门的要求，全面推广乳化炸药。该种炸药通常由氧化剂、还原剂和其他一些添加剂所组成，经乳化工艺制得。从20世纪90年代初期，乳化炸药已在我国部分矿山中推广使用，并获得了认同。
一直以来，国内外研究人员围绕提高乳化炸药的耐低温性、稳定性、抗压死性等多方面进行了深入研究。但随着科技的进步，对产品的要求也越来越高，因此对乳化炸药的性能也提出了各种更高的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种爆炸复合用炸药及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：爆炸复合用炸药，其原料组成按重量计为：乳化炸药55-70份，珍珠岩粉5-10份，盐5-15份，石墨粉6-10份，碳酸钙粉3-5份，钒粉3-8份。
进一步的是，上述爆炸复合用炸药，其原料组成按重量计为：乳化炸药60-70份，珍珠岩粉5-8份，盐5-10份，石墨粉8-10份，碳酸钙粉3-5份，钒粉5-8份。
上述珍珠岩粉的堆积密度为0.35-0.38g/cm3，平均粒度≤0.1mm，含水量＜0.3wt％。
上述盐的堆积密度为1.26-1.28g/cm3，平均粒度＜50目，含水量＜0.2wt％。
进一步的是，上述盐指NaCl含量＞99.5wt％。
上述石墨粉的纯度>99.5wt％，平均粒度＜200目。
上述碳酸钙粉的纯度>99.5wt％，堆积密度为0.95-1.1g/cm3，平均粒度＜50目，含水量应＜0.2wt％。
上述钒粉的纯度>99.5wt％，堆积密度为1.2-1.8g/cm3，平均粒度＜200目。
上述爆炸复合用炸药的制备方法：将珍珠岩粉、盐、石墨粉、碳酸钙粉及钒粉干燥后，按照原料配比将乳化炸药及前述干燥后的粉末混合，得到爆炸复合用炸药。
进一步的是，上述干燥为在40-60℃下干燥0.5-1h。
本发明的有益效果是：对于普通炸药来说，其爆炸猛度主要靠乳化炸药的多少来进行控制，在该情况下，如果乳化炸药少，则复合板结合强度不好；如果乳化炸药过多，则复合板爆炸过程中容易产生过多液体，有炸穿的危险。因此本发明中通过控制钒粉和石墨粉的含量来调节爆炸猛度。本发明在爆炸复合用炸药的原料中特别添加石墨粉和钒粉，钒粉及石墨粉引燃后，可以通过自蔓延方式快速反应，在释放大量热的同时生成碳化钒类的化合物；同时会与碳酸钙、盐等及进行反应，生成的产物以复杂结构的碳化钒基固溶体的形式存在(含有多种金属元素，具有复杂结构，如少量钙、钠等)。本发明的技术方案中可以根据复合板厚的多少同时调节乳化炸药、钒粉及石墨粉的加入量，从而实现控制炸药猛度和速度的目标。
本发明提供的爆炸复合用炸药与其他乳化炸药相比，工艺简单，制备成本低，用该炸药制备的复合板结合强度高、成材率高，具有很大的应用前景。
具体实施方式
本发明的技术方案，具体可以按照以下方式实施。
爆炸复合用炸药，其原料组成按重量计为：乳化炸药55-70份，珍珠岩粉5-10份，盐5-15份，石墨粉6-10份，碳酸钙粉3-5份，钒粉3-8份。优选的是，上述爆炸复合用炸药，其原料组成按重量计为：乳化炸药60-70份，珍珠岩粉5-8份，盐5-10份，石墨粉8-10份，碳酸钙粉3-5份，钒粉5-8份。
其中，珍珠岩、盐、石墨粉、碳酸钙粉以及钒粉的堆积密度、纯度、粒度等需要符合发明内容中提及的条件。如果各添加剂原料堆积密度和纯度达不到使用要求，则会使炸药猛度和爆速大幅降低，生产的复合板结合强度达不到使用要求。如各添加剂的粒度过大，则会减缓炸药猛度和爆速，会降低复合板的结合强度；如粒度过小，则又会使炸药猛度和爆速过大，使爆炸过程中熔池过深，同样会影响复合板的结合强度。
因此优选的是，上述珍珠岩粉的堆积密度为0.35-0.38g/cm3，平均粒度≤0.1mm，含水量＜0.3wt％。上述盐的堆积密度为1.26-1.28g/cm3，平均粒度＜50目，含水量＜0.2wt％。进一步的是，上述盐指NaCl含量＞99.5wt％。上述石墨粉的纯度>99.5wt％，平均粒度＜200目。上述碳酸钙粉的纯度>99.5wt％，堆积密度为0.95-1.1g/cm3，平均粒度＜50目，含水量应＜0.2wt％。上述钒粉的纯度>99.5wt％，堆积密度为1.2-1.8g/cm3，平均粒度＜200目。
上述爆炸复合用炸药的制备方法：将珍珠岩粉、盐、石墨粉、碳酸钙粉及钒粉干燥后，按照原料配比将乳化炸药及前述干燥后的粉末混合，得到爆炸复合用炸药。
优选的是，上述干燥为在40-60℃下干燥0.5-1h。
下面通过实际的例子对本发明的技术方案和效果做进一步的说明。
实施例
本发明提供三组采用本发明新型高猛爆炸复合用炸药的制备方法制备新型高猛爆炸复合用炸药的实施例1-3以及两组对比例1-2，具体步骤如下。
1、爆炸复合用炸药的制备
实施例1-3：按新型高猛爆炸复合用炸药的原料配比配料，具体如表1所示；然后按配比将珍珠岩、盐、石墨粉、碳酸钙粉、钒粉混合均匀后进行干燥，然后按配比将乳化炸药与前述干燥后的原料混合，得到新型高猛爆炸复合用炸药。
上述实施例1中珍珠岩粉的堆积密度为0.35g/cm3，盐的堆积密度为1.26g/cm3，碳酸钙粉的堆积密度为0.96g/cm3，钒粉的堆积密度为1.3g/cm3，干燥条件为在40℃下干燥1h；
上述实施例2中珍珠岩粉的堆积密度为0.37g/cm3，盐的堆积密度为1.28g/cm3，碳酸钙粉的堆积密度为0.97g/cm3，钒粉的堆积密度为1.4g/cm3，干燥条件为在50℃下干燥1h；
上述实施例3中珍珠岩粉的堆积密度为0.38g/cm3，盐的堆积密度为1.27g/cm3，碳酸钙粉的堆积密度为0.96g/cm3，钒粉的堆积密度为1.7g/cm3，干燥条件为在50℃下干燥1.5h。
对比例1：按原料配比配料，具体如表1所示；按配比将珍珠岩(堆积密度0.35g/cm3)、盐(堆积密度1.26g/cm3)、石墨粉、碳酸钙粉(堆积密度0.96g/cm3)混合均匀后在40℃下干燥1h，然后按配比将乳化炸药与前述干燥后的原料混合，得到炸药；
对比例2：按原料配比配料，具体如表1所示；按配比将珍珠岩(堆积密度0.37g/cm3)、盐(堆积密度1.30g/cm3)、碳酸钙粉(堆积密度0.97g/cm3)、钒粉(堆积密度1.3g/cm3)混合均匀后在40℃下干燥1h，然后按配比将乳化炸药与前述干燥后的原料混合，得到炸药。
表1原料配比/按重量计份数
Figure BDA0003745958870000031
2、性能测试
将实施例1-3，对比例1-2制备得到爆炸复合用炸药用于爆炸钛/钢复合板，爆破过程中测试炸药猛度如表2所示；爆炸后复合板有效面积为3000mm×3500mm×60mm。随后将得到的复合板在900℃条件下进行轧制，轧制变形率60％，对轧后复合板取样进行剪切强度测试，结果如表2所示。
表2炸药猛度及复合板测试结果
Figure BDA0003745958870000032
Figure BDA0003745958870000041
由表2可知，采用本发明的新型高猛爆炸复合用炸药制备复合板的结合强度高、成材率高。

Claims (10)

1.爆炸复合用炸药，其特征在于，其原料组成按重量计为：乳化炸药55-70份，珍珠岩粉5-10份，盐5-15份，石墨粉6-10份，碳酸钙粉3-5份，钒粉3-8份。
2.根据权利要求1所述的爆炸复合用炸药，其特征在于，其原料组成按重量计为：乳化炸药60-70份，珍珠岩粉5-8份，盐5-10份，石墨粉8-10份，碳酸钙粉3-5份，钒粉5-8份。
3.根据权利要求1所述的爆炸复合用炸药，其特征在于：所述珍珠岩粉的堆积密度为0.35-0.38g/cm3，平均粒度≤0.1mm，含水量＜0.3wt％。
4.根据权利要求1所述的爆炸复合用炸药，其特征在于：所述盐的堆积密度为1.26-1.28g/cm3，平均粒度＜50目，含水量＜0.2wt％。
5.根据权利要求4所述的爆炸复合用炸药，其特征在于：所述盐指NaCl含量＞99.5wt％。
6.根据权利要求1所述的爆炸复合用炸药，其特征在于：所述石墨粉的纯度>99.5wt％，平均粒度＜200目。
7.根据权利要求1所述的爆炸复合用炸药，其特征在于：所述碳酸钙粉的纯度>99.5wt％，堆积密度为0.95-1.1g/cm3，平均粒度＜50目，含水量应＜0.2wt％。
8.根据权利要求1所述的爆炸复合用炸药，其特征在于：所述钒粉的纯度>99.5wt％，堆积密度为1.2-1.8g/cm3，平均粒度＜200目。
9.如权利要求1-8任一项所述的爆炸复合用炸药的制备方法，其特征在于：将珍珠岩粉、盐、石墨粉、碳酸钙粉及钒粉干燥后，按照原料配比将乳化炸药及前述干燥后的粉末混合，得到爆炸复合用炸药。
10.根据权利要求9所述的爆炸复合用炸药，其特征在于：所述干燥为在40-60℃下干燥0.5-1h。
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