CN206814652U - 一种用于炸药结晶的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于炸药结晶的装置，包括精密恒温加热水槽、格栅结晶盘、顶端抽风系统，格栅结晶盘置于精密恒温加热水槽的恒温水中以使格栅结晶盘的四周和底部能够被恒温水加热，顶端抽风系统设于格栅结晶盘正上方，格栅结晶盘的格栅设置在格栅结晶盘的内底面。将炸药原液倒入格栅结晶盘中，然后放入精密恒温加热水槽中，升至59‑61℃并保持恒温；开启顶端抽风系统，保持抽风速度稳定为0.73‑0.77m/s，使炸药全部结晶。本装置具有精确控制重结晶原液温度和挥发速度功能，制备的炸药起爆感度得到明显提高，撞击感度得到较大降低，生产效率得到大幅提高。

Description

一种用于炸药结晶的装置

技术领域

本实用新型涉及火炸药技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种用于炸药结晶的装置。

背景技术

火炸药领域中，为了提高炸药感度和起爆一致性，使用前需经过重结晶、洗涤、粉碎、碾制、烘焙等工艺处理，其重结晶工序是影响产品性能的关键工序。制备工艺为了得到较多合格晶体，制备时间和温度通常要求在夏季或能满足环境温度大于28℃环境下作业。当秋冬季节时，其制备环境难以满足≥28℃的条件要求，制备的炸药晶体形状约70％不合格，给生产进度和任务需求时效带来受到极大制约。

实用新型内容

本实用新型设计了一种用于提高火炸药重结晶质量和效率的装置，实现了该领域火炸药重结晶制备环境温度低于10℃条件下，高效制备并得到质量一致性高的炸药晶体，有效解决了该领域炸药重结晶效率低、质量一致性差的瓶颈问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型的一种实施方式采用以下技术方案：

一种用于炸药结晶的装置，它包括精密恒温加热水槽、格栅结晶盘、顶端抽风系统，所述格栅结晶盘置于精密恒温加热水槽的恒温水中以使格栅结晶盘的四周和底部能够被恒温水加热，所述顶端抽风系统设于格栅结晶盘正上方，所述格栅结晶盘的格栅设置在格栅结晶盘的内底面。

上述用于炸药结晶的装置中，所述顶端抽风系统的整流罩覆盖格栅结晶盘开口处正上方的至少3/4，即整流罩的面积为格栅结晶盘开口面积的至少3/4。

上述用于炸药结晶的装置中，所述顶端抽风系统的整流罩边缘距离格栅结晶盘盘口高度为3-5cm。

上述用于炸药结晶的装置中，所述格栅结晶盘选用盘底平整没有凹凸，且外形尺寸满足长×宽＝50cm×30cm的搪瓷托盘。

上述用于炸药结晶的装置中，所述格栅结晶盘由3-4根直径8mm的玻璃棒作为格栅同向平行摆放在搪瓷托盘中形成。

上述用于炸药结晶的装置中，精密恒温加热水槽的外形尺寸满足长×宽＝60cm×40cm的要求。

上述用于炸药结晶的装置中，所述顶端抽风系统开启后，其速度稳定为0.73-0.77m/s。

上述用于炸药结晶的装置中，所述精密恒温加热水槽的恒温水温度保持在59-61℃。

利用上述装置进行炸药重结晶，包括以下步骤：

(1)将炸药在丙酮溶剂中完全溶解，得到炸药原液；

(2)将炸药原液倒入格栅结晶盘中，然后将格栅结晶盘放入精密恒温加热水槽中，将精密恒温加热水槽的温度升至59-61℃并保持恒温；

(3)开启位于格栅结晶盘正上方的顶端抽风系统使其持续向上抽风，保持抽风速度稳定为0.73-0.77m/s，此过程中溶剂不断蒸发，炸药不断结晶，直至所有溶剂挥发、炸药完全结晶为止。

优选的，所述精密恒温加热水槽的恒温温度为60℃，所述顶端抽风系统的抽风速度为0.75m/s。

下面对本实用新型的技术方案进行进一步的说明。

炸药原液温度是溶质的过饱和度和化学反应的重要因素，它是该炸药溶液重结晶产生和长大的必要条件。重结晶过程炸药原液中的丙酮挥发需要吸收大量的热能，如果没有持续的温度补偿，炸药原液温度就会迅速下降到5℃左右。炸药原液的丙酮挥发效率就会降低，炸药原液溶质的过饱和度状态不能迅速形成，导致炸药重结晶晶核的分型速度减慢，给后续的晶形成长带来了较大困难。

针对炸药原液温度控制难题,设计了炸药原液恒温调节控制系统，该系统采用精密恒温加热水槽作为炸药原液温度源，通过恒温水槽的持续加温，有效保证了炸药原液的过饱和度和挥发速度，有效解决了炸药溶液持续挥发时温度降低等问题。同时，为了高效安全制备炸药重结晶工作，结合丙酮的沸点安全参数,确定了选用丙酮溶剂重结晶恒温调节控制参数60℃最佳。

重结晶晶体颗粒大小与炸药原液温度和晶核生长速率密切相关。当炸药原液温度保持相对稳定状态下，科学控制盛放炸药原液器皿周围的空气密度和挥发方向，能对炸药重结晶晶体的形状产生重要影响。

为了可靠控制晶体形状，研究设计了重结晶制备顶端抽风系统，同时通过固化抽风速度(0.75m/s最佳)，能可靠控制炸药原液器皿周围的空气密度和挥发方向，给晶体生长带来了持续向上的成长空间，合格炸药晶体质量和效率得到数倍提升。

在炸药原液温度和抽风速率一定的条件下，要想进一步提高炸药重结晶制备质量和效率，本实用新型设计了重结晶格栅形结晶盘，根据结晶盘尺寸在结晶盘中增加n个格栅，炸药溶液与结晶盘中的格栅等部位空气接触面积得到增大，结晶分型时晶核成长速度大幅提高。随着炸药原液温度和抽风速率支撑，结晶盘中格栅上的晶体得到持续上升和成长，制备的晶体合格率到达98％。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型设计了一种适用于提高炸药重结晶质量和效率的炸药结晶装置，解决了该类炸药重结晶制备效率低、质量一致性差等问题。该装置能够精确控制重结晶原液温度和挥发速度功能，制备的炸药起爆感度得到明显提高，撞击感度得到较大降低，生产效率得到大幅提高，有效解决了该类炸药重结晶制备瓶颈问题。

附图说明

图1为本实用新型用于炸药结晶的装置的结构示意图。

图2为本实用新型一种实施例的格栅结晶盘的俯视示意图。

图3为本实用新型另一种实施例的格栅结晶盘的俯视示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型所述的用于炸药结晶的装置包括精密恒温加热水槽1、格栅结晶盘2、顶端抽风系统3，所述格栅结晶盘2置于精密恒温加热水槽1的恒温水中以使格栅结晶盘2的四周和底部能够被恒温水加热，所述顶端抽风系统3设于格栅结晶盘2正上方，所述格栅结晶盘的格栅4设置在格栅结晶盘2的内底面。图1中箭头表示抽风机风向。精密恒温加热水槽1中的液体为恒温水，格栅结晶盘2中的液体为炸药溶液。

为了使抽风效率更高，并且使抽风速度与结晶速度匹配，所述顶端抽风系统的整流罩覆盖格栅结晶盘开口处正上方的至少3/4，所述顶端抽风系统的整流罩边缘距离格栅结晶盘盘口高度为3-5cm。

根据本实用新型的一种实施例，所述顶端抽风系统的整流罩边缘距离格栅结晶盘盘口高度为4cm。

根据本实用新型的一种实施例，所述格栅结晶盘选用盘底平整没有凹凸，且外形尺寸满足长×宽＝50cm×30cm的搪瓷托盘。所述格栅结晶盘由3-4根直径8mm的玻璃棒作为格栅同向平行摆放在搪瓷托盘中形成，如图2和图3所示。

为了与格栅结晶盘匹配，根据本实用新型的一种实施例，所述精密恒温加热水槽的外形尺寸满足长×宽＝60cm×40cm的要求。

上述装置用于炸药重结晶的具体实施例如下：

实施例1

(1)将炸药在丙酮溶剂中完全溶解，得到炸药原液；

(2)将炸药原液倒入格栅结晶盘中，然后将格栅结晶盘放入精密恒温加热水槽中，将精密恒温加热水槽的温度升至60℃并保持恒温；

(3)开启位于格栅结晶盘正上方的顶端抽风系统使其持续向上抽风，保持抽风速度稳定为0.75m/s，此过程中溶剂不断蒸发，炸药不断结晶，直至所有溶剂挥发、炸药完全结晶为止，晶体合格率98.5％。

实施例2

(1)将炸药在丙酮溶剂中完全溶解，得到炸药原液；

(2)将炸药原液倒入格栅结晶盘中，然后将格栅结晶盘放入精密恒温加热水槽中，将精密恒温加热水槽的温度升至59℃并保持恒温；

(3)开启位于格栅结晶盘正上方的顶端抽风系统使其持续向上抽风，保持抽风速度稳定为0.77m/s，此过程中溶剂不断蒸发，炸药不断结晶，直至所有溶剂挥发、炸药完全结晶为止，晶体合格率98％。

实施例3

(1)将炸药在丙酮溶剂中完全溶解，得到炸药原液；

(2)将炸药原液倒入格栅结晶盘中，然后将格栅结晶盘放入精密恒温加热水槽中，将精密恒温加热水槽的温度升至61℃并保持恒温；

(3)开启位于格栅结晶盘正上方的顶端抽风系统使其持续向上抽风，保持抽风速度稳定为0.73m/s，此过程中溶剂不断蒸发，炸药不断结晶，直至所有溶剂挥发、炸药完全结晶为止，晶体合格率98％。

按照GJB772A-97(601.1)试验方法，对本实用新型重结晶炸药进行了撞击感度测试。实验采用每个样品测25发，锤重-落高-药量分别为(2kg-25cm-30mg)标准，测得其爆炸概率点估计值为52％，利用本装置制备的炸药撞击感度得到明显下降。另用其制备的某雷管专用炸药经过大密度起爆试验，得到该炸药起爆密度≥1.38/g.cm³数据，试验结果有力证明了利用该装置制备的炸药起爆感度得到大幅提高。

尽管这里参照本实用新型的解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (6)

1.一种用于炸药结晶的装置，其特征在于它包括精密恒温加热水槽(1)、格栅结晶盘(2)、顶端抽风系统(3)，所述格栅结晶盘置于精密恒温加热水槽的恒温水中以使格栅结晶盘的四周和底部能够被恒温水加热，所述顶端抽风系统设于格栅结晶盘正上方，所述格栅结晶盘的格栅(4)设置在格栅结晶盘的内底面；

所述格栅结晶盘选用盘底平整没有凹凸，且外形尺寸满足长×宽＝50cm×30cm的搪瓷托盘；

所述格栅结晶盘由3-4根直径8mm的玻璃棒作为格栅同向平行摆放在搪瓷托盘中形成。

2.根据权利要求1所述的用于炸药结晶的装置，其特征在于所述顶端抽风系统的整流罩覆盖格栅结晶盘开口处正上方的至少3/4。

3.根据权利要求1所述的用于炸药结晶的装置，其特征在于所述顶端抽风系统的整流罩边缘距离格栅结晶盘盘口高度为3-5cm。

4.根据权利要求1所述的用于炸药结晶的装置，其特征在于所述精密恒温加热水槽的外形尺寸满足长×宽＝60cm×40cm的要求。

5.根据权利要求1所述的用于炸药结晶的装置，其特征在于所述顶端抽风系统开启后，其速度稳定为0.73-0.77m/s。

6.根据权利要求1所述的用于炸药结晶的装置，其特征在于所述精密恒温加热水槽的恒温水温度保持在59-61℃。