何西茹 羅亞軍 陶鐵軍 趙明生

(1.貴州久聯(lián)民爆器材發(fā)展股份有限公司；2.貴州新聯(lián)爆破工程集團有限公司)

低溫敏化工藝乳化炸藥儲存穩(wěn)定性影響因素分析

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(1.貴州久聯(lián)民爆器材發(fā)展股份有限公司；2.貴州新聯(lián)爆破工程集團有限公司)

針對低溫敏化工藝中乳化炸藥產(chǎn)品儲存穩(wěn)定性波動較大的問題進行了分析，結(jié)果表明：夏季使用油相材料B，加入4.5 L/t發(fā)泡劑生產(chǎn)的乳化炸藥產(chǎn)品儲存期穩(wěn)定性較好；冬季使用油相材料A、乳化劑、微晶蠟，加入4.5 L/t發(fā)泡劑生產(chǎn)的乳化炸藥產(chǎn)品的儲存期穩(wěn)定性較好，為炸藥儲存提供了依據(jù)。

低溫敏化 乳化炸藥 儲存穩(wěn)定性 影響因素

乳化炸藥基質(zhì)經(jīng)過敏化處理后，根據(jù)炸藥起爆的灼熱核理論，其內(nèi)部均勻分布的微小氣泡在外界起爆能量的強力作用下會被絕熱壓縮形成灼熱點，激發(fā)乳化炸藥爆炸，從而提高乳化炸藥的爆轟感度和爆炸性能。因此，敏化工藝是乳化炸藥取得良好爆炸性能和儲存穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到成品炸藥的性能與安全[1-3]。乳化炸藥的敏化工藝主要有物理敏化、化學敏化。物理敏化是通過向基質(zhì)中添加挾帶氣體的微小載體，化學敏化是在乳膠基質(zhì)中摻入化學發(fā)泡劑,使其反應(yīng)后在乳膠基質(zhì)中形成大量微小氣泡[4-7]?；瘜W敏化又分為高溫化學敏化和低溫化學敏化，高溫敏化工藝雖然生產(chǎn)效率高，但產(chǎn)品爆炸性能低，設(shè)備投資高；中低溫化學敏化工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品爆炸性能好，更能滿足實際爆破工程的需要。但是中低溫化學敏化生產(chǎn)工藝相對復雜、控制難度較高，炸藥性能和儲存穩(wěn)定性都受到很大的影響[8-9]，目前我國約20%的乳化炸藥生產(chǎn)線采用高溫敏化工藝，60%左右的乳化炸藥生產(chǎn)線采用中低溫化學敏化工藝。

貴州久聯(lián)民爆器材發(fā)展股份有限公司在乳化炸藥低溫敏化工藝中，產(chǎn)品儲存穩(wěn)定性存在較大波動，為此，對低溫敏化工藝中乳化炸藥儲存穩(wěn)定性的影響因素進行了分析，以供同行借鑒。

1 低溫敏化工藝生產(chǎn)的乳化炸藥儲存穩(wěn)定性的影響分析

1.1 油相材料的影響

油相材料是乳化炸藥關(guān)鍵組分之一，是構(gòu)成乳化液的連續(xù)相，普通條件下作為乳化炸藥的可燃劑，特殊條件下又可作為敏化劑。使用不同的油相材料，對乳化炸藥的儲存穩(wěn)定性有較大影響，特別是近年發(fā)展起來的低溫敏化快速發(fā)泡工藝生產(chǎn)的乳化炸藥，不但對油相材料的要求高，而且生產(chǎn)時環(huán)境溫度對其也有很大的影響。為分析油相材料對低溫敏化工藝乳化炸藥儲存穩(wěn)定性的影響，進行了夏季和冬季不同油相材料的對比試驗，油相材料組分分別為：①油相材料A、乳化劑；②油相材料A、乳化劑、微晶蠟；③油相材料B。試驗結(jié)果見表1。

從表1可以看出，夏季使用油相材料B生產(chǎn)的炸藥產(chǎn)品質(zhì)量和儲存期穩(wěn)定性較好，冬季使用油相材料A、乳化劑、微晶蠟生產(chǎn)的炸藥產(chǎn)品質(zhì)量和儲存期穩(wěn)定性較好。根據(jù)低溫乳化炸藥生產(chǎn)的這一特點，不同季節(jié)采用不同的油相材料，可以保證產(chǎn)品質(zhì)量及儲存期穩(wěn)定性要求。

1.2 發(fā)泡劑、促進劑的影響

發(fā)泡劑、促進劑在低溫敏化乳化炸藥生產(chǎn)中主要是促使乳化炸藥在指定時間內(nèi)產(chǎn)生大量的微氣泡來調(diào)節(jié)炸藥密度，提高乳化炸藥爆轟感度，使乳化炸藥在爆炸過程中爆轟波在藥體中能穩(wěn)定傳播。如果發(fā)泡劑用量過多，會產(chǎn)生大量的無效氣泡，使炸藥密度變小，炸藥在爆炸過程中爆轟波在藥體中不能穩(wěn)定傳播，降低了炸藥對被爆體的作功能力，對乳化炸藥的殉爆距離、猛度、爆速都有不同程度的影響；如果發(fā)泡劑用量過少，炸藥密度過大，使炸藥產(chǎn)生拒爆。促進劑相當于化學反應(yīng)中的催化劑，使發(fā)泡劑在炸藥中產(chǎn)生微小氣泡的時間縮短，達到快速發(fā)泡的目的。其添加量應(yīng)適中。過少起不到催化劑的作用，過多會造成浪費。貴州久聯(lián)民爆器材發(fā)展股份有限公司在油相材料試驗分析的基礎(chǔ)之上，進行了發(fā)泡劑、促進劑對低溫敏化工藝中乳化炸藥儲存穩(wěn)定性的影響試驗。在夏季使用油相材料B，加入不同量的發(fā)泡劑進行試驗；在冬季使用油相材料A、乳化劑、微晶蠟，加入不同量的發(fā)泡劑對進行試驗，試驗結(jié)果如表2所示。

表1 夏季、冬季不同油相材料的影響

從表2可以看出，夏季使用油相材料B，加入4.5 L/t發(fā)泡劑生產(chǎn)的乳化炸藥產(chǎn)品的儲存期穩(wěn)定性較好；冬季使用油相材料A、乳化劑、微晶蠟，加入4.5 L/t發(fā)泡劑生產(chǎn)的乳化炸藥產(chǎn)品的儲存期穩(wěn)定性較好。根據(jù)低溫敏化工藝生產(chǎn)乳化炸藥這一特點，在不同季節(jié)采用不同的油相材料與相應(yīng)發(fā)泡劑量配比進行生產(chǎn)，可以較好地保證乳化炸藥產(chǎn)品的儲存穩(wěn)定性。

1.3 其他因素的影響

(1)乳化劑是制備乳化炸藥的關(guān)鍵組分。乳化劑的種類、活性及其搭配直接影響乳化炸藥的質(zhì)量(物理狀態(tài)和爆炸性能)，生產(chǎn)實踐證明，采用不同的乳化劑對產(chǎn)品質(zhì)量和儲存期穩(wěn)定性有很大影響，采用高級復合乳化劑對產(chǎn)品質(zhì)量和儲存期的穩(wěn)定性更好。

表2 不同材料在夏季、冬季發(fā)泡劑用量的影響

(2)敏化溫度。敏化溫度過低，藥質(zhì)發(fā)硬，影響發(fā)泡效果；溫度過高，氣泡產(chǎn)生過快，氣泡與氣泡之間會串在一起產(chǎn)生無效大氣泡逸出，使敏化出藥密度更大，影響產(chǎn)品質(zhì)量和儲存期穩(wěn)定性。實踐證明，敏化溫度控制在46～50 ℃為宜。

(3)儲存條件。由于低溫乳化炸藥的敏化通常具有一定的后效作用，利用其后效作用可使乳化炸藥的敏化效果達到最佳狀態(tài)，但是要在38℃左右的溫度下進行，低于38℃后作用就會中斷，成品藥條密度就會過大，極低氣溫天氣會對此后效作用產(chǎn)生不利影響。為此，對生產(chǎn)線的各環(huán)節(jié)保溫處理的同時，對低溫乳化炸藥的儲存環(huán)境作了適當改進：在成品箱上用棉被保溫，在成品庫里采用異型產(chǎn)品包圍小徑產(chǎn)品的方法保溫，盡量減少庫房內(nèi)的熱量損失，使低溫乳化炸藥的敏化效果得以保障，并最終確保產(chǎn)品質(zhì)量。

2 結(jié) 語

①夏季使用油相材料B，發(fā)泡劑量加入4.5 L/t生產(chǎn)的乳化炸藥產(chǎn)品的儲存期穩(wěn)定性較好；冬季使用油相材料A、乳化劑、微晶蠟，發(fā)泡劑量加入4.5 L/t生產(chǎn)的乳化炸藥產(chǎn)品的儲存期穩(wěn)定性較好;②應(yīng)采用高級復合乳化劑，敏化溫度控制在46～50 ℃為宜，同時做好庫房的保溫措施，盡量減少庫房內(nèi)的熱量損失，使低溫乳化炸藥的敏化效果得以保障。

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[2] 王文佑，云主惠.工業(yè)炸藥[M].北京:兵器工業(yè)出版社,1993.

[3] 呂春緒.表面活性理論與技術(shù)[M].南京：江蘇科技出版社,1991.

[4] 陳 飛.珍珠巖敏化技術(shù)參數(shù)對乳化炸藥性能的影響[J].爆破器材,2002,31(1):10-15.

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2014-06-12)

何西茹(1976—)，女，工程師，550002 貴州省貴陽市。