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        現(xiàn)有膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線“液混式”工藝設(shè)備改造分析

        2020-12-28 06:03:28劉勛文
        裝備維修技術(shù) 2020年17期
        關(guān)鍵詞:工藝設(shè)備

        劉勛文

        摘要:基于現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步,推動(dòng)炸藥生產(chǎn)技術(shù)迅猛向前發(fā)展,然而國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線存在諸多的不足之處,基于此,加強(qiáng)對(duì)膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線“液混式”工藝設(shè)備進(jìn)行改造探究,以期優(yōu)化工藝環(huán)節(jié),改善“液混式”工藝設(shè)備性能,提升炸藥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線安全技術(shù)水平。

        關(guān)鍵詞:膨化硝銨;炸藥生產(chǎn)線;“液混式”;工藝設(shè)備

        引言:膨化硝銨炸藥是一種新型無梯粉狀炸藥,相關(guān)研究人員基于對(duì)硝酸銨飽和溶液相平衡的研究,創(chuàng)建了復(fù)合表面活性劑作用下的強(qiáng)制析晶膨化工藝,促使硝酸銨工藝技術(shù)取得顯著的提升。因此,為提升膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線安全技術(shù),需要加強(qiáng)對(duì)“液混式”工藝設(shè)備改造分析,以期優(yōu)化膨化硝銨炸藥生產(chǎn)環(huán)節(jié),進(jìn)而簡(jiǎn)化生產(chǎn)目標(biāo),提升生產(chǎn)效率。

        一、關(guān)于膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線技術(shù)現(xiàn)狀分析

        國(guó)內(nèi)當(dāng)前膨化硝銨炸藥生產(chǎn)工藝流程(如圖所示):

        研究人員就膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線中面臨的困境問題進(jìn)行剖析,發(fā)現(xiàn)某炸藥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線中的生產(chǎn)工序較多,加之受到生產(chǎn)技術(shù)的制約,生產(chǎn)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(chǎn)工序,在整個(gè)生產(chǎn)線運(yùn)營(yíng)過程中,運(yùn)用到的生產(chǎn)設(shè)備較多,生產(chǎn)線安全性,炸藥產(chǎn)品的質(zhì)量成為某炸藥生產(chǎn)企業(yè)首要解決的問題,基于此背景下,某炸藥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線安全風(fēng)險(xiǎn)較高、節(jié)能效果不明顯、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式與節(jié)能降耗理念相違背。研究人員,就某企業(yè)生產(chǎn)的炸藥產(chǎn)品密度和抗水性進(jìn)行測(cè)試和檢驗(yàn),相關(guān)技術(shù)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(jìn)行稱重,分別計(jì)算普通硝銨和膨化硝銨的吸濕量;將兩種藥體進(jìn)行浸水試驗(yàn),2h后取樣觀察,(具體如表2所示):

        研究人員發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品密度不合符生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、抗水性能較差,尤其在膨化結(jié)晶過程中,過多的水分溢出,在晶體表面形成不規(guī)則的棱角,進(jìn)而形成熱點(diǎn)的源泉,一方面促使膨化硝銨自敏化進(jìn)步,另一方面,降低了膨化硝銨炸藥密度和抗水性,嚴(yán)重影響到炸藥在工業(yè)爆破中的應(yīng)用效果[1]。通過表2分析可清晰地看出,不同的工藝路線,對(duì)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(qiáng)對(duì)膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線“液混式”工藝設(shè)備升級(jí)改造具有研究的可行性。

        另外,研究人員在實(shí)際考察中發(fā)現(xiàn),某炸藥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)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(guān)設(shè)備在生產(chǎn)I線運(yùn)營(yíng)中,銜接性不強(qiáng),一次進(jìn)料、出料量大;某炸藥生產(chǎn)企業(yè)就此類問題進(jìn)行改造優(yōu)化,采用將生產(chǎn)工序隔離、控制布料厚度、應(yīng)用一次進(jìn)料和出料量技術(shù)等手段,對(duì)進(jìn)料、出料量大問題的改進(jìn),雖取得一定的進(jìn)展,整體的控制應(yīng)用效果不明顯,生產(chǎn)線存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn),控制難度大。

        二、膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線結(jié)晶機(jī)進(jìn)水問題及安全技術(shù)應(yīng)用分析

        (一)結(jié)晶機(jī)進(jìn)水問題和解決對(duì)策

        相關(guān)研究人員首先就膨化硝銨炸藥生產(chǎn)線結(jié)晶及進(jìn)水問題進(jìn)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(chǎn)線中促結(jié)晶過程順利完成;其次,研究人員采取實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)結(jié)晶機(jī)進(jìn)水問題進(jìn)行研究,當(dāng)結(jié)晶機(jī)完成排料工作后,在結(jié)晶機(jī)恢復(fù)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(jié)晶無法使用;在研究人員多次試驗(yàn)后,仍得到上述的結(jié)果。

        為判斷結(jié)晶機(jī)進(jìn)水問題,研究人員對(duì)結(jié)晶機(jī)內(nèi)的水源進(jìn)行檢查,排除各種因素后,發(fā)現(xiàn)真空管道內(nèi)部存在水流,采取將冷凝水調(diào)小后,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),結(jié)晶機(jī)仍然存在進(jìn)水現(xiàn)象,同時(shí)造成了真空管道堵塞問題;研究人員再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),開啟結(jié)晶機(jī)的排空閥,發(fā)現(xiàn)排空速度低于冷凝器速度,當(dāng)結(jié)晶機(jī)完全排空時(shí),真空度高于冷凝度,并在負(fù)壓的情況下,導(dǎo)致了結(jié)晶機(jī)進(jìn)水,因此,可判斷結(jié)晶機(jī)進(jìn)水的原因與真空管道水流問題有關(guān)[2]。

        基于此,研究人員在泵機(jī)停止后,為降低結(jié)晶機(jī)負(fù)壓,阻止空氣通過真空泵管道進(jìn)入到冷凝器,在冷凝器與真空泵之間設(shè)置了單向閥,改變了冷凝器朝向,當(dāng)關(guān)閉單向閥后,有效阻斷了空氣進(jìn)入到真空泵和管道中,進(jìn)而保證冷凝器設(shè)備正常運(yùn)行,有效解決了結(jié)晶機(jī)進(jìn)水問題。

        (二)安全技術(shù)應(yīng)用

        在膨化硝銨炸藥生產(chǎn)前,炸藥生產(chǎn)企業(yè)需要就物料的危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析,針對(duì)硝酸銨物料來說,其氧化性較高、燃燒率高、腐蝕性強(qiáng),對(duì)人體的傷害較大,一旦接觸到皮膚,人員會(huì)產(chǎn)生頭暈、無力等癥狀,嚴(yán)重可造成人員死亡。同時(shí),硝酸銨具有爆燃特性,與可燃燒的粉末混合,則會(huì)出現(xiàn)劇烈的爆炸現(xiàn)象。

        就復(fù)合油相材料來說,物料中包含了機(jī)油、柴油、煤焦油等高熱燃燒的物質(zhì),整個(gè)混合物中存在松香、石蠟、瀝青等物質(zhì),對(duì)人體皮膚具有較強(qiáng)的腐蝕性,尤其在高熱的工作環(huán)境中,人體不適等癥狀顯著,嚴(yán)重威脅到人員的身體健康,炸藥生產(chǎn)企業(yè)必須加強(qiáng)對(duì)炸藥生產(chǎn)線風(fēng)險(xiǎn)隱患的預(yù)見,制定經(jīng)濟(jì)處理方案,加強(qiáng)對(duì)人員的安全保護(hù),制定嚴(yán)格的工作場(chǎng)所管理制度,要求人員切實(shí)履行各項(xiàng)管理制度,保證自身的安全,推動(dòng)炸藥生產(chǎn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

        三、改造“液混式”生產(chǎn)工藝設(shè)備路徑

        基于炸藥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線現(xiàn)狀,技術(shù)研究人員為提升炸藥生產(chǎn)線安全性、優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)節(jié),首先設(shè)計(jì)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(fù)合油進(jìn)行混合,在工業(yè)爆破中的應(yīng)用效果明顯提升,炸藥藥體密度和抗水性明顯提升;技術(shù)研究人員積極構(gòu)建了水包油型分散體系,運(yùn)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(tài)呈現(xiàn),生產(chǎn)工藝流程(如圖3所示):

        技術(shù)研發(fā)人員,在“液混式”生產(chǎn)設(shè)備研發(fā)中,添加了環(huán)保節(jié)能理念,以期通過技術(shù)改造,降低炸藥生產(chǎn)企業(yè)能耗和污染,提高炸藥產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)能,確?!耙夯焓健迸蚧蹁@炸藥生產(chǎn)技術(shù)路線符合節(jié)能降耗理念,技術(shù)設(shè)計(jì)人員將上下料倉(cāng)進(jìn)行串聯(lián),保證各項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)備之間的連續(xù)性,解決了間隔出料問題,保證連續(xù)的膨化結(jié)晶;同時(shí),改造了結(jié)晶機(jī)內(nèi)部的存量,降低了一次進(jìn)料、出料量,符合“液混式”膨化硝銨炸藥生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。另外,積極踐行“油水連續(xù)混合、連續(xù)膨化結(jié)晶制粉”工藝路線,簡(jiǎn)化工藝生產(chǎn)步驟和工序,將膨化硝銨粉碎機(jī)、膨化硝銨輸送螺旋機(jī)等設(shè)備停運(yùn),降低生產(chǎn)線能耗的同時(shí),提升“液混式”膨化硝銨炸藥生產(chǎn)效率,保證生產(chǎn)線安全,降低了生產(chǎn)線在線存藥量[3]。技術(shù)研究人員,為證實(shí)“液混式”膨化硝銨炸藥生產(chǎn)技術(shù)具有實(shí)際應(yīng)用的可行性,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,具體(如表4所示);

        結(jié)論:綜上所述,“液混式”膨化硝銨炸藥生產(chǎn)技術(shù)路線適用于炸藥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線中,安全性較高,工藝技術(shù)先進(jìn)、工序操作簡(jiǎn)單,可保證一次進(jìn)料、出料的連續(xù)性、保證連續(xù)膨化結(jié)晶,在傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改造,符合企業(yè)發(fā)展需求,具有實(shí)際應(yīng)用在炸藥企業(yè)生產(chǎn)中的可行性,炸藥產(chǎn)品在新型的生產(chǎn)技術(shù)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(xiàn):

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

        [2]梁銳鋒.膨化硝銨炸藥生產(chǎn)過程中的安全技術(shù)[J].化學(xué)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(chǎn)線結(jié)晶機(jī)進(jìn)水問題分析[J].化工設(shè)計(jì)通訊,2018,44(12):178-179.

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