CN216005714U - 一种乳化炸药静态敏化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及乳化炸药敏化技术领域，具体涉及一种乳化炸药静态敏化装置，包括：注药管，注药管的一端安装有进料组件；螺旋组件，安装在注药管内远离进料组件的一端，螺旋组件与注药管同轴设置；敏化芯，安装在螺旋组件朝向进料组件的一端，敏化芯上贯穿设置有多个喷射通孔，喷射通孔的出口端朝向螺旋组件设置，且喷射通孔出口端朝向敏化芯的轴线方向倾斜。注药管内的敏化芯和螺旋组件配合能够将敏化剂和乳胶基质混合均匀，且经过敏化芯后的一级混合物流速极快，在完成充分混合后能够快速从注药管中冲出，能够缩短敏化所需时间，提高化学敏化的敏化效率的同时能够有效防止破乳现象的出现，提高乳化炸药的性能。

Description

一种乳化炸药静态敏化装置

技术领域

本实用新型涉及乳化炸药敏化技术领域，具体涉及一种乳化炸药静态敏化装置。

背景技术

乳化炸药是一种优良的工业炸药，是以氧化剂水溶液为分散相、非水溶性组分为连续相，经乳化工艺和敏化工艺形成的油包水型乳化体系；由于其具有爆炸性能好、抗水性能好、安全性能好等优点，得到了广泛的应用。目前国内最常用的敏化工艺是化学敏化，化学敏化是将乳胶基质和敏化液均匀混合，从而使敏化液产生的细微气泡均匀分布到乳胶基质中。根据炸药起爆的热点理论，起爆瞬间乳化炸药内均匀分布的细微气泡在强大的起爆能量作用下，绝热压缩到足够高的温度，形成热点，从而能够使乳化炸药稳定爆轰。在敏化工艺中，乳胶基质和敏化液能否充分均匀混合，直接影响到乳化炸药的性能。

敏化装置通过在敞开或密闭式容器内设置搅拌结构，通过动力搅拌完成胶体基质与敏化剂的混合。然而之间通过机械裁切的方式易在搅拌使形成顺流，在顺流中胶体基质和敏化剂分别运动，导致的敏化后的乳化炸药中仍存在聚集的敏化剂，敏化效果不理想。现有技术中通过采用延长敏化时长的方式来改善敏化效果，但是搅拌时间过长会导致胶体基质破乳，影响乳化炸药的性能。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的机械裁切的方式对乳化炸药进行敏化时胶体基质与敏化剂的混合效果较差的缺陷，从而提供一种乳化炸药静态敏化装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种乳化炸药静态敏化装置，包括：

注药管，注药管的一端安装有进料组件；

螺旋组件，安装在注药管内远离进料组件的一端，螺旋组件与注药管同轴设置；

敏化芯，安装在螺旋组件朝向进料组件的一端，敏化芯上贯穿设置有多个喷射通孔，喷射通孔的出口端朝向螺旋组件设置，且喷射通孔出口端朝向敏化芯的轴线方向倾斜。

可选地，螺旋组件包括至少两个平行设置的螺旋叶片，螺旋叶片的长度方向与注药管平行。

可选地，螺旋叶片包括多个依次交错设置的第一螺旋叶片和第二螺旋叶片，第一螺旋叶片与第二螺旋叶片的旋向相反。

可选地，注药管包括进料段和工作段，进料段的内径大于工作段的内径，进料组件安装在进料段内。

可选地，进料段与工作段之间通过锥形的过渡段连接。

可选地，进料组件包括由内向外套设连接的基质管和敏化剂管，基质管朝向螺旋组件一端的外侧壁上间隔设置有多个分割凸台，分割凸台与敏化剂管内壁紧密抵接以形成多个间隔设置的敏化剂出口，敏化剂管侧壁上开设有敏化剂入孔，注药管的侧壁上设有与敏化剂入孔连通的敏化剂入口。

可选地，多个分割凸台沿基质管外壁呈圆周阵列状均匀分布。

可选地，敏化芯与注药管之间安装有密封件。

本实用新型还提供一种乳化炸药静态敏化方法，包括以下步骤：

乳胶基质与敏化剂在同一空间内分别向前流动；

乳胶基质与敏化剂被加速并通过多个喷射通孔喷射至螺旋组件上，形成一级混合物；

一级混合物在螺旋组件上多次反复碰撞混合，完成敏化。

可选地，还包括：一级混合物与旋向相反的螺旋叶片碰撞形成相对流动的湍流，相对流动的湍流碰撞产生微小旋涡。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的乳化炸药静态敏化装置，包括：注药管，注药管的一端安装有进料组件；螺旋组件，安装在注药管内远离进料组件的一端，螺旋组件与注药管同轴设置；敏化芯，安装在螺旋组件朝向进料组件的一端，敏化芯上贯穿设置有多个喷射通孔，喷射通孔的出口端朝向螺旋组件设置，且喷射通孔出口端朝向敏化芯的轴线方向倾斜。

在进行乳化炸药的敏化操作时，将敏化剂和乳胶基质共同通入到注药管中，并令敏化剂和乳胶基质共同在注药管中运动，敏化剂和乳胶基质共同运动至敏化芯位置时，由于敏化芯的阻挡，敏化剂和乳胶基质与敏化芯发生碰撞发生混合，同时由于敏化芯上设有喷射通孔，混合后的敏化剂和乳胶基质的混合物经过喷射通孔加速后，并从喷射通孔的出口端快速喷出至螺旋组件上，完成一次混合形成一级混合物。敏化剂和乳胶基质的一级混合物继续高速运动，并不断地与螺旋组件以及注药管的内壁发生反复碰撞，加强混合效果，经过螺旋组件后，聚集的敏化剂或乳胶基质能够被充分打散，使得敏化剂与乳胶基质能够完全混合均匀。通过敏化剂和乳胶基质从注药管中流过，注药管内的敏化芯和螺旋组件配合能够将敏化剂和乳胶基质混合均匀，且经过敏化芯后的一级混合物流速极快，在完成充分混合后能够快速从注药管中冲出，能够缩短敏化所需时间，提高化学敏化的敏化效率的同时能够有效防止破乳现象的出现，提高乳化炸药的性能。

2.本实用新型提供的乳化炸药静态敏化装置，螺旋组件包括至少两个平行设置的螺旋叶片，螺旋叶片的长度方向与注药管平行。通过设置多个平行的螺旋叶片，使得一级混合物在经过螺旋组件时的运动更加杂乱无章，配合经过敏化芯后的高流速，能够使得敏化剂和乳胶基质的混合更加均匀，增强敏化效果。

3.本实用新型提供的乳化炸药静态敏化装置，螺旋叶片包括多个依次交错设置的第一螺旋叶片和第二螺旋叶片，第一螺旋叶片与第二螺旋叶片的旋向相反。通过依次交错设置不同旋向的第一螺旋叶片和第二螺旋叶片，经过敏化芯后的高度流动的一级混合物的射流不同旋向的螺旋叶片进行碰撞，能够大大增加一级混合物与螺旋组件的碰撞次数。一级混合物发生碰撞后形成各个不同方向的湍流，当两个流向相反的局部湍流相互碰撞时能够产生微小漩涡来增强混合效果，通过与不同旋向的螺旋叶片能够极大地增加湍流和微小漩涡的数量，进而增加混合效果。

4.本实用新型提供的乳化炸药静态敏化装置，进料组件包括由内向外套设连接的基质管和敏化剂管，基质管朝向螺旋组件一端的外侧壁上间隔设置有多个分割凸台，分割凸台与敏化剂管内壁紧密抵接以形成多个间隔设置的敏化剂出口，敏化剂管侧壁上开设有敏化剂入孔，注药管的侧壁上设有与敏化剂入孔连通的敏化剂入口。敏化剂分别通过不同的敏化剂出口进入到注药管的管腔内，由于敏化剂管套设在基质管外侧，敏化剂从敏化剂出口进入到注药管中时，由于乳胶基质与注药管之间存在间隙，且乳胶基质的流速较快，能够带动敏化剂附着在乳胶基质表面，敏化剂会在乳胶基质的外表面自主扩散，进而沿周向将乳胶基质完全包裹，使得敏化剂被均匀分散在乳胶基质的外表面，进而提高后续混合过程中敏化剂与乳胶基质的混合均匀程度。通过间隔设置多个敏化剂出口能够提高敏化剂的射流速度，避免敏化剂被流速和压力相对较高的乳胶基质堵塞聚集。被敏化剂包裹的乳胶基质能够与注药管的内壁分离，减小乳胶基质与注药管之间的阻力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的第一种实施方式中提供的乳化炸药静态敏化装置的结构示意图。

图2为本实用新型的第一种实施方式中提供的进料组件的结构示意图。

图3为图2所示的进料组件的右视图。

图4为图3中A处的局部放大图。

图5为本实用新型的第一种实施方式中提供的敏化芯的结构示意图。

图6为图5所示的敏化芯的左视图。

图7为本实用新型的第一种实施方式中提供的螺旋组件与注药管配合的结构示意图。

图8为图7所示的螺旋组件与注药管配合结构的左视图。

图9为本实用新型的第一种实施方式中提供的螺旋叶片的结构示意图。

图10为图9所示的螺旋叶片的左视图。

附图标记说明：1、进料段；2、工作段；3、过渡段；4、基质管；5、敏化剂管；6、敏化剂出口；7、敏化剂入孔；8、敏化剂入口；9、辅助管；10、敏化芯；11、喷射通孔；12、螺旋叶片；13、出料喷头。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

图1至图10为本实施例提供的一种乳化炸药静态敏化装置，包括：注药管以及设于注药管内的进料组件、螺旋组件和敏化芯10。图1中的箭头方向为物料在注药管中的流动方向。

注药管进料的一端安装有进料组件，注药管出料的一端安装有出料喷头 13，注药管包括进料段1和工作段2，进料段1的内径大于工作段2的内径，进料组件安装在进料段1内。进料段1与工作段2之间通过锥形的过渡段3连接。如图2至图4所示，进料组件包括由内向外套设连接的基质管4和敏化剂管5，基质管4朝向螺旋组件一端的外侧壁上间隔设置有多个分割凸台，多个分割凸台沿基质管4外壁呈圆周阵列状均匀分布，分割凸台与敏化剂管5内壁紧密抵接以形成多个间隔设置的敏化剂出口6。敏化剂出口6的数量可以为 40～45个，本实施例中敏化剂出口6间隔设有四十个。敏化剂管5侧壁上开设有多个敏化剂入孔7，注药管的侧壁上设有与敏化剂入孔7连通的一个敏化剂入口8，为了便于敏化剂从敏化剂入口8进入到敏化剂入孔7，在敏化剂管5 的外壁上设有环槽，敏化剂入口8朝向环槽设置，敏化剂入孔7设置在环槽内。为了便于进料组件的拆卸，在进料段1内还安装有辅助管9，辅助管9外壁与进料段1的内部紧密贴合，辅助管9的内径略大于敏化剂管5的内径，辅助管 9一端与过渡段3抵接，另一端与辅助管9抵接。

螺旋组件安装在注药管内远离进料组件的一端，螺旋组件与注药管同轴设置。敏化芯10安装在螺旋组件朝向进料组件的一端。为了避免敏化芯10与注药管的间隙中漏料，在敏化芯10与注药管之间安装有作为密封件的O型密封圈。如图5和图6所示，敏化芯10上贯穿设置有六个喷射通孔11，六个喷射通孔 11呈圆周阵列状均匀分布，喷射通孔11的出口端朝向螺旋组件设置，且喷射通孔11出口端朝向敏化芯10的轴线方向倾斜。

螺旋组件包括至少两个平行设置的螺旋叶片12，螺旋叶片12的长度方向与注药管平行。如图7至图10所示，本实施例中螺旋组件由三个平行设置的螺旋叶片12组成，三个平行设置的螺旋叶片12之间呈圆周阵列状均匀布置。螺旋叶片12包括两组依次交错设置的第一螺旋叶片和第二螺旋叶片，第一螺旋叶片与第二螺旋叶片的旋向相反，以使物料在经过螺旋组件时发生至少正－逆－正－逆四次流动方向的改变。

在对乳化炸药进行敏化时，乳胶基质通过胶体泵输送至注药管的进料段1 内，敏化剂依次经过敏化剂入口8、环槽、敏化剂入孔7和敏化剂出口6，最终从周向均匀设置的多个敏化剂出口6射出，通过控制敏化剂和乳胶基质的流速，使得乳胶基质经过敏化剂出口6时的流速略大于敏化剂在敏化剂出口6射出时的流速。此时由于乳胶基质与辅助管9内壁之间存在间隙，且乳胶基质的流速较快，能够带动敏化剂附着在乳胶基质表面，敏化剂会在乳胶基质的外表面自主扩散，进而沿周向将乳胶基质完全包裹，使得敏化剂被均匀分散在乳胶基质的外表面，完成对敏化剂第一次分散，进而提高后续混合过程中敏化剂与乳胶基质的混合均匀程度。乳胶基质表面的敏化剂的存在还能够降低灌装压力。表面带有敏化剂的乳胶基质经过锥形的过渡段3后，注药管的内径减小，敏化剂和乳胶基质被一次增速，增速后的乳胶基质和敏化剂运动至敏化芯10处，与敏化芯10碰撞并混合后分别从六个喷射通孔11中喷出，喷出后的一级混合物与螺旋组件继续发生碰撞，一级混合物与两组依次交错设置的第一螺旋叶片和第二螺旋叶片反复碰撞，形成各个不同方向的湍流，当两个流向相反的局部湍流相互碰撞时能够产生微小漩涡来增强混合效果。最终均匀混合后的敏化剂和乳胶基质从出料喷头13中喷出，完成乳化炸药的敏化。敏化后的混合物中存在大量小气泡，敏化效果较好。敏化后乳化炸药密度1.10～1.15g/cm3，殉爆6cm 以上，猛度18mm以上，爆速5000～5900m/s，灌装压力0.7～1.6MPa，乳化炸药敏化均匀存储期不少于6个月。

作为替代的实施方式，螺旋组件由两个、或四个、或五个平行的螺旋叶片 12组装而成。

作为替代的实施方式，螺旋组件设置有两组，两组螺旋组件之间安装有敏化芯10，敏化芯10上的六个喷射通孔11朝向出料喷头13的一端均朝向敏化芯10的轴线方向倾斜。

作为替代的实施方式，在进料组件为设于注药管外壁上的进料管，进料管与注药管连通，乳胶基质直接通入到注药管内，敏化剂从进料管中进入到注药管中。

实施例2

本实施例提供一种乳化炸药静态敏化方法，应用实施例1中提供的乳化炸药静态敏化装置，包括以下步骤：

乳胶基质通过胶体泵输送至注药管的进料段1内，敏化剂依次经过敏化剂入口8、环槽、敏化剂入孔7和敏化剂出口6，从敏化剂出口6喷出的敏化剂包裹在乳胶基质的表面，乳胶基质与敏化剂在辅助管9和注药管的工作段2内分别向前流动。

当乳胶基质和敏化剂运动至敏化芯10处时，与敏化芯10碰撞并混合后进入到孔径急剧减小的六个喷射通孔11中，在喷射通孔11中喷出乳胶基质与敏化剂被加速并通过六个喷射通孔11喷射至螺旋组件上，形成一级混合物。

一级混合物在螺旋组件上多次反复碰撞混合，一级混合物与两组依次交错设置的第一螺旋叶片和第二螺旋叶片反复碰撞，形成各个不同方向的湍流，当两个流向相反的局部湍流相互碰撞时能够产生微小漩涡来增强混合效果，最终均匀混合后的敏化剂和乳胶基质从出料喷头13中喷出，完成敏化。

通过敏化芯10与螺旋组件配合，在加快物料流速的同时，增加物料在注药管中运动时的反复碰撞次数，在提高乳化炸药的敏化效果的同时能够缩短敏化所需时间，提高化学敏化的敏化效率的同时能够有效防止破乳现象的出现，提高乳化炸药的性能。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种乳化炸药静态敏化装置，其特征在于，包括：

注药管，所述注药管的一端安装有进料组件；

螺旋组件，安装在所述注药管内远离所述进料组件的一端，所述螺旋组件与所述注药管同轴设置；

敏化芯(10)，安装在所述螺旋组件朝向所述进料组件的一端，所述敏化芯(10)上贯穿设置有多个喷射通孔(11)，所述喷射通孔(11)的出口端朝向所述螺旋组件设置，且所述喷射通孔(11)出口端朝向所述敏化芯(10)的轴线方向倾斜。

2.根据权利要求1所述的乳化炸药静态敏化装置，其特征在于，所述螺旋组件包括至少两个平行设置的螺旋叶片(12)，所述螺旋叶片(12)的长度方向与所述注药管平行。

3.根据权利要求2所述的乳化炸药静态敏化装置，其特征在于，所述螺旋叶片(12)包括多个依次交错设置的第一螺旋叶片和第二螺旋叶片，所述第一螺旋叶片与所述第二螺旋叶片的旋向相反。

4.根据权利要求1至3任一项所述的乳化炸药静态敏化装置，其特征在于，所述注药管包括进料段(1)和工作段(2)，所述进料段(1)的内径大于所述工作段(2)的内径，所述进料组件安装在所述进料段(1)内。

5.根据权利要求4所述的乳化炸药静态敏化装置，其特征在于，所述进料段(1)与所述工作段(2)之间通过锥形的过渡段(3)连接。

6.根据权利要求1至3任一项所述的乳化炸药静态敏化装置，其特征在于，进料组件包括由内向外套设连接的基质管(4)和敏化剂管(5)，所述基质管(4) 朝向所述螺旋组件一端的外侧壁上间隔设置有多个分割凸台，所述分割凸台与所述敏化剂管(5)内壁紧密抵接以形成多个间隔设置的敏化剂出口(6)，所述敏化剂管(5)侧壁上开设有敏化剂入孔(7)，所述注药管的侧壁上设有与所述敏化剂入孔(7)连通的敏化剂入口(8)。

7.根据权利要求6所述的乳化炸药静态敏化装置，其特征在于，多个所述分割凸台沿所述基质管(4)外壁呈圆周阵列状均匀分布。

8.根据权利要求1至3任一项所述的乳化炸药静态敏化装置，其特征在于，所述敏化芯(10)与所述注药管之间安装有密封件。

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