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摘要：从乳化炸药的基本原理出发，结合国内现有生产线的运行情况，从乳化工艺、冷却工艺以及敏化工艺等方面，对影响乳化炸药产品质量的因素做了研究和探讨。严格按照规定程序进行生产操作，确保生产工艺关键控制点的各项参数符合标准要求，减少过程控制中的不确定因素。
关键词：乳化炸药；工艺条件；影响因素
引言
2000年以后，我国乳化炸药得到了长足的发展和进步，技术装备的自动化程度进一步提高，由原来的间断式生产变为连续化生产，由动态式乳化升级为静态式乳化，无论是炸药性能，还是装备水平，与世界发达国家的差距在逐步缩小。但生产线技术改造较频繁，不同工艺条件对乳化炸药产品质量影响明显,制约了乳化炸药的发展。
1乳化炸药连续生产自动控制的应用现状
随着工业技术的发展，带动着乳化炸药生产技术的革新，推动着技术的发展。从生产实际来说，自动控制技术的应用，还存在着以下问题：①乳化炸药的监测。在生产控制中，高黏度乳化基质流量指标的检测，尤为重要，不过关于此指标的检测技术很少，而且技术的专业性不强。②物料加温环节，极易出现油相超调、水相超调等问题，加之加温罐的惯性加热作用，使得问题影响整个生产系统。③反馈控制不准确。由于反馈不准确，无法实现对基体温度的精确把控。基于此，需要探索把控质量的措施。
2乳化炸药连续化自动化生产的质量控制实例
2.1工艺流程以及设备
JK型乳化炸药生产线，采用的工艺具体组成包括水相和油相以及静态乳化等，为全自动乳化生产线，能够实现连续生产。在实际应用中，主要使用的设备如下：①水相设备，用于水相制备；②油相设备，用于油相制备。③化学发泡剂制备设备。④生产线动力控制柜等。
2.2输入控制
在自动化生产中，对乳化炸药的质量把控，要做好输入控制。具体要点如下：①水相控制。从水相材料的质量和温度以及密度入手，采取具体的把控措施。该工艺水相溶液的配制，利用水经流量计，通过自动定量，进行加水，利用液态硝酸铵控制系统，将其定量送入水相罐内，再按比例投入硝酸钠配制成水相，水相罐设计温控系统，可做到升温或者降温。当溶液达到工艺要求后，留作备用。需要注意的是，使用液态硝铵进行水相的配置时，要根据工艺指导加入配料，并且保温留作备用。②油相控制。此过程中，重点从油相材料的质量和温度参数的把控入手，实现对质量的把控。此生产工艺应用中，使用的油相材料是复合型油相。在配制时，对油相材料，进行称重测量，取一定的材料，加入到油相溶罐内。利用自动调节阀进行加热处理，当油相的温度达到要求的温度后，进行搅拌，使其能够均匀，再持续加热，当达到工艺温度的基本要求后，进入自动保温程序，留作备用。③乳化剂的选择。由于使用的是复合油相，乳化剂已按工艺配方添加进油相材料内，从影响产品质量的材料角度来说，乳化剂是关键，因此要合理选择，并且做好温度的把控，避免超温，保证乳化剂的乳化能力。
2.3过程控制
在乳化过程中，采取的质量控制要点如下：①电流。采用变频器装置控制，进而保证电流的稳定性。②温度。合理设置乳化温度，进而改善乳化效果。若乳化温度过高或者过低，都会造成乳化失效，增加生产的安全风险。③乳化基质。选择乳胶粒子比较细而且分散均匀的材料，保证乳化炸药的性能。④冷却过程的质控要点：采取除水措施，比如使用水分导除装置；优化原辅材料等。⑤敏化过程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在生产的过程中，将已经制备好的发泡剂，采取泵送的方式，输送到混合装置，同时泵送乳胶，通过在线静态混合处理后，再装入到装药机内。通过对此生产工艺，进行应用效果检验，获得了乳胶基质的硝铵析出量结果，具体如下：①原二级乳化器岩石乳化炸药基质。经过24h浸泡后开展测试，硝酸铵溶失量为0.24g/L；②静态乳化器岩石乳化炸药基质。经过24h浸泡后开展测试，硝酸铵溶失量为0.08g/L；③静态乳化器煤矿许用乳化炸药基质。经过24h浸泡后开展测试，硝酸铵溶失量为0.19g/L。从此结果来说，静态乳化系统的生产效果较好。从敏化产品性能角度来说，静态乳化生产工艺下的产品性能较好，以静态乳化器岩石乳化炸药为例，当班性能情况如下：①爆速为4861m/s；②殉爆距离[4cm]3/3；[8cm]3/3。自然储存性能如下：①爆速为4094m/s；②殉爆距离[4cm]3/3。
3工艺条件对乳化炸药产品质量的影响
3.1敏化温度和工艺对产品质量的影响
敏化温度是敏化过程中非常关键的工艺控制点，温度参数的设置要恰到好处。敏化温度与乳胶基质黏度成反比，若温度低，黏度高，会导致产生气泡少,分布不均匀，油膜的弹性和韧性降低[7]，影响乳化炸药的质量稳定性。若温度高，黏度低，敏化剂快速反应，短时间内释放出大量气体，形成气泡不稳定或逃逸，乳化效率降低，影响乳化炸药的爆炸性能。在实际生产中，根据气候的变化调节敏化温度，一般将敏化温度控制在45～55℃，此时乳胶基质黏度适中，产生的气泡大小、数量合适，且均匀分布，能保证乳化炸药的产品质量和爆炸性能。敏化工艺是乳化炸药生产中最为关键的工艺，它将没有雷管感度的乳胶基质敏化成具有雷管感度的乳化炸药。在敏化工序中除了温度，流量和时间也能决定敏化程度的好坏，要对这些工艺参数进行有效控制，减少偶然因素，保证敏化生产过程稳定。采用静态敏化时，计算机根据配比参数自动控制流量，在乳胶基质进入静态分散器前将发泡剂同步加入进行混合，装成药卷后1min左右完成敏化。
3.2乳化温度及工艺对乳化炸药产品质量的影响
乳化温度要控制在一定的范围内。一方面过高的温度会导致乳化炸药中的油相材料挥发、分解和被碳化，影响最终乳化反应的发生；另一方面高温度乳化与凉药温差过大，温度短时间内由高至低快速下降，水相中的无机盐溶解度急剧减小，产生析晶现象，影响乳化炸药的性能。一般将乳化温度控制在100~110℃范围内最佳。流量控制是乳化工艺的关键控制点，合理的水油相溶液配比，直接关系到乳胶基质的质量稳定性。水相的流量控制不好，不能形成W/O型乳化液，属于无效乳化。油相流量控制不好，胶粒的界面膜中乳化剂排列不规律，影响乳化产品性能。采用静态乳化时，计算机自动按配比数据将水相和油相溶液经相应的管路、阀门和过滤器连续泵入预乳罐，预乳搅拌后送入无转动静态乳化器进行精乳。
结语
乳化炸药生产工艺相对成熟，但生产线技术改造较频繁，不同工艺条件对乳化炸药产品质量影响明显，所以要严格按照规定程序进行生产操作，确保生产工艺关键控制点的各项参数符合标准要求，减少过程控制中的不确定因素。建议采取如下措施：1）严格执行质量管理手册中人员职责划分规定，明确质量管理责任，加强质量管理控制。2）明确生产过程控制中的关键质量控制点，严格按照生产操作规程操作，保证各项工艺参数符合标准要求，特别是温度参数的控制。3）建立质量控制参数和质量问题的书面记录，保证成品质量的可追溯性，减少相似质量问题出现的几率。
参考文献
［1］汪旭光.乳化炸药［M］．北京:冶金工业出版社，1993.
［2］吕春旭.工业炸药理论［M］．北京:兵器工业出版社，2003.
［3］马方兴.对乳化炸药全连续化生产线的认识和建议［J］．煤矿爆破，2005（4）：26-27．
论文作者:李双利,唐凤
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/12
标签：炸药论文; 温度论文; 基质论文; 工艺论文; 静态论文; 乳胶论文; 性能论文; 《防护工程》2019年9期论文;