現有膨化硝銨炸藥生產線“液混式”工藝設備改造分析

劉勛文

摘要：基于現代化科學技術不斷進步，推動炸藥生產技術迅猛向前發展，然而國內現有的膨化硝銨炸藥生產線存在諸多的不足之處，基于此，加強對膨化硝銨炸藥生產線“液混式”工藝設備進行改造探究，以期優化工藝環節，改善“液混式”工藝設備性能，提升炸藥生產企業生產線安全技術水平。

關鍵詞：膨化硝銨;炸藥生產線;“液混式”;工藝設備

引言：膨化硝銨炸藥是一種新型無梯粉狀炸藥，相關研究人員基于對硝酸銨飽和溶液相平衡的研究，創建了復合表面活性劑作用下的強制析晶膨化工藝，促使硝酸銨工藝技術取得顯著的提升。因此，為提升膨化硝銨炸藥生產線安全技術，需要加強對“液混式”工藝設備改造分析，以期優化膨化硝銨炸藥生產環節，進而簡化生產目標，提升生產效率。

一、關于膨化硝銨炸藥生產線技術現狀分析

國內當前膨化硝銨炸藥生產工藝流程（如圖所示）：

研究人員就膨化硝銨炸藥生產線中面臨的困境問題進行剖析，發現某炸藥生產企業生產線中的生產工序較多，加之受到生產技術的制約，生產工序繁雜，包括了膨化、原材料制備、原材料輸送、硝銨粉碎、炸藥混合等多道生產工序，在整個生產線運營過程中，運用到的生產設備較多，生產線安全性，炸藥產品的質量成為某炸藥生產企業首要解決的問題，基于此背景下，某炸藥生產企業生產線安全風險較高、節能效果不明顯、生產運營模式與節能降耗理念相違背。研究人員，就某企業生產的炸藥產品密度和抗水性進行測試和檢驗，相關技術研究人員，取一定量的普通硝銨和膨化硝銨，將其置放在空氣中暴露2h，用天秤進行稱重，分別計算普通硝銨和膨化硝銨的吸濕量;將兩種藥體進行浸水試驗，2h后取樣觀察，（具體如表2所示）：

研究人員發現產品密度不合符生產標準、抗水性能較差，尤其在膨化結晶過程中，過多的水分溢出，在晶體表面形成不規則的棱角，進而形成熱點的源泉，一方面促使膨化硝銨自敏化進步，另一方面，降低了膨化硝銨炸藥密度和抗水性，嚴重影響到炸藥在工業爆破中的應用效果[1]。通過表2分析可清晰地看出，不同的工藝路線，對膨化硝銨炸藥密度和抗水性的影響較大，膨化硝銨吸濕性大于普通硝銨的吸濕性，基于此，加強對膨化硝銨炸藥生產線“液混式”工藝設備升級改造具有研究的可行性。

另外，研究人員在實際考察中發現，某炸藥生產企業生產線制藥工房在線藥量偏大。膨化硝銨粉碎制備、原料混合過程、油相材料制備等相關設備在生產I線運營中，銜接性不強，一次進料、出料量大;某炸藥生產企業就此類問題進行改造優化，采用將生產工序隔離、控制布料厚度、應用一次進料和出料量技術等手段，對進料、出料量大問題的改進，雖取得一定的進展，整體的控制應用效果不明顯，生產線存在較大的安全風險，控制難度大。

二、膨化硝銨炸藥生產線結晶機進水問題及安全技術應用分析

（一）結晶機進水問題和解決對策

相關研究人員首先就膨化硝銨炸藥生產線結晶及進水問題進行探究，以期找到正確的處理方式，保證在膨化硝銨炸藥生產線中促結晶過程順利完成;其次，研究人員采取實驗的方式對結晶機進水問題進行研究，當結晶機完成排料工作后，在結晶機恢復常壓后，打開出料門，最先排出的是水，其次是膨化硝銨與水的混合物，最后得到的藥體結晶無法使用;在研究人員多次試驗后，仍得到上述的結果。

為判斷結晶機進水問題，研究人員對結晶機內的水源進行檢查，排除各種因素后，發現真空管道內部存在水流，采取將冷凝水調小后，實驗發現，結晶機仍然存在進水現象，同時造成了真空管道堵塞問題;研究人員再次進行實驗，開啟結晶機的排空閥，發現排空速度低于冷凝器速度，當結晶機完全排空時，真空度高于冷凝度，并在負壓的情況下，導致了結晶機進水，因此，可判斷結晶機進水的原因與真空管道水流問題有關[2]。

基于此，研究人員在泵機停止后，為降低結晶機負壓，阻止空氣通過真空泵管道進入到冷凝器，在冷凝器與真空泵之間設置了單向閥，改變了冷凝器朝向，當關閉單向閥后，有效阻斷了空氣進入到真空泵和管道中，進而保證冷凝器設備正常運行，有效解決了結晶機進水問題。

（二）安全技術應用

在膨化硝銨炸藥生產前，炸藥生產企業需要就物料的危險因素進行分析，針對硝酸銨物料來說，其氧化性較高、燃燒率高、腐蝕性強，對人體的傷害較大，一旦接觸到皮膚，人員會產生頭暈、無力等癥狀，嚴重可造成人員死亡。同時，硝酸銨具有爆燃特性，與可燃燒的粉末混合，則會出現劇烈的爆炸現象。

就復合油相材料來說，物料中包含了機油、柴油、煤焦油等高熱燃燒的物質，整個混合物中存在松香、石蠟、瀝青等物質，對人體皮膚具有較強的腐蝕性，尤其在高熱的工作環境中，人體不適等癥狀顯著，嚴重威脅到人員的身體健康，炸藥生產企業必須加強對炸藥生產線風險隱患的預見，制定經濟處理方案，加強對人員的安全保護，制定嚴格的工作場所管理制度，要求人員切實履行各項管理制度，保證自身的安全，推動炸藥生產企業可持續發展。

三、改造“液混式”生產工藝設備路徑

基于炸藥生產企業生產線現狀，技術研究人員為提升炸藥生產線安全性、優化生產環節，首先設計了高性能的膨化硝銨炸藥配方，將二氧化劑硝酸銨與可燃劑復合油進行混合，在工業爆破中的應用效果明顯提升，炸藥藥體密度和抗水性明顯提升;技術研究人員積極構建了水包油型分散體系，運用真空干燥工藝，大大提高了藥體的干燥程度，研制出了粉末狀的銨油炸藥，以液混的狀態呈現，生產工藝流程（如圖3所示）：

技術研發人員，在“液混式”生產設備研發中，添加了環保節能理念，以期通過技術改造，降低炸藥生產企業能耗和污染，提高炸藥產品生產產能，確?！耙夯焓健迸蚧蹁@炸藥生產技術路線符合節能降耗理念，技術設計人員將上下料倉進行串聯，保證各項生產設備之間的連續性，解決了間隔出料問題，保證連續的膨化結晶;同時，改造了結晶機內部的存量，降低了一次進料、出料量，符合“液混式”膨化硝銨炸藥生產標準。另外，積極踐行“油水連續混合、連續膨化結晶制粉”工藝路線，簡化工藝生產步驟和工序，將膨化硝銨粉碎機、膨化硝銨輸送螺旋機等設備停運，降低生產線能耗的同時，提升“液混式”膨化硝銨炸藥生產效率，保證生產線安全，降低了生產線在線存藥量[3]。技術研究人員，為證實“液混式”膨化硝銨炸藥生產技術具有實際應用的可行性，進行實驗操作，具體（如表4所示）;

結論：綜上所述，“液混式”膨化硝銨炸藥生產技術路線適用于炸藥生產企業生產線中，安全性較高，工藝技術先進、工序操作簡單，可保證一次進料、出料的連續性、保證連續膨化結晶，在傳統生產工藝的基礎上進行優化改造，符合企業發展需求，具有實際應用在炸藥企業生產中的可行性，炸藥產品在新型的生產技術支持下，藥體的密度和抗水性提高，最大程度上提高了炸藥綜合性能。

參考文獻：

[1]帖選勛.膨化硝銨炸藥水分的控制[J].現代礦業，2020，36（03）：226-227.

[2]梁銳鋒.膨化硝銨炸藥生產過程中的安全技術[J].化學工程與裝備，2019（01）：303-304.

[3]盛英俊，徐晨輝，賴俊光.膨化硝銨炸藥生產線結晶機進水問題分析[J].化工設計通訊，2018，44（12）：178-179.