浅议粉状乳化炸药生产中的粘壁问题

粉状乳化炸药作为工业炸药重要品种之一,在工程爆破、爆炸焊接等领域被广泛应用,但在生产工艺中,喷雾干燥后往往存在着炸药粘壁和结块问题,严重影响粉状乳化炸药的生产效率和安全性。为解决粉状乳化炸药生产中的粘壁问题,分析炸药生产中粘壁问题的成因,探讨粘壁问题的表征和评估方法,同时,从改变配方组分、改进工艺条件、调整生产流程和使用添加剂等4方面,讨论解决粘壁问题的技术途径及可行性,为我国粉状乳化炸药存在的粘壁问题提供解决思路。

低爆速粉状乳化炸药在光面爆破中的应用

针对平硐开拓光面爆破施工工况,采用粉状乳化炸药、矿物质粉、多孔有机物密度调节剂混合制备出一种低爆速粉状乳化炸药,通过调节各组分比例,控制爆速在1200~3000m/s范围内,以适配光面爆破作业。采用LSDYNA进行数值模拟分析并开展现场实际应用,结果表明:低爆速粉状乳化炸药耦合装药结构对孔壁破坏较小,爆破作用更均匀,半孔率可达90%,超欠挖量在10cm以内,有效提高了边墙成型效果,边墙半孔率提高50%。本研究为光面爆破施工提供了借鉴。

粉状乳化炸药在云浮硫铁矿安全开采中的应用

分别从位于云浮硫铁矿3个不同台阶的5个爆破区域进行矿石分类取样,将收集到的75个矿石样品与粉状乳化炸药混合均匀后放入HHS-4型电热恒温水浴锅中进行接触反应实验,根据接触反应程度判断各种因素对粉状乳化炸药发生自爆的影响。研究结果表明:粉状乳化炸药的自爆与炮孔的温度有关,温度升高,炸药发生自爆的可能性增加,当温度>50℃时,必须采取相应的措施防止粉状乳化炸药自爆;在弱碱性矿石条件下,粉状乳化炸药的自爆还与矿石的pH有关,在同等条件下,矿样的pH高,炸药发生自爆的可能性高;粉状乳化炸药发生自爆的可能性与矿石的品位无关。

粉状乳化炸药的研究与发展

文章对粉状乳化炸药的研究过程和现状进行了综述 ,并提出了进一步发展的方向。

粉状乳化炸药爆温的理论计算

文章对粉状乳化炸药的爆温进行了计算:用B—W法确定了粉状乳化炸药的爆炸反应方程式,用盖斯定律以炸药原料和爆炸产物各组分的定容生成热为基础计算了其定容爆热,用加权法算得了爆炸产物的摩尔定容热容,最终计算得到岩石粉状乳化炸药的爆温为2695K,一级、二级、三级煤矿许用粉状乳化炸药的爆温依次为2651K、2597K、2510K。计算结果显示随着氯化钾含量的增加,煤矿许用粉状乳化炸药的爆热、爆温均呈现降低的趋势。当氯化钾含量在4%～9%范围内递增时,炸药的爆热、爆温的降低与氯化钾含量呈线性关系。

岩石粉状乳化炸药的微观结构与其安全性的关系

岩石粉状乳化炸药是一种新型的高性能无梯炸药。文章从微观结构出发 ,结合实验效果 ,对岩石粉状乳化炸药的机械感度、热感度、雷管感度进行了分析。结果表明 。

硝酸钾抑制硝酸铵AN_Ⅳ～AN_Ⅲ相变的效应及其在粉状乳化炸药中的应用

探讨了硝酸钾抑制硝酸铵ANⅣ～ANⅢ相变的效应,并且研究了其在提高粉状炸药抗结块性中的作用。通过DSC、高低温试验和抗压强度测试证实,在硝酸铵中添加2%硝酸钾能完全抑制硝酸铵的ANⅣ～ANⅢ相变,能够提高粉状乳化炸药中硝酸铵的结晶稳定性,降低药体的抗压强度,有效地减少结块现象。

机械制粉工艺粉状乳化炸药防结块研究

机械制粉工艺是制造粉状乳化炸药的有效技术途径之一,但产品易吸湿、结块。为改善其抗结块性,分别研究了表面活性剂、无机盐、固体粉末的影响效果。结果表明,水相中添加无机盐是最有效的抗结块方法,尤其是添加复合无机盐与阴离子型表面活性剂的产品具有良好的储存性能与热安定性,并且爆炸性能与喷雾制粉工艺产品接近,优于二号岩石铵锑炸药。

粉状乳化炸药粒度对其爆轰性能的影响

粉状乳化炸药兼具了乳化炸药和粉状工业炸药的优点,其特殊的微观结构使得粒度对爆轰性能的影响,与粉状工业炸药既相似又有差别。出于提高粉状炸药爆炸威力和对爆轰机理认识的目的,将同一粉状乳化炸药筛分、制备了四种不同粒度的试验样品,分别进行爆速和猛度测试。结果表明:在实验条件下,随着炸药粒径的减小,爆速和猛度呈近似直线趋势增大,并从理论上解释了粒度对粉状乳化炸药爆轰性能的影响。

弯曲装药条件下粉状乳化炸药爆轰特性的试验研究

文章主要研究了弯曲装药条件下粉状乳化炸药的爆轰特性,并用弯曲装药条件下粉状乳化炸药爆轰速度出现的衰减,即爆速亏损进行表征。试验装置的材料为304钢,钢板上加工有凹槽,粉状乳化炸药装填在不同尺寸的凹槽中,采用爆速仪测量凹槽不同部位装药的爆速。试验发现:粉状乳化炸药的弯曲装药在爆轰过程中存在明显的爆速亏损;在连续的弯曲装药条件下,装药的爆轰出现持续衰减的现象。同时,在弯曲装药条件下,当装药截面积S一定时,爆速亏损随着曲率半径的减小而增加;当装药的曲率半径R一定时,爆速亏损随着装药截面积的减小而增加。而且曲率半径对爆轰传播的影响大于装药截面积的影响。文章通过数据分析,建立了装药截面积S和曲率半径R与爆速亏损之间的关系模型。

粉状乳化炸药静电安全性研究

测定了粉状乳化炸药的静电感度,并由此计算确定了其最小静电着火能。考察了环境因素和操作条件对粉状乳化炸药静电起电的影响,从中找出了起电最为剧烈的条件。在此基础上,应用探极法测定了粉状乳化炸药在气流中起电后的最大放电火花电流和最大静电放电火花电量,确定了最大静电放电火花能量;同时,在工业现场实地测定了粉状乳化炸药的起电状况。按照粉体静电安全性判别标准评价了粉状乳化炸药的静电安全性,结果表明粉状乳化炸药在工业生产过程中,对静电是安全的。

煤矿许用粉状乳化炸药的研制

从我国现阶段民爆器材发展总体规划出发 ,分析了我国煤矿许用炸药安全性的现状。阐述了新研制的煤矿许用粉状乳化炸药的配方、生产工艺及性能特点 ,并对其在地下瓦斯煤矿的应用情况进行了总结和分析。检测及试验结果表明 ,这种新型工业炸药具有较好的爆炸性能和安全性能 ,能够满足我国相应瓦斯煤矿的爆破要求。成本分析表明 ,煤矿许用粉状乳化炸药可为生产和应用企业带来明显的经济效益。

Ⅱ型粉状乳化炸药的研究

通过对粉状乳化炸药配方、工艺、爆炸性能和安全性能的优化和深入研究,成功地开发出了Ⅱ型岩石粉状乳化炸药和Ⅱ型煤矿许用粉状乳化炸药,显著降低了粉状乳化炸药的生产成本,提高了作功能力和本质安全性。

粉状乳化炸药作功能力测试方法的研究

设计了一种评价粉状炸药作功能力的新方法——弹道抛掷法。将待测炸药试样放在一端封闭钢制圆筒内,筒上盖有已知质量的圆形钢盖,引爆炸药后,钢盖在爆炸气体冲击作用下按弹道轨迹抛出,测出钢盖被抛出的水平距离,据此距离来表征一定质量炸药的作功能力,并利用该方法对粉状乳化炸药的作功能力进行了测试。实验结果表明,弹道抛掷法测试结果与铅法测试结果相比,具有很好的相关性,该方法简便、快速、准确,其相对标准偏差为0.24～0.40m。

二级煤矿许用粉状乳化炸药研究及应用

文章从我国民爆器材发展总体规划出发 ,分析了国内外煤矿许用炸药的发展现状 ,介绍了新近开发的二级煤矿许用粉状乳化炸药。文中阐述了这种新型煤矿许用炸药的配方、生产工艺及其性能特点 ,并对其在地下瓦斯矿井的应用情况进行了总结和分析。检测及应用表明 ,这种新型工业炸药具有良好的爆炸性能、储存性能和安全性能。井下爆破试验结果表明 ,煤掘爆破中炮孔利用率在 97%以上 ,炸药单耗比原使用的乳化炸药降低 2 3%。

露天粉状乳化炸药的研究与质量控制

通过对粉状乳化炸药的研究,探索了露天粉状乳化炸药配方的设计、工艺的确定、爆炸性能及其安全性能的质量控制,研发了成本低、能耗小、爆炸性能好和安全性能高的露天粉状乳化炸药。

粉状乳化炸药安全性能研究

粉状乳化炸药是一种无单质炸药敏化的高性能抗水工业炸药，其爆速可达4700m·s-1（32mm药卷）、临界直径小于8mm．文中对该炸药的安全性能进行了较详尽的阐述．实验结果证明，粉状乳化炸药具有较好的生产、运输和使用安全性．

机械制粉工艺粉状乳化炸药的配方研究

文章结合粉状乳化炸药机械制粉工艺的特点,从乳化剂、油相材料、添加剂三个方面对新工艺的配方及乳化工艺条件对炸药性能的影响进行了论述。结果表明,采用新配方经机械制粉工艺制备的粉状乳化炸药与喷雾制粉工艺产品爆炸性能接近,并且堆积密度大、流散性好。

粉状乳化炸药热分解动力学研究

利用热重法(TG)研究了粉状乳化炸药的热分解过程和非等温反应动力学,采用Ozawa法和非线性等转化率积分法获得了其热分解动力学参数和机理函数。结果表明,粉状乳化炸药初始分解温度稍高于乳化炸药基质,分解活化能为97 kJ/mol,是热稳定性良好的工业炸药。粉状乳化炸药的热分解机理属随机成核和随后成长,热分解动力学方程为dα/dt=1×1010×(1-α)exp(-1.2×104/T)。

粉状乳化炸药静电特性参数的测试研究

采用适宜的方法测定粉状乳化炸药与静电起电有关的相对介电常数ε_r和带电后自然放电的半衰时间t_(1/2)。在此基础上,计算出粉状乳化炸药在测试条件下的体积电阻率ρ和放电时间常数τ。在测定条件下,粉状乳化炸药ε_r=2.92,t_(1/2)分别为57720s(RH=26％)和11220s(RH=70％)。对应τ分别是83272s和16187s,ρ分别是3.22×10^(15)Ω·m和6.26×10^(14)Ω·m。在气流输送试验中,粉状乳化炸药的质量电量密度达-2.62×10^(-6)C/kg。