CN1186794A - 加压成型硝铵炸药的配方及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种由硝酸铵、复合还原剂燃料类物质及稳定剂组成的加压成型硝铵炸药的配方及其制造方法。其特征在于该炸药配方不含任何疏松剂,采用压装方式将炸药压制成一定的形状并采用喷雾或熔浸方式在药体表面包覆一层强疏水高分子薄膜。所制成的炸药产品,与传统的粉状铵梯油炸药产品相比,具有密度大(1.2～1.5g·cm^－3)、爆速高(3600～6500m·s^－1)、抗水性强、生产效率高、安全性好、价廉等优点,适宜于各类炸药厂生产,可满足各种矿山与工程爆破作业的要求。

Description

加压成型硝铵炸药的配方及其制造方法

本发明属于工业炸药中的高威力硝铵炸药配方及其制造方法。

硝铵炸药系指以硝酸铵为主要成份的炸药，包括铵油型、岩石型和煤矿许用型，是国内外生产和使用的主要民用炸药品种。该类炸药通常制备成粉末状，用蜡纸壳或双层牛皮纸浸蜡包装成小直径圆柱型药条，装药密度为0.9～1.05克/厘米³，它存在易吸湿结块、硬化、稳定性差、不抗水、爆轰感度低等问题，使小直径药条1发8^#雷管不能起爆，为保证它具有可靠的起爆感度，还含有4～8％的木粉等疏松剂，从而使装药工艺难度提高，而且炸药密度很低，仅有0.80～1.05gc·m^-3，爆速也只有2500～3500m·s^-1。但是，目前在矿物勘探、矿山开采及工程爆破作业中，需要抗水的高密度、高爆速炸药，其原因在于；

1.在有水炮孔中，要求炸药不仅抗水，而且密度应在1.05g·cm^-3以上，即高于混浆水的比重，以便于炸药能沉到孔底。

2.要降低穿爆成本，就需要提高延米爆破量，即扩大孔网参数，少打孔多装药，也就是提高炸药密度以增强炸药的体积威力。

3.在石油勘探及矿山爆破等工程中，需要高密度、高爆速炸药作震源弹和起爆体(起爆具、起爆弹、起爆药包)，而目前所使用的猛炸药RDX、TNT等或其混合物，不仅成本高昂，而且工艺复杂，并有安全问题。

本发明的目的在于通过改进炸药原料配方和工艺条件的有效技术途径，制造出廉价、抗水、高密度、高爆速的加压成型的硝铵炸药。

为实现上述目的，本发明在工艺配方方面采用机械研磨混合的方式将50～98％的硝铵、5～60％复合还原剂燃料类物质及0.05～3.0％的稳定剂均匀地分散，使主要组分的硝酸铵在机械研磨过程中通过工业助剂稳定剂的作用，其晶形结构、表面状态、活化度等物理化学性质发生变化，制成爆轰感度高、粒子表面亲油疏水的粉状硝铵炸药；在制药工艺步骤上特别采用加压方式装药成球形或圆柱形药体，然后喷雾或溶浸使药体表面形成一层强疏水高分子薄膜的炸药新产品。

本发明的配方、工艺步骤及原材料分述如下：

一、配方(重量百分比)

硝酸铵                         50～98％

复合还原剂燃料类物质           5～60％

稳定剂                         0.05～3.0％

二、工艺步骤

1.研磨处理氧化剂硝酸铵，分散稳定剂及部分复合还原剂燃料类物质，可以在轮碾机中进行，亦可以采用其它符合生产安全要求的高效研磨处理设备。其工艺过程如说明书附图中的图1。

2.降温冷混，分散部分复合还原剂燃料类物质如TNT粉末，可以在轮碾机中进行，亦可以采用其它符合生产安全要求的高效分散混合处理设备。其工艺过程如说明书附图中的图2。

3.采用液压式万能材料试验机或通常的加压方式，在压力为1～500Pa，料温为-30°～50℃的条件下，将冷混料装入模具中压制成一定的形状(通常为球形或圆柱形)，然后在成型药体表面采用喷雾或熔浸方式包覆上一层强疏水高分子薄膜，即制成产品。

三、原材料

1.硝酸铵：工业品，采用机械方法破碎成一定块度备用。

2.稳定剂：十八烷胺、硬脂酸酰胺、山嵛酸伯胺、山嵛酸镁、山嵛酸锌、氯化石蜡、硫酸锌铵、硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸铁、硬脂酸钡、硬脂酸铅等碱金属、碱土金属及一些重金属的硬脂酸盐。

3.复合还原剂燃料类物质：石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、TNT粉末，其中TNT粉末为工业品，90％以上通过60目筛网。

本发明的配方不含任何疏松剂，且采用压装方式将炸药压制成一定的形状，并采用喷雾或熔浸方式在药体表面包覆一层强疏水高分子薄膜，所制成的炸药产品与传统的粉状铵梯油炸药产品相比，具有以下优点：

1.药体密度大，可达1.20～1.50g·cm^-3，通常粉状硝铵炸药的药体密度仅为0.80～1.05g·cm^-3。

2.爆炸性能指标高，爆速达3600～6500m·s^-1，作功能力达3200～370ml，猛度达14～26mm，而传统的粉状铵梯油炸药，其炸速仅为2500～2500m·s^-1，作功能力仅为300～330ml，猛度只有10～14mm。

3.抗水性强。通过添加稳定剂，将以蜡系物为主的还原剂包覆在硝铵粉粒表面，同时疏水的高分子薄膜紧密包覆在药体外表面，因而炸药产品具有长期的防潮抗水性能。在划破薄膜后将药体在1米深的水下浸泡48小时，炸药的爆炸性能不变。

4.省去卷蜡纸壳的包装工序，具有易于实现自动化装药、生产效率高、安全性好的优点。

5.与含猛炸药RDX、TNT量大的起爆体(起爆具、起爆弹、起爆药包)、震源弹相比，成本十分低廉，且工艺方法安全简便，可以取代上述两类昂贵的炸药而用于石油勘探和爆破作业等工程。

6.贮存稳定性好，贮存期大于6个月，炸药性能指标无衰减。

实施1～6按下述工艺步骤进行：

1.研磨处理硝铵，分散稳定剂及部分复合还原剂燃料类物质，在轮碾机中进行，工艺过程如说明书附图中的图3。

2.降温冷混，分散部分复合还原剂燃料类物质如TNT粉末，在轮碾机中进行，工艺过程如说明书附图中的图4。

3.采用WE-30型液压式万能材料试验机或常用加压方式将药粉压制成φ40mm裸露药柱，其加压压力为1～500Pa，料温为-30°～50℃，制成的药柱放在由25％的聚乙烯、25％的聚丙烯酸脂及50％的石蜡组成的溶液(液温约140℃)中浸泡约1秒钟，随即取出，粘附在药柱表面的溶液膜自然冷凝收缩，在药柱外表面包覆成约0.2mm厚的疏水膜，即制成产品。

采用上述制备工艺步骤按表1所列实施例配方制得本发明加压成型硝铵炸药样品。对比例6中的TNT为工业品，球磨90％以上通过60目筛。经测试获得的技术性能指标列于表2。

表1

表2

Claims (4)

1.一种由硝酸铵、复合还原剂燃料类物质及稳定剂组成的加压成型硝铵炸药，其特征在于该炸药的配方为(重量百分比)：

硝酸铵：                     50～98％

复合还原剂燃料类物质：        5～60％

稳定剂：                     0.05～3.0％

2.根据权利要求1所述的加压成型硝铵炸药的配方，其特征在于复合还原剂燃料类物质为石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、TNT粉。

3.根据权利要求1所述的加压成型硝铵炸药的配方，其特征在于硝铵稳定剂是指十八烷胺、硬脂酸酰胺、山嵛酸伯胺、山嵛酸镁、山嵛酸锌、氯化石蜡、硫酸锌铵、硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸铁、硬脂酸钡、硬脂酸铅等碱金属、碱土金属及一些重金属的硬脂酸盐。

4.根据权利要求1所述的一种加压成型的硝酸铵炸药的制造方法，其特征在于：将上述所研磨混制的炸药粉末在压力为1～500Pa，料温为-30°～50℃，用液压式万能材料试验机或通常加压方式装入模具中压制成球形或圆柱形药体，然后在成型药体表面喷雾或熔浸方式包覆上一层强疏水高分子薄膜，即制成本发明的炸药产品。

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