CN1190090A - 不含疏松剂的粉状硝铵炸药及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种由硝酸铵、复合燃料油、密度调整剂、复合改性剂、梯恩梯及氯化钠等构成的粉状硝铵混合炸药及其制造方法。其特征在于该炸药配方不含任何疏松剂,与现有技术相比,具有爆炸性能高、成本低廉、稳定性与安全性好、装药密度大、机械感度低、不结块、抗水、制造方法简便等优点,适宜于各类炸药厂进行工业化生产,可应用于各种工程爆破。

Description

不含疏松剂的粉状硝铵炸药及其制造方法

本发明属于工业炸药中的粉状硝铵炸药配方及其制造方法。

现有的粉状硝铵炸药包括铵油型、岩石铵梯型及煤矿许用型，是国内外工业炸药的主要品种。这类炸药明显的存在以下问题：易吸湿结块硬化，稳定性差，不抗水，爆轰感度低，尤其是由于该类炸药含有4～8％的木粉等疏松剂，其炸药密度很低，仅有0.80～1.05g·cm^-3。但是国内外的矿山和工程爆破试验研究结果表明，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，也就是说要提高炸药密度以增强炸药的体积威力，很显然，目前廉价的粉状硝铵混合炸药是无法满足这一要求的，而密度大的单体炸药则价格昂贵。

为了解决上述粉状硝铵炸药存在的问题，国内外的科研人员做了大量工作，申报了不少的专利，如CN85100399，CN92107872.2，CN90105484.4，JP58-79896，JP58-57309等。通过这些专利技术部分地解决了粉状硝铵炸药存在的问题。但上述的专利技术方案都需要加木粉等疏松剂或采取疏松措施，仍难以提高炸药的密度。因此，开发廉价、抗水、高密度粉状硝铵炸药仍然是一项十分有意义的尚未解决的课题。

本发明的目的在于避免现有技术含疏松剂或采取疏松措施的不足之处提供一种既能够满足工业化生产要求，又能适用于各种矿山爆破和工程爆破的新品种粉状硝铵炸药及其制造方法，从根本上解决了现有炸药品种不抗水、密度低、原材料成本高等问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是改进炸药原料配方，采用机械研磨热混合和冷混凉药二段法制药工艺，使炸药的主要组份硝酸铵在机械力的作用下与环境介质复合燃料油、复合改性剂、亦称稳定剂或助留助磨剂等工业助剂进行一系列的物理化学作用，从而改变硝酸铵粉体的晶形结构、表面状态、活化度等物理、化学性质，制得爆轰感度高、粒子表面亲油疏水的高密度粉状硝铵炸药。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               65～98％

复合燃料油             1～8％

密度调整剂           0.5～4％

复合改性剂        0.05～2.5％

梯恩梯                0～20％

氯化钠                0～20％

二、工艺步骤

1.研磨处理氧化剂硝酸铵，分散复合改性剂、复合燃料油及密度调整剂，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，使复合燃料油成膜冷凝收缩固化，分散氯化钠或部分TNT粉，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。

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.复合改性剂：二聚磷酸二异辛脂、十八胺、硬脂酸酰胺、硫酸锌铵、硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钠、硬脂酸锌、硬指酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸铅、碱金属或碱土金属盐类、表面调整剂PL-2的单一或其混合物。

3.复合燃料油：氯化亚乙烯基聚合物、磷酸三丁酯、硬脂酸正丁酯、棕榈酸异丙酯、石油树脂、天然树酯、聚丙烯、聚氯乙烯、改性沥青、渣油、微粉末蜡、微晶蜡、半微晶蜡、石蜡、聚乙烯蜡等单一或其混合物。

4.密度调整剂：氧化铁红、氧化铁黄、硅铁粉、焦炭粉、石油焦粉、沥青焦粉等单一或其混合物。

5.梯恩梯：工业品，其粉末90％以上通过60目筛网。

6.氯化钠：工业品，焙烧，符合煤矿许用炸药标准。

本发明的特征在于在炸药配方中不含任何疏松剂，亦不采用任何疏松措施，与现有技术相比，具有下列优点：

1.显著提高了粉状硝铵炸药的爆轰感度，制得的无疏松剂的粉状硝铵炸药热分解特征相似于乳化炸药类准分子级混合炸药，其爆轰性能具有单质炸药的特征。

2.爆炸性能指标高，爆速达3600～5800m·s^-1，作功能力达320～360ml，猛度达14～22mm。

3.装药密度大。

4.抗水性能好。32mm纸壳药卷在1m深水下浸泡4小时，爆炸性能不变。

5.工艺方法简便。能利用现有轮碾二段法工艺装备进行生产，生产效率不降低，生产过程粉尘少。

6.机械感度低，生产使用安全性好。

7.成本低廉，可以不含TNT，经济效益好。

8.贮存稳定性好，贮存期大于6个月，不结块，不变质，炸药性能指标无衰减。

实施例1～7按下述工艺步骤进行：

1.研磨处理硝铵，分散复合改性剂、复合燃料油、密度调整剂，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，复合燃料油成膜冷凝收缩固化，分散部分TNT粉或氯化钠，在轮碾机中进行，工艺过程如说明书附图中的图4。

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无疏松剂粉状硝铵炸药样品。对比例7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

*所列爆力未扣除雷管作功22ml。

*所列爆速测试药卷直径均为32mm，蜡纸壳约束。

Claims (5)

1.一种由硝酸铵、复合燃料油、密度调整剂、复合改性剂、梯恩梯及氯化钠组成的粉状硝铵炸药，其特征在于该炸药的配方为(重量百分比)：

硝酸铵              65～98％

复合燃料油           1～8％

密度调整剂         0.5～4％

复合改性剂      0.05～2.5％

梯恩梯              0～20％

氯化钠              0～20％

2.根据权利要求1所述的不含疏松剂的粉状硝铵炸药，其特征在于配方中所采用的复合燃料油为氯化亚乙烯基聚合物、磷酸三丁酯、硬脂酸正丁酯、棕榈酸异丙酯、石油树脂、天然树脂、聚丙烯、聚氯乙烯、改性沥青、渣油、微粉末蜡、微晶蜡、半微晶蜡、石蜡、聚乙烯蜡的单一或其混合物。

3.根据权利要求1所述的不含疏松剂的粉状硝铵炸药，其特征在于配方中所采用的密度调整剂为氧化铁红、氧化铁黄、硅铁粉、焦炭粉、石油焦粉、沥青焦粉的单一或其混合物。

4.根据权利要求1所述的不含疏松剂的粉状硝铵炸药，其特征在于配方中所采用的复合改性剂，系指二聚磷酸二异辛脂、十八胺、硬脂酸酰胺、硫酸锌铵、硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钠、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸铅、碱金属及碱土金属和一些重金属的硬脂酸盐类、表面调整剂PL-2的单一或其混合物。

5.根据权利要求1所述的一种不含疏松剂的粉状硝铵炸药的制造方法，其特征在于二步法制药步骤：

a.热混压硝阶段：即在轮碾机或可采用的符合安全生产要求的高效研磨设备中室温至130℃条件下将硝酸铵进行粉碎，并与复合改性剂均匀混合，25～45分钟之后，加入复合燃料油与密度调整剂，料温100±30℃，该复合燃料油和密度调整剂分散作用时间为15～30分钟。

b.冷混凉药阶段：在上述热混料时加入氯化钠和TNT粉再进行混合，时间为2～10分钟，冷温出料温度达50±5℃。

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