膨化硝铵炸药质量的影响因素及控制措施

膨化硝铵炸药质量的影响因素及控制措施

姚国萍

葛洲坝易普力广西威奇化工有限责任公司， 广西 柳州 545002

摘要：膨化硝铵炸药是在工程爆破领域应用非常多的一种炸药类型, 它的优点就是比较安全，使用方便，而且制造工艺也非常简单。岩石型膨化硝铵炸药是一种机械混合物，是对于膨化硝酸铵、复合燃料油以及木粉的混合。而在进行生产的时候，很多因素都可能对彭化硝铵炸药的性能产生影响，为了保证生产的质量，就必须要采用科学的工艺条件与组分配比。所以我们需要对生产中会对膨化硝铵炸药质量产生影响的因素分析研究，并对其进行合理的控制。

关键词：膨化硝铵炸药；生产；质量控制

导言：

在铵梯炸药被淘汰以后，膨化硝铵炸药得到了越来越普遍的应用。下面我们就全面分析了工厂对于膨化硝铵炸药的生产，对其质量控制的各项因素展开了分析，在此基础上提出了一些具体的控制措施，希望能够对膨化硝铵炸药的工艺条件需进行优化，提高其生产的质量。

1 膨化硝铵炸药基质的特性

膨化消安炸药就是将膨化硝酸铵与复合油，木粉等进行混合，形成爆炸混合物，它的物理特性是不容易结块，吸湿速度慢，而且有着稳定的储存性能，其爆炸速度很快，而且有时很多的爆热以及爆炸气体产物，爆轰感度则比较适中。其乳化机制是一种稳定的油包水型的乳胶体系，是将硝酸铵水溶液与复合油进行搅拌以后形成的。它是有着很高的密度的，且有着较强的抗水性，且在特定的条件下能够完全的进行保护，产生的有毒气体非常少，管道效应也不大。

2 膨化硝酸铵炸药质量控制

2.1 酸铵膨化结晶质量控制

2.1.1 真空度

①在抽真空的时候，有些硝酸盐会跟着水蒸气被抽出来，就会在真空管道上进行附着，时间长了就会导致堵塞真空管道，降低真空度上升的速度。②但经过不断的连续生产以后，循环冷却水的温度也会有所提升，这样就会降低真空泵的工作能力，真空管道内的水蒸汽也无法冷凝变成水滴，无法达到应有的真空度。③循环水池中的水在经过不断的利用以后，出现了很多的杂质，这样就容易堵塞水泵或者水管，或者在结晶机进料的过程中，与大气冷凝器联通的冷却水阀门。会不断的切换，结果就是，冷却水无法进入冷凝器，水蒸气无法实现冷凝。④结品机的密封效果比较差。所以说，在经过一段时间的生产以后，就需要对真空管道进行清理，在完成出料以后也需要关紧，除了阀门，应该定期对结晶机和进出料阀门进行检查，确认是不是有漏气的情况；在进行生产的时候，也需要关注冷却水的温度情况，如果气温比较高的话，就需要在循环水中混入备用水，同时对于循环水池中的水定期进行清理，通过上述的一系列措施来尽量提升真空度的处理效果，满足使用需要。

2.1.2 膨化剂

膨化剂属于是有机混合物，这种表面活性剂可以对硝酸铵的性能进行改善，可以减少结晶的表面能，形成更多的气泡，使膨化硝酸铵的堆积密度下降，获得更好的膨化效果。膨化剂的加入量对于膨化效果是有着非常显著的影响的，一般的经验值就是通话记得加入量是0.13%~0.15%即可，如果低于这个范围的话，通话效果就不会太好；那如果超过这个范围的话，又会导致堆积密度变低，这就会使得重要密度下降，特别当膨化剂的量超过0.18%的时候，膨化硝铵就会出现雷管感度，这样就会增加安全风险。

3 生产工艺影响因素与控制

3.1 硝酸铵溶解温度和溶液质量分数

硝酸铵溶液的温度以及质量分数会严重的影响膨化硝酸铵的质量。小酸铵是非常容易溶于水的，而且温度越高，其溶解度也会越大，比如说在水温是130℃的时候，硝酸饱和溶液的质量分数是96.61%，但是到140℃的时候就达到了97.59%。而在进行生产的时候，因为硝酸铵溶液的水分在不断蒸发，溶液温度就会对其质量分数产生影响^[3]。在进行生产的时候，一般硝酸溶液的质量分数都是89.0%~91.0%之间，去溶解温度则是130±5℃，在这样的条件下，其膨化硝酸铵质量会比较有保障。如果这两项数值比较高的话，那么获得的膨化硝酸铵的温度也会高一些，可是因为它有着热粘冷脆性，所以就会出现硬化结块的情况。

3.2 硝酸铵溶液的真空膨化

在进行硝酸铵溶液真空膨化的时候，结晶机的温度以及真空度会对其产生很大的影响。基本的流程就是，当结晶机温度达到130℃的时候，对其进行抽真空操作，在真空度为0.090Mpa的时候进行吸料，而吸料又会降低真空度，在完成吸料以后需要进行真空干燥，持续七分钟，而在出料前需要真空度在0.090 Mpa以上。硝酸铵溶液温度控制啊在130±5℃，当结晶机温度比较低时，进入的硝酸溶液温度也会下降，这就会降低其溶解度，会有部分硝酸铵结晶析出，这样就容易降低结晶机壁的膨化硝酸铵质量，可以形成比较多的颗粒，可能会对炸药性能产生影响。所以开班前需要先对结晶机进行预热，通常预热时间要在30分钟以上，生产前要使其温度达到130±5℃。硝酸铵在膨化的过程中会被干燥。在真空的环境下，硝酸溶液的沸点会下降，更容易析出晶体，并且还能够将水分带走。真空住着大小以及达到相应真空度的时间都会影响到膨胀的实际效果。当真空度比较高时，硝酸结晶体才会比较蓬松，这是由于在这样的条件下，水分蒸发、抽走的速度会更快；当真空度抽真空速率比较低的时候，就需要比较长的时间去析晶，硝酸颗粒就容易产生“盐桥”，这样就会降低其膨化效果。通常在进行生产的时候，其真空度最低都要达到0.090 Mpa，在完成吸料以后，也应该在4min以内，使真空度达到这一指标。

3.3 返工膨化硝酸铵的处理

如果出现下面两种情况的话，一般都需要对膨化硝酸铵进行返工：首早，在早班开班的时候，因为输送螺旋的水分比较大；其次是因为产品不合格，也要对其进行返工。在进行返工的时候，一般是使用小于等于需配置溶液质量10%的膨化硝酸铵和普通硝酸铵共同加热溶解以后，再经过真空膨化结晶，膨化剂的加入量按照普通硝酸铵和膨化硝酸铵总质量的0.15%加入，由于需要返工的膨化硝酸铵内已含有膨化剂，所以膨化硝酸铵进行返工处理时，要严格控制加入量，加入过多时，溶解过程中溶液容易从溶解罐中溢出，且生产出的膨化硝酸铵感度增大，生产过程中安全系数降低。

4 结论

在膨化硝铵炸药的生产过程中，影响产品质量的因素较多，而原材料质量及硝酸铵的膨化效果是关键因素，只要控制好原材料质量及影响膨化效果的“四要素”：真空度、膨化剂、硝酸铵溶液质量分数和温度，严格按照工艺规程进行操作，做好过程中的防潮除湿，就能够很好地保障产品质量。

参考文献：

[1]陈如水.膨化硝铵炸药的性能影响因素和控制措施的探讨[J].煤矿爆破,2017(06):27-29.

[2]刘枢轴.膨化硝铵炸药质量的影响因素与控制措施分析[J].科技风,2013(18):179.

[3]种季军.膨化硝铵炸药质量的影响因素与控制措施分析[J].科技创新与应用,2013(19):106.

[4]谢圣艳,吴红波.膨化硝铵炸药质量的影响因素及控制措施探讨[J].煤矿爆破,2010(01):20-22.

[5]张新民,许进.影响膨化硝铵炸药性能的因素和控制措施[J].煤矿爆破,2015(03):32-34.