CN1263709C - 岩石粉状乳化炸药及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种岩石粉状乳化炸药及其制造方法。它由质量百分比的下列组份构成：硝酸铵87～93、助溶剂1～3，有机油相材料4～6、高分子乳化剂1～3、水1～5。将硝酸铵、助溶剂和水组成的混合物加热溶解并升温至110～135℃，形成水相，将有机油相材料和乳化剂组成的混合物加热熔化升温至110～125℃，形成油相，将水相加入到搅拌着的油相中，乳化成油包水型乳胶，将制得的乳胶经冷风造型制成岩石粉状乳化炸药，冷却后直接装药。本发明配方简单，含水量低，爆炸性能优良，产品贮存稳定，抗水性能好，不含有毒成份，对人体和环境无危害，生产工艺稳定可靠，成本低。

Description

岩石粉状乳化炸药及其制造方法
一、技术领域
本发明涉及一种炸药及其制造方法，特别一种岩石粉状乳化炸药及其制造方法。
二、背景技术
通常的乳化炸药是以氧化剂相为分散相，有机燃料为连续相的油包水型乳胶体。由于该类炸药的氧化剂相中含有(8～15)％的水，使得该类炸药的作功能力较小。且乳化炸药通常为胶态，不便于存贮和使用。中国专利ZL93117971.8提出了一种粉状乳化炸药及其制备方法，该方法首先将水相和油相制成乳胶，然后采用旋转闪蒸的方法将乳胶制成粉状乳化炸药，但由于技术上的缺陷未能付诸应用。中国专利ZL91107080.X提出了一种岩石粉状乳化炸药及其制造方法，该方法首先采用乳化方式将氧化剂水相和可燃剂油相制成乳胶，然后采用喷雾干燥的方法将乳胶制成岩石粉状乳化炸药。该炸药具有较好的爆炸性能，但采用的配方比较复杂且乳胶含水量高，提高了生产成本，增加了后续干燥工艺的难度；采用的雾化器是二流式气流雾化器，雾化效果差，无法满足大规模生产的需要；采用的制粉工艺是热风干燥工艺，即采用加热的空气作为介质对雾滴进行干燥，虽然可以达到成品水分的要求，但是生产受气候影响较大，工艺条件控制比较困难，产品性能不稳定。同时粉体温度高、发粘，造成设备粘壁、堵管严重，影响生产的正常进行。现场生产的炸药因温度高无法直接装药，大量的炸药必须运送至库房暂存1～2天，待药温下降后才能运回生产区进行装药包装。这种反复运输造成大量人力、物力的浪费，提高了生产成本，也带来了安全隐患。
三、发明内容
本发明的目的在于提供一种配方简单，含水量低，爆炸性能优良，产品贮存稳定，抗水性能好，不含有毒成份，对人体和环境无危害，生产工艺稳定可靠，且成本低的岩石粉状乳化炸药及其制造方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种岩石粉状乳化炸药，其特征在于：它由(质量％)：硝酸铵87～93、助溶剂1～3，有机油相材料4～6、高分子乳化剂1～3、水1～5组成；其中硝酸铵、水和助溶剂组成了氧化剂相，有机油相材料和乳化剂组成了油相。
一种岩石粉状乳化炸药的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：第一步，将硝酸铵、助溶剂和水组成的混合物加热溶解并升温至110～135℃，形成水相；第二步，将有机油相材料和乳化剂组成的混合物加热熔化升温至110～125℃，形成油相；第三步，将水相加入到搅拌着的油相中，乳化成油包水型乳胶；第四步，将第三步制得的乳胶经冷风造型制成岩石粉状乳化炸药；第五步，将第四步制得岩石粉状乳化炸药冷却后直接装药。
本发明与现有技术相比，其显著特点是：1、炸药中的每个固态颗粒仍然保持了氧化剂与可燃物高度均匀混合的乳化微观结构，因此岩石粉状乳化炸药具有优良的爆炸性能；2、炸药中的氧化剂相表面被具有抗水性的油相材料充分包覆，具有优良的抗水性，防潮性和抗结块性；3、炸药体系中采用的高分子乳化剂和油相材料形成的油膜具有较高的强度，大大提高了炸药储存稳定性；4、显著降低了溶解和乳化温度，提高了本质安全性；5、配方简单，降低了炸药成本；6、冷风造型工艺，工艺性能好，可以在任何环境条件下进行工业化规模生产；7、采用连续的管道式气流冷却工艺简捷，冷却效果好，产品可以直接装药；8、原材料成本比2号粉状铵梯炸药下降400元/吨；9、炸药不含通常粉状炸药中含有的TNT，因此彻底消除了TNT对人体和环境的危害。
四、附图说明
附图为本发明的岩石粉状乳化炸药工艺流程框图。
五、具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
本发明提出的岩石粉状乳化炸药所采用的各种原材料均符合化工部部颁标准或企业标准。它由(质量％)：硝酸铵87～93、助溶剂1～3，有机油相材料4～6、高分子乳化剂1～3、水1～5组成；其中硝酸铵、水和助溶剂组成了氧化剂相，有机油相材料和乳化剂组成了油相。本发明的岩石粉状乳化炸药的有机油相材料可为石蜡、微晶蜡、松香、聚乙烯或它们的混合物，乳化剂可为聚异丁烯丁二酰亚胺类乳化剂，如单挂聚异丁烯丁二酰亚胺，双挂聚异丁烯丁二酰亚胺，多挂聚异丁烯丁二酰亚胺或它们的混合物，助溶剂可为尿素。制备方法包括如下步骤：第一步，将硝酸铵、助溶剂和水组成的混合物加热溶解并升温至110～135℃，形成水相；第二步，将有机油相材料和乳化剂组成的混合物加热熔化升温至110～125℃，形成油相；第三步，将水相加入到搅拌着的油相中，乳化成油包水型乳胶；第四步，将第三步制得的乳胶经冷风造型在喷雾塔内制成岩石粉状乳化炸药；第五步，将第四步制得岩石粉状乳化炸药冷却后直接装药。冷风造型的雾化器为气流式雾化器，喷雾塔内采用的是经过除湿的压缩空气，气流式雾化器为三流式或多流式，进入喷雾塔的空气是低温低湿空气，药粉的冷却为连续的管道式气流冷却。含水量应小于炸药总质量的3％。由于含水量低，可以在不添加其它能量添加剂的基础上，大大提高乳化炸药的作功能力。
实施例1(以制取500公斤岩石粉状乳化炸药为例)。选择岩石粉状乳化炸药各组分的质量百分数为：硝酸铵90、尿素1，水3，石蜡1.2，微晶蜡1.2，松香1.6，高分子乳化剂2.0。按照上述配比准确称量硝酸铵450公斤，尿素5公斤、水15公斤，石蜡6公斤，微晶蜡6公斤，松香8公斤，高分子乳化剂10公斤。
操作步骤：第一步将硝酸铵、尿素和水加热溶解并升温至135℃；第二步将石蜡、微晶蜡、松香、高分子乳化剂加热熔化并升温至125℃；第三步将水相和油相材料经乳化器乳化成乳胶；第四步将第三步制得的乳胶经三流体喷嘴冷风造型，直接制得岩石粉状乳化炸药。第五步将第四步制得岩石粉状乳化炸药经气流冷却后装药。测得爆炸性能为：爆速4550m/s，猛度17mm，作功能力342ml，殉爆距离16cm。
实施例2(以制取500公斤粉状乳化炸药为例)。选择岩石粉状乳化炸药各组分的质量百分数为：硝酸铵89，尿素2，水3，石蜡2.0，微晶蜡1.0，松香0.6，高分子乳化剂2.4。按照上述配比准确称量硝酸铵445公斤，尿素10公斤，水15公斤，石蜡10公斤、微晶蜡5公斤，松香3公斤，高分子乳化剂12公斤。操作步骤及试验条件同实施例1。测得爆炸性能为：爆速4650m/s，猛度18mm，作功能力332ml，殉爆距离17cm。
实施例3(以制取500公斤粉状乳化炸药为例)。岩石粉状乳化炸药各组分的质量百分数为：硝酸铵88，尿素3，水3，石蜡1.6，微晶蜡1.2，松香1.0，聚乙烯0.4，高分子乳化剂1.8。按照上述配比准确称量硝酸铵440公斤，尿素15公斤、水15公斤，石蜡8公斤，微晶蜡6公斤，松香5公斤，聚乙烯2公斤，高分子乳化剂12公斤。操作步骤及试验条件同实施例1。测得爆炸性能为：爆速4400m/s，猛度16mm，作功能力345ml，殉爆距离17cm。
实施例4(以制取500公斤粉状乳化炸药为例)。选择岩石粉状乳化炸药各组分的质量百分数为：硝酸铵90，尿素1，水3，石蜡1.8，聚乙烯1.0、松香1.0，高分子乳化剂2.2。按照上述配比准确称量硝酸铵450公斤，尿素5公斤，水15公斤，石蜡9公斤，聚乙烯5公斤，松香5公斤，高分子乳化剂11公斤。操作步骤及试验条件同实施例1。测得爆炸性能为：爆速4300m/s，猛度15mm，作功能力335ml，殉爆距离15cm。

Claims (10)

1.一种岩石粉状乳化炸药，其特征在于：它由质量百分比的下列组份构成：硝酸铵87～93、助溶剂1～3，有机油相材料4～6、高分子乳化剂1～3、水1～5；其中硝酸铵、水和助溶剂组成了氧化剂相，有机油相材料和乳化剂组成了油相。
2.根据权利要求1或2所述的岩石粉状乳化炸药，其特征在于有机油相材料为石蜡、微晶蜡、松香、聚乙烯或它们的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的岩石粉状乳化炸药，其特征在于乳化剂为聚异丁烯丁二酰亚胺类乳化剂。
4.根据权利要求3所述的岩石粉状乳化炸药，其特征在于乳化剂为单挂聚异丁烯丁二酰亚胺，双挂聚异丁烯丁二酰亚胺，多挂聚异丁烯丁二酰亚胺或它们的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的岩石粉状乳化炸药，其特征在于助溶剂为尿素。
6.一种权利要求1所述的岩石粉状乳化炸药的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
第一步，将硝酸铵、助溶剂和水组成的混合物加热溶解并升温至110～135℃，形成水相；
第二步，将有机油相材料和乳化剂组成的混合物加热熔化升温至110～125℃，形成油相；
第三步，将水相加入到搅拌着的油相中，乳化成油包水型乳胶；
第四步，将第三步制得的乳胶经冷风造型在喷雾塔内制成岩石粉状乳化炸药；
第五步，将第四步制得岩石粉状乳化炸药冷却后直接装药。
7.根据权利要求6所述的岩石粉状乳化炸药的制造方法，其特征在于冷风造型的雾化器为气流式雾化器，气流式雾化器所采用的是经过除湿的压缩空气。
8.根据权利要求6或7所述的岩石粉状乳化炸药的制造方法，其特征在于气流式雾化器为三流式或多流式。
9.根据权利要求6或7所述的岩石粉状乳化炸药的制造方法，其特征在于进入喷雾塔的空气是低温低湿空气。
10.根据权利要求6或7所述的岩石粉状乳化炸药的制造方法，其特征在于其药粉的冷却为连续的管道式气流冷却。
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