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膨化硝銨炸藥連續(xù)膨混技術(shù)的安全性研究

文檔作者：鄭慶樟文檔來源：福建海峽科化股份公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月05日
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膨化硝銨炸藥連續(xù)膨混技術(shù)的安全性研究
■鄭慶樟 福建海峽科化股份公司。福建三明366000
摘要：介紹了膨化硝銨炸藥的特點和連續(xù)生產(chǎn)過程，研究了膨化硝酸銨、膨化
硝銨炸藥和硝酸銨水溶液的安全特性，討論了生產(chǎn)過程中工藝、設(shè)備的
安全性。研究表明，按照工藝規(guī)程、安全規(guī)程和設(shè)計規(guī)范進行生產(chǎn)．生產(chǎn)
過程安全是有保證的。
關(guān)鍵詞：膨化硝銨炸藥連續(xù)混藥安全研究
1 引言
巖石膨化硝銨炸藥是工業(yè)炸藥的一個類型，是一種低成本、新型無
梯環(huán)保粉狀工業(yè)炸藥?。因此，膨化硝銨炸藥以其優(yōu)良的爆炸性能得
到了廣泛的推廣應(yīng)用。膨化硝銨炸藥連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)是基于南京理工
大學(xué)的膨化硝銨炸藥生產(chǎn)技術(shù)及間斷法生產(chǎn)實踐，由我公司和南京理
工大學(xué)共同研制成功的、具有國內(nèi)領(lǐng)先、國際水平的炸藥生產(chǎn)技術(shù)。其
主要特點是：操作簡單，工藝條件較寬松，能耗低，生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品質(zhì)
量穩(wěn)定可靠。膨混工藝技術(shù)是采用膨化結(jié)晶機連續(xù)膨化技術(shù)、三料連
續(xù)混藥器和混涼藥螺旋相結(jié)合的“二段混合、涼藥”技術(shù)。通過螺旋輸
送物料來實現(xiàn)膨混工藝的連續(xù)化。其主要由“動態(tài)進料、靜態(tài)膨化”的
立式圓盤連續(xù)膨化結(jié)晶機、膨化硝銨凸輪粉碎機、木粉螺旋干燥機、油
相配制以及三料連續(xù)混藥器等設(shè)備組成。膨化和混藥各工序之間，硝
酸銨溶液、復(fù)合油相由管道泵輸送，粉狀硝酸銨及木粉等由螺旋來實現(xiàn)
上下工序之間的連續(xù)。
2連續(xù)膨化技術(shù)
硝酸銨連續(xù)膨化的含義是指硝酸銨溶液以一定的流量連續(xù)不斷地
輸入到膨化機內(nèi)瞬間結(jié)晶、膨化。連續(xù)膨化的技術(shù)關(guān)鍵是硝酸銨溶液
在膨化機內(nèi)不斷結(jié)晶、膨化所產(chǎn)生的蒸汽分壓能否及時導(dǎo)除，從而保證
膨化機內(nèi)的真空度能維持在工藝要求的范圍內(nèi)。
連續(xù)膨化的工藝流程如下：硝酸銨經(jīng)錘式破碎機粉碎后由螺旋輸
送至溶解罐，經(jīng)計量、溶解，或?qū)⒁后w硝酸銨真接用在膨化硝銨炸藥生
產(chǎn)中L2j，并加入適量的膨化劑，升溫達到規(guī)定溫度后用泵送至高位罐，
在由膨化機和高位罐組成的結(jié)晶系統(tǒng)達到規(guī)定工藝要求時開啟進料閥
門進行結(jié)晶。硝酸銨溶液進入膨化機，在一定真空狀態(tài)下迅速膨化結(jié)
晶，硝酸銨溶液中的水分經(jīng)快速汽化、形成汽泡、汽泡破裂、水分逸出，
在硝酸銨晶體內(nèi)形成大量“孑L、洞、隙”，整個過程始終保持在基本穩(wěn)定
的真空狀態(tài)下瞬間完成。在膨化機膨化盤上已膨化的硝酸銨由機內(nèi)刮
板刮入膨化機底部貯存，當貯存達到一定量后關(guān)閉進料閥，高位罐放空
即可出料。膨化硝酸銨由出料螺旋輸送至送硝車進入混藥工序。
3連續(xù)膨化主要設(shè)備的安全性研究
連續(xù)膨化是在沒有外力的作用下，膨化劑含量在0．12～0．15％的
硝酸銨溶液在真空靜態(tài)連續(xù)瞬間蒸發(fā)、膨化、結(jié)晶，形成膨松、多孔的膨
化硝酸銨，其密度為0．3～0．35％左右，無雷管感度L3]，在這個過程中
同時釋放出大量的結(jié)晶熱，從而使得膨化硝銨自身的溫度下降約
350℃，所以硝酸銨的膨化過程不需要外界提供能量支持，因此在生產(chǎn)
過程中硝酸銨膨化不用加熱。由于膨化硝銨的多孔性、疏松性、易碎
性，膨化好的硝酸銨很容易被具有“鏟、翻、掀”功能的刮料板從結(jié)晶盤
面上鏟起、翻動、掀落人結(jié)晶機的儲料倉中。儲料倉中的一組出料刮板
在圓周方向上將物料分成若干等分，帶著物料隨傳動主軸一起作圓周
運動。運動到出料口處利用其自身重量自由落下排出機外．因此出料
的過程是不受任何外力的作用的，膨化的過程是在低壓、降溫、基本上
不受外力作用下完成的。因此從工藝設(shè)計上保證了連續(xù)膨化的本質(zhì)安
全性[“。
膨化結(jié)晶機的刮料板與結(jié)晶盤、出料刮板與儲料倉盤面這些有相
對運動的動靜部件之間的安全間隙達4毫米以上，機體、結(jié)晶盤、刮料
板、出料板等均采用不發(fā)火材料制造，以減小膨化硝酸銨與機體內(nèi)壁的
附著力，避免設(shè)備結(jié)構(gòu)之間相對運動產(chǎn)生摩擦而發(fā)生火花。電機功率
·288·
3kw、傳動主軸轉(zhuǎn)速為0．57轉(zhuǎn)／分．線速度只有60毫米／秒，在整個進
料、膨化、鏟料、出料的過程中，由于速度慢，運動和受力均勻、平穩(wěn)．轉(zhuǎn)
動部分沒有機械摩擦和沖擊，從結(jié)構(gòu)設(shè)計上有效地保證了膨化結(jié)晶機
的本質(zhì)安全性。
4連續(xù)混藥技術(shù)
所謂連續(xù)混藥是指燃燒劑和氧化劑經(jīng)連續(xù)計量進入錐形預(yù)混器和
雙向螺旋混合器內(nèi)作“相向、相對和逆向”運動而形成近似“湍動混合”
的狀態(tài)，從而使幾種物料得到充分混合，保證了產(chǎn)品質(zhì)量和提高了生產(chǎn)
能力。
連續(xù)混藥的工藝流程如下：膨化硝銨經(jīng)螺旋輸送、定量進入凸輪粉
碎機，經(jīng)粉碎后的膨化硝酸銨用螺旋輸送至混藥器，同時與油泵輸送的
定量油相、經(jīng)螺旋干燥后定量輸送的木粉在混藥器進行預(yù)混，然后進入
混藥螺旋進一步混合即得膨化硝銨炸藥。
5連續(xù)混藥主要設(shè)備的安全性研究
連續(xù)混藥由以下設(shè)備組成：冷卻回轉(zhuǎn)螺旋、膨化硝酸銨粉碎系統(tǒng)、
木粉干燥和輸送系統(tǒng)、油相供給系統(tǒng)、食鹽輸送系統(tǒng)、預(yù)混合器和混合
晾藥螺旋。這里的危險工序是膨化硝酸銨粉碎系統(tǒng)，危險設(shè)備是膨化
硝酸銨粉碎機。采用較低的轉(zhuǎn)速(小于1440r／min)、破碎機內(nèi)使用有色
金屬(銅)和在不影響破碎效果的前提下，適當增加內(nèi)部間隙等措施，來
保證膨化硝酸銨粉碎的安全性。
連續(xù)混藥系統(tǒng)的連續(xù)混合設(shè)備是根據(jù)物料“相向、相對和逆向”運
動而形成“湍動混合”思想，采用三料錐形混藥器和混涼藥螺旋相結(jié)合
的“二段混合和涼藥”技術(shù)方案設(shè)計而成[5；。通過螺旋輸送來實現(xiàn)工
藝的連續(xù)化。它集木粉干燥、膨化硝酸銨粉碎和三組分定量于一體從
而達到物料的連續(xù)充分、均勻混合。它完全摒棄了傳統(tǒng)的輪碾機混藥
工藝，具有很好的本質(zhì)安全性。
連續(xù)混藥主要由膨化硝銨凸輪粉碎機、木粉蒸汽干燥螺旋、油相噴
油系統(tǒng)、計量螺旋、三料錐形混藥器和混涼藥螺旋等設(shè)備組成。
5．1 凸輪粉碎機的安全性分析
膨化硝酸銨的粉碎采用了硝酸銨氣流工藝中的凸輪粉碎技術(shù)，用
凸輪粉碎機對膨化硝銨銨進行粉碎。由于膨化硝酸銨達到一定的溫度
時才有雷管感度，其感度主要還是依靠雷管爆炸產(chǎn)生的沖擊波對膨化
硝酸銨絕熱壓縮而引起爆轟。凸輪粉碎機工作時是利用錘頭的旋轉(zhuǎn)運
動對膨化硝銨在一定的空間進行撞擊K J，而膨化硝銨的撞擊感度與普
通硝酸銨相當；同時粉碎機外殼與錘頭之間間隙達6mm以上，沒有金
屬間的直接摩擦、撞擊等。轉(zhuǎn)動部件經(jīng)過動靜平衡校驗，轉(zhuǎn)速小于1500
轉(zhuǎn)／分；外殼采用不銹鋼材料制造。機體內(nèi)襯有色金屬鋁和銅套等不發(fā)
火材料，錘頭均采用有色金屬銅材制造，以提高凸輪粉碎機的本質(zhì)安全
性。在生產(chǎn)中應(yīng)嚴禁金屬、砂石等硬質(zhì)雜質(zhì)進入粉碎機．因此凸輪粉碎
機粉碎膨化硝酸銨是安全的。
5．2三料錐形混藥器的安全性分析
三料錐形混藥器其外殼是一個水平放置的圓錐體，中心有一條旋
轉(zhuǎn)軸，軸上有多組葉漿組成。葉漿連同旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，使物料產(chǎn)生
“相向、相對和逆向”運動而形成湍動混合，從而實現(xiàn)了混藥的連續(xù)化生
產(chǎn)。由于設(shè)備轉(zhuǎn)速低(120轉(zhuǎn)／分左右)、動靜部件之間沒有摩擦和沖
擊、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，所以生產(chǎn)安全、高效。
6結(jié)論
硝酸銨連續(xù)膨化是在沒有外力的作用下，膨化劑含量在0．12—
0．15％的硝酸銨溶液在真空靜態(tài)連續(xù)瞬間蒸發(fā)、膨化、結(jié)晶，形成膨松、
多孑L的膨化硝酸銨，在整個進料、膨化、鏟料、出料的過程中，由于速度
慢，運動和受力均勻、平穩(wěn)，轉(zhuǎn)動部分沒有機械摩擦和沖擊，從結(jié)構(gòu)設(shè)計
上有效地保證了膨化結(jié)晶機的本質(zhì)安全性。而連續(xù)混藥是通過三料錐
形混藥器使膨化硝酸銨、木粉、復(fù)合油三種物料產(chǎn)生(下轉(zhuǎn)第290頁)
萬方數(shù)據(jù)
施工過程中的施工技術(shù)，嚴格審查工程質(zhì)量與技術(shù)資料，優(yōu)化建筑施工
中的各項規(guī)范，真正落實做好這些工作不僅可以大大提高建筑施工過
程中各環(huán)節(jié)的工作效率，而且可以在很大程度上降低了建筑施工的成
本。與此同時也可以使建筑施工企業(yè)在當今如此激烈的競爭環(huán)境中更
好的生存和發(fā)展。更重要的是也可以提高建筑行業(yè)的施工技術(shù)水平，
在很大程度上增強建筑企業(yè)的市場競爭力。
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3結(jié)束語
隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展，化工在人們?nèi)粘Ｐ枨笾须S處可見、必不
可少，就是在這樣龐大的背景下，化工安全事故頻頻發(fā)生，時時為我們
敲響警鐘，處處彰顯著化工安全的重要性，化工安全已迫在眉睫。為了
在化工安全事故發(fā)生時能夠及時有效地進行搶險和救援，我們的化工
安全專家仍在努力著，這也提醒著我們，對化工安全需要高度重視，更
需要戰(zhàn)略性思考。
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作者簡介：張玉潔(1972年2月生)，大專，現(xiàn)有職稱助理檔案管理
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(上接第288頁)“相向、相對和逆向”運動而形成湍動混合，從而實現(xiàn)
了混藥的連續(xù)化生產(chǎn)。由于設(shè)備轉(zhuǎn)速低(120轉(zhuǎn)／分左右)、動靜部件之
間沒有摩擦和沖擊、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，所以生產(chǎn)安全、高效。多年的安全生產(chǎn)
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