CN1318357C - 乳化炸药的生产工艺方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种乳化炸药的生产工艺方法及设备。其特征在于：通过对现有冷却敏化工艺的改进，采用雾化方式，将冷却和敏化工序混合进行；该工艺通过冷却塔实现，冷却塔顶部中央设有向下的敏化剂喷雾器，基质冷却喷枪上向设于集料器中央，出料口设于塔的底部。本发明的冷却和敏化操作同时进行对炸药基质微观结构破坏小，保证了产品质量；该方法可实现连续自动化操作，工艺简便易行，符合生产实际。

Description

乳化炸药的生产工艺方法及设备
技术领域
本发明涉及乳化炸药的生产工艺方法，同时涉及生产设备。
背景技术
乳化炸药的生产包括水相物和油相物的制备、连续乳化、基质冷却、敏化和装药包装等多道工序，其中基质冷却是工艺难点。乳化炸药基质作为特定的工艺介质，其物理特性已由生产配方和工艺所决定，热扩散系数和传热系数均比较小。现有的技术方法主要有两种：
1、水夹套热交换法：
如ZL98237272.8；ZL00219555.0；ZL01203093.2等专利所涉及到的高黏度基质冷却设备，主要靠机壳水夹套、中空转子辊筒来增加换热面积，并以装有交错叶片的转子旋转，靠与机壳内圆表面相切的叶片将物料反复不断地进行推进、刮拨，把热量通过机壳、辊筒由冷却介质带走。其一，为了提高冷却效率，达到生产线连续化目的，必须不断搅拌以改变冷却接触面，对炸药基质产生挤压和摩擦，基质的微观结构受到损伤，从而影响了产品质量。其二，它增加的换热面积有限，冷却生产能力难以达到1.3t/h以上。
2、摊开成薄层冷却法：
如专利ZL99227265.3所述，将物料摊布在带式输送装置上，依靠摊开成薄层的物料的上、下表面向外导热，对乳化炸药基质破坏性小，安全可靠。其缺点是：其一，占地面积过大，其二，易损件导热输送带造价高，运行成本过大。
敏化工艺目前均采用化学发泡方式，机械搅拌混合，对乳化炸药的微观结构有一定的破坏作用。
本发明的目的是：提供一种采用雾化方式，将冷却和敏化工序混合进行的乳化炸药的生产工艺方法，该方法冷却效率高、生产能力大，而且易于保证产品质量。
本发明的另一个目的是：提供一种可同时实现冷却和敏化的冷却塔设备。
发明内容
实现上述目的的技术解决方案是这样的：
1、乳化炸药的生产工艺方法，包括水相物和油相物的制备、连续乳化、基质冷却、敏化和装药包装，其特征在于：
A、所述的冷却工序是：将刚乳化完成的乳化炸药基质，其温度105-120℃，其粘度20-35Pa.s，由基质输送泵输送至冷却塔下部中心的基质气流式雾化器，在压力为0.2-0.8MPa压缩空气的作用下雾化成直径25-180μm的液滴，由冷却塔下部中心向上喷出；以冷风为冷却介质，将温度6-10℃的冷风由冷却塔下部沿圆周径向送入，在塔内形成上升的速度0.3-2m/s的冷空气流，到塔上部后沿圆周径向出风；
B、所述的敏化工序是：在20-50℃条件下将敏化剂溶液经冷却塔顶中心的雾化喷头在小于1.3MPa的压力下雾化，雾化成直径5-100μm的液滴，并从塔顶中心向四周喷出，下落过程中与雾状基质结合。
2、根据上述1所述乳化炸药的生产工艺方法中冷却塔设备，其特征在于：所述冷却塔为圆柱状，直径2.5-4m，高6-11m，下部为倒圆锥形集料器，集料器连接着出料口；冷却塔顶部中央设有向下的敏化剂喷雾器，上部塔侧壁上设有至少3个排风口，下部塔侧壁上设有至少1个切向冷风进口或至少3个径向冷风进口，基质喷枪上向设于集料器中央，出料口上设有调节阀。
3、所述冷风进口处设有冷风管，冷风管与塔体切向连通或径向连通，伸入塔体内的冷风管管口或向下、或向侧面。
4、所述基质气流式雾化器为二流体或三流体喷枪。
本发明的优点是：
1)以冷风为冷却介质，与雾态炸药基质接触，提高了温度动力和比换热面积，生产效率高。2)在雾态情况下炸药基质与敏化剂溶液雾滴接触，混合发生在约150μm左右的液滴间，敏化效果较好。3)冷却和敏化操作同时进行，减少了工序，对炸药基质微观结构破坏小，保证了产品质量。4)可更好地实现连续自动化操作，工艺简便易行，符合生产实际。5)气流速度小，无噪音等污染。
附图说明
图1为冷却塔结构示意图，
图2为冷风切向进口结构示意图。
附图标记说明：出料口1、调节阀2、二流体喷枪3、冷风进口4、塔体5、排风口6、喷雾器7、风力调节阀8
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。
实施例1：
参见图1，本发明的冷却塔为圆柱状，直径3.5m，高5.5m，下部为倒圆锥形集料器，集料器连接着出料口1，出料口1上安装有调节阀2，调节出料速度，起保持塔底液面高度的作用；冷却塔顶部中央安装有向下的敏化剂喷雾器7，近顶部塔侧壁上安装有6个排风口6，下部塔侧壁上安装有6个冷风进口4，冷风进口4上设有风力调节阀8，冷风管与塔体5径向连通，伸入塔体5内的冷风管管口斜向下，该设计使冷风在塔内形成平行上升的冷空气流，基质专用二流体喷枪3向上安装于集料器中央。
实施例2：
乳化炸药的生产工艺方法包括水相物和油相物的制备、连续乳化、基质冷却、敏化和装药包装。
(1)水相与油相的制备与储存
水相物质是炸药的氧化剂组分。通常采用外带夹套，机械搅拌的溶解罐来溶解。按配比向溶解罐中定量加入各种组份，通过蒸汽加热，搅拌溶解至规定温度，再泵入储罐备用。
油相材料由复合燃料和复合乳化剂等组成，是炸药的还原剂组分。采用夹套式加热、机械搅拌式熔化。待复合燃料熔化完毕，加入复合乳化剂，搅拌均匀，然后送到储存罐中备用，温度控制在规定值。
(2)连续乳化
该工艺是利用定量泵分别把制备好的水相与油相从各自储罐中抽出并输送到连续乳化机中，用流量计检测，使水油相按比例在连续乳化机中乳化形成炸药的乳胶基质。
(3)基质冷却
乳化基质温度较高(115℃左右)，需降温后(50℃左右)才能满足敏化工艺要求。
(4)敏化
敏化的目的是使基质具有适当的爆轰感度。将敏化剂与乳化基质均匀混合，在促进剂的作用下使基质得以敏化。
(5)装药包装
敏化后的乳化炸药送至装药包装工房，由装药机进行装药，所用装药纸管由卷纸管机在卷纸管工房制作。
通过实施例1对冷却设备的改进，可实现对冷却介质和冷却工艺的各种参数进行调整，具体的喷雾式冷却敏化工艺方法及工艺条件如下：
将刚乳化完成的温度115℃，粘度30Pa.s基质，由输送泵输送至专用冲击式二流体喷枪3，在压力为0.4MPa的压缩空气作用下雾化成直径100μm的液滴，由冷却塔下部中心向上喷出，在悬空过程中与周围温度8～10℃的冷空气充分接触而被冷却，然后从周围自由下落。温度8℃的冷风由塔下部的6个冷风进入口沿圆周径向送入，在塔内形成速度1.5m/s的平行上升冷空气流，到塔体5上部后沿圆周径向排风口6排出。制备好的敏化剂溶液经敏化剂喷雾器7在小于0.6MPa的压力下雾化，雾化成直径60μm的液滴，从塔顶中心向四周喷出，下落过程中与雾状基质结合；冷却到55～40℃的基质和敏化剂溶液的混合物下落或沿塔壁流动至塔体5底部聚集，经可调节的阀门2排出。然后进入螺旋混合输送装置，在敏化促进剂的作用下将基质敏化得到乳化炸药产品。
实施例3：
乳化炸药的生产工艺方法同实施例2，其不同在于在冷却塔体5下部沿圆周设置1到2个冷风切向进入口，冷风管与塔体5切向连通，见图2，冷风管不必伸入塔体5内，冷风进入后，在塔内形成上升的速度1.2m/s的螺旋上升冷空气流。冷却到55～40℃的基质和敏化剂溶液的混合物下落或沿塔壁流动到塔底部聚集，经可调节的阀门2排出到混合输送装置使基质得到敏化。

Claims (4)

1、乳化炸药的生产工艺方法，包括水相物和油相物的制备、连续乳化、基质冷却、敏化和装药包装等工序，其特征在于：
A、所述的冷却工序是：将刚乳化完成的乳化炸药基质，其温度105-120℃，其粘度20-35Pa.s，由泵输送至冷却塔下部中心的气流式雾化器，在压力为0.2-0.8MPa压缩空气的作用下雾化成直径25-180μm的液滴，由冷却塔下部中心向上喷出；以冷风为冷却介质，将温度6-10℃的冷风由冷却塔下部沿圆周径向送入，在塔内形成上升的速度0.3-2m/s的冷空气流，到塔上部后沿圆周径向出风；
B、所述的敏化工序是：在20-50℃条件下将敏化剂溶液经冷却塔顶中心的雾化喷头在小于1.3 MPa的压力下雾化，雾化成直径5-100μm的液滴，并从塔顶中心向四周喷出，下落过程中与雾状基质结合。
2、根据权利1所述乳化炸药的生产工艺方法中冷却塔设备，其特征在于：所述冷却塔为圆柱状，直径2.0-4m，高4-11m，下部为倒圆锥形集料器，集料器连接着出料口；冷却塔顶部中央设有向下的敏化剂喷雾器，上部塔侧壁上设有至少3个排风口，下部塔侧壁上设有至少1个切向冷风进口或至少3个径向冷风进口，基质气流式雾化器上向设于集料器中央，出料口上设有调节阀。
3、根据权利2所述乳化炸药的生产工艺方法中冷却塔设备，其特征在于：所述冷风进口处设有冷风管，冷风管与塔体切向连通或径向连通，伸入塔体内的冷风管管口或向下、或向侧面。
4、根据权利2所述乳化炸药的生产工艺方法中冷却塔设备，其特征在于：所述基质气流式雾化器为二流体或三流体喷枪。
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