周偉東

摘 要：隨著社會工業(yè)的發(fā)展，經(jīng)濟水平不斷提高，我國的乳化炸藥技術(shù)水平也在日益進步，過去傳統(tǒng)的乳化工藝方法已經(jīng)不能乳化炸藥的進步與發(fā)展，行業(yè)開始側(cè)重于高效、節(jié)能的乳化生產(chǎn)理念，所以改進乳化炸藥的低溫乳化工藝是毋庸置疑的。乳化炸藥的低溫乳化工藝改進可以讓乳化炸藥的生產(chǎn)過程更加合理。本文主要介紹了利用水相析晶點的降低來達到壓低乳化過程中的溫度的工藝方法，闡述了工藝改進的必要性，并展望了它的發(fā)展前景，給行業(yè)提供參考。

關(guān)鍵詞：乳化炸藥；低溫乳化；工藝方法；改進

0. 引言

隨著整個社會工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，乳化炸藥的工藝創(chuàng)新對炸藥制造行業(yè)的提升有充分的幫助，因此改進低溫乳化工藝在乳化炸藥行業(yè)中占有重要的地位，新型低溫乳化工藝制造方法可以極大地提高炸藥在乳化過程中的轉(zhuǎn)化效率和產(chǎn)量，能夠推動整個生產(chǎn)制造過程的不間斷生產(chǎn)，進而提高工廠企業(yè)的整體經(jīng)濟水平，加快行業(yè)的發(fā)展。

1. 乳化炸藥的概況

1.1 乳化炸藥的重要性

雖然炸藥聽起來比較陌生，但是他卻運用在我們的日常生活的各個方面中，乳化炸藥是在近些年來發(fā)展比較迅速的一種新型富含水質(zhì)的親水型工業(yè)使用的炸藥。這種炸藥在本質(zhì)上是和由硝銨制成的炸藥沒有太大差別的，基本物質(zhì)組成情況是一樣的，不過乳化炸藥因為其特殊的乳化工藝過程別具一格，它是一種外形由油水包制成的高爆型炸藥，這種炸藥有許多優(yōu)點，爆炸時呈現(xiàn)出的爆炸效果好，抗水失效性較好，使用安全性高，對環(huán)境的污染指數(shù)小等，被用于各種工業(yè)爆破環(huán)境中，生產(chǎn)制造的效益良好。與過去傳統(tǒng)的乳化炸藥生產(chǎn)制造相比，低溫乳化工藝能夠避免生產(chǎn)過程中的高溫高能耗，保持生產(chǎn)流程的流暢性和連續(xù)性，提高了乳化加工的生產(chǎn)效率。

乳化炸藥讓炸藥的生產(chǎn)出現(xiàn)了創(chuàng)新性，并且增加了炸藥的實用性和安全性。原本的乳化過程首先需要利用高溫來使炸藥成分乳化，耗費了大量的熱量，然后再降低溫度達到敏化的目的，這種一升一降的方法大大增加了乳化過程的消耗，而且使生產(chǎn)過程出現(xiàn)間斷性。所以這些生產(chǎn)過程的工藝缺點催生了低溫乳化工藝，低溫乳化正逐漸縮小乳化和敏化之間的能量消耗量，目前的乳化溫度已經(jīng)由傳統(tǒng)的90℃-150℃高溫范圍降低到了70℃-90℃范圍，這種溫度范圍的降低極大地加速了物料乳化基質(zhì)的冷卻過程，如果把乳化過程的溫度再降低一些，就可以將炸藥材質(zhì)的乳化和敏化溫度控制在大致相同的范圍內(nèi)，有利于實現(xiàn)乳敏一體化過程，保證整個過程的連續(xù)性，減少生產(chǎn)時間，減少能源消耗。低溫乳化工藝的研制開發(fā)提高了乳化炸藥的保存性質(zhì)，提高了它的存放穩(wěn)定性。

1.2 低溫乳化炸藥的生產(chǎn)原理

乳化炸藥的組成和普通炸藥相差無幾，一般來說，它是由水、油、氣這三相和四種成分組成的，具體包括有水溶性無機鹽的水相部分，有碳元素物質(zhì)的油相部分，將乳化相分開的類敏化氣體成分和油包水類的乳化溶劑。在這種炸藥中最核心也是最基礎(chǔ)的物質(zhì)成分是含有氧化劑的水溶液，他其實就是炸藥的乳化分散相。乳化炸藥由于含有油相物質(zhì)才使得其擁有連續(xù)性，能夠燃燒。乳化炸藥的水溶液具有它的析晶點，而析晶點的存在影響著炸藥乳化過程的溫度值，所以如何降低析晶點就成了低溫乳化工藝的核心問題，在原有的乳化配方之中添加一些可以降低析晶點的材料和物質(zhì)，就可以調(diào)配出低溫乳化的炸藥材質(zhì)，從而減少能量損耗，同時也保護了環(huán)境。

2.析晶點減小的措施

2.1 使用混合型氧化劑

眾所周知，傳統(tǒng)的炸藥成分都是硝酸銨，因為硝酸銨這種物質(zhì)具有價格低廉，氧化效果好等特點，因而被作為炸藥生產(chǎn)過程的氧化劑所廣泛運用。因為它溶解在水中之后所產(chǎn)生的溫度變化梯度過大，所以當(dāng)在水中溶解之后溫度下降的過程中，溶解度就會快速下降，于是產(chǎn)生了相應(yīng)的晶體。由于硝酸銨自身不能夠提供過多的氧化效果，因此通常使用混合型氧化試劑來作為氧化劑植被水溶液。氧化劑在硝酸銨之外就只能使用可以降低氧化劑水中溶液的析晶點的物質(zhì)來進行混合，變相地增加溶液中的含氧量。實際生產(chǎn)過程中經(jīng)常使用硝酸鈉、硝酸鈣和高氯酸鉀等這些物質(zhì)來作為溶液氧化劑，現(xiàn)階段我國國內(nèi)的乳化炸藥生產(chǎn)制造過程中使用的基本都是由硝酸鈉和硝酸銨混合而成的混合型氧化劑，他們的混合比例按照4：1來分配，可以做到目前最佳的混合效果，達到降析晶點的最佳目的。

2.2 在乳化配方中添加尿素

在平常的乳化炸藥的水相配制過程中，可以添加尿素，把尿素和硝酸銨通過規(guī)定比例的混合然后添加到水中制成相應(yīng)的水溶液，就可以得到乳化炸藥的對應(yīng)水相溶液。尿素有一種可以增加乳化溶液的穩(wěn)定性的作用，硝酸銨可以在尿素的作用下降低自己的水中溶點，從而整體上降低混合物的溶點。但是尿素的添加也會產(chǎn)生一些問題，因為尿素具有負氧的平衡功能，所以若果將尿素添加進硝酸銨炸藥水相中，混合物溶液中的變化情況越來越大，最后可能使得炸藥失效，無法引爆。所以，在添加尿素的時候一定要控制好添加量，避免混合之后的炸藥失效，物極必反。

2.3 在傳統(tǒng)炸藥成分中加入特殊附加物

在乳化炸藥中加入晶型改變性質(zhì)的試劑附加物，例如多元醇、十二烷基苯磺酸鈉和其他晚即硫酸鈉等化學(xué)物質(zhì)。這些附加物的添加可以改變原有的硝酸銨晶體的晶粒生長發(fā)育，有效減少乳化敏化過程中的大顆粒晶粒以及其他多種晶粒的析出，晶型改性劑可以減弱溶液的液面張緊力。增大硝酸銨水溶液的溶解度，使得溶解平衡向我們期望的一方進行，在可控范圍內(nèi)降低析晶點。不過在添加這些附加物時，也要適度適量，避免過多的添加量導(dǎo)致的析晶點提高。多元醇擁有與水中的相結(jié)合的能力，所以能夠促進硝酸鹽的溶解，提高它們的水中溶解度，進而使析晶點下降。

3.低溫乳化工藝改進對于乳化炸藥的性能效果影響

由上述的降低乳化溫度的措施可以得出，例如使用混合型氧化試劑、添加適量尿素、添加晶體類型改變性質(zhì)的試劑的材料這些方法均能夠通過降低析晶點來降低乳化過程的溫度，都具有顯著的生產(chǎn)影響。相比這些措施，最優(yōu)的還是混合型氧化劑的應(yīng)用，我們甚至可以在運用他的基礎(chǔ)上再進行下一步的析晶點降低。通過添加相關(guān)降析物質(zhì)可以大點同等的效果，而且添加后的乳化炸藥除了爆炸效果變強之外，基本物質(zhì)組成沒有太大差別，這些物質(zhì)的添加并沒有使炸藥的引爆效果變差，反之還可能增強，最重要的是她們降低了乳化過程的溫度，減少了大量的制造成本，提高了乳化效率和連續(xù)性，提高了業(yè)界炸藥生產(chǎn)率。

4.結(jié)語

在實行了低溫乳化工藝改進之后，乳化炸藥的生產(chǎn)時間大大減小，乳化效率明顯提高，提高了乳化過程的安全性和高效性，為企業(yè)節(jié)約了經(jīng)濟成本，有利于企業(yè)的高效節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展。低溫乳化的過程中，通過相應(yīng)物質(zhì)的合理添加可以在不改變產(chǎn)品性能的前提下加快生產(chǎn)過程，縮短乳化周期，提升炸藥生產(chǎn)連續(xù)性。企業(yè)的產(chǎn)能提高，生產(chǎn)過程工藝步驟簡化，減少了乳化制造的能源消耗，對于整個行業(yè)來說無疑是一個值得推廣的方法。乳化炸藥的低溫乳化工藝改進改造隨著我國“科學(xué)發(fā)展”的國家戰(zhàn)略的不斷深入必將給炸藥制造行業(yè)帶來更豐厚的回報，在實際應(yīng)用中會愈來愈受歡迎。

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