一种高威力乳化炸药及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高威力乳化炸药及其制备方法，旨在提供一种爆炸威力强、能耗较低、质量稳定的新型炸药；它是由下述A、B两组份混合而成，其中A组分按重量百分比的原料配比为：硝酸铵75～85％、水9～14％、硝酸盐3～5％、尿素0.3～2.0％、改性斯盘-80乳化剂0.3～3.5％、复合油相0.3～3.5％、石蜡1～1.5％和快速发泡剂0.8～3％组成；B组份为多孔粒状硝酸铵或粒状硝酸铵或硝酸钾的其中之一；A组分与B组分的重量比为88～96∶4～12；加工方法主要包括水相的制备、油相的制备、乳化、敏化、包装，并在敏化时加入多孔粒状硝酸铵或粒状硝酸铵或硝酸钾。

权利要求

1.一种高威力乳化炸药，其特征在于，它是由下述A、B两组份混合而成，其中A组分按重量百分比的原料配比为：硝酸铵75～85％、水9～14％、硝酸盐3～5％、尿素0.3～

2.0％、改性斯盘-80乳化剂0.3～3.5％、复合油相0.3～3.5％、石蜡1～1.5％和快速发泡剂0.8～3％组成；B组份为多孔粒状硝酸铵或粒状硝酸铵或硝酸钾的其中之一，并在敏化工序中直接加入B组分；A组分与B组分的重量比为：88～96∶4～12，所述的硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾或硝酸镁的其中之一，所述的复合油相是石蜡与凡士林的混合物，其之间的重量比为1∶1；所述的改性斯盘-80乳化剂为大豆粉乳化剂和斯盘-80乳化剂的混合物，其之间的重量百分比为40～60∶60～40；所述的快速发泡剂由重量百分比的下述原料组成，亚硝酸钠20～40％、硝酸铵20～40％、水20～59％、磷酸0.05～0.5％、硫脲

0.05～0.5％。

2.根据权利要求1所述的一种高威力乳化炸药的制备方法，其特征在于包括下述步骤：(1)待水温度升至100℃时，依次加入硝酸铵、硝酸盐、尿素，加温、搅拌、溶解，溶解时间30～40分钟，待温度升至95～105℃时，保温备用，为水相；

(2)将复合油相、石蜡加温溶解，溶解时间30～40分钟，待温度升至85～95℃时保温，使用前10分钟加入改性斯盘-80乳化剂混合均匀，为油相；

(3)将上述水相、油相过滤后，混合，乳化；

(4)乳化后，降温到45～65℃，加入快速发泡剂，即得A组分；

(5)按A组分与B组分的配比，将B组分加入到A组分中混合均匀即得。

说明书

一种高威力乳化炸药及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种乳化炸药，更具体地说，它涉及一种高威力乳化炸药，本发明还涉及上述炸药的制备方法。

背景技术

[0002] 炸药的爆炸威力在炸药上叫作功能力，其作功能力是指炸药爆炸时生成的高温、高压爆炸产物对外膨胀，压缩周围的介质，使其变形、破坏，飞散而做的功，是表示炸药质量的一个重要指标。炸药的爆炸威力实质是炸药爆炸时，周围介质产生的作用之和，即炸药所做的总功，通常也称炸药的爆炸威力。高威力乳化炸药实际就是1号岩石乳化炸药，作功能力指标超过320ml以上。目前，国内大多生产厂家生产的乳化炸药是2号岩石乳化炸药，作功能力指标为260ml以上，在用途上存在一定的局限性。为了提高乳化炸药的作功能力，国内外科研单位和生产厂家都采用在乳化炸药制备的水相中增加硝酸铵含量或加入铝粉等高发热值的固体物质，增加硝酸铵含量会造成乳化过程中的晶析点升高，并且耗费大量的蒸汽或电能，使水相溶解时间延长，导致乳化炸药贮存期缩短，从而影响乳化炸药的质量；加入大量的高发热值的固体物质铝粉，会大幅增加乳化炸药的成本，甚至影响安全生产。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种爆炸威力强、能耗较低、质量稳定的高威力乳化炸药。

[0004] 本发明要解决的另一技术问题是提供一种上述高威力乳化炸药的制备方法。

[0005] 本发明的前一技术方案是这样的：一种高威力乳化炸药，它是由下述A、B两组份混合而成，其中A组分按重量百分比的原料配比为：硝酸铵75～85％、水9～14％、硝酸盐3～5％、尿素0.3～2.0％、改性斯盘-80乳化剂0.3～3.5％、复合油相0.3～3.5％、石蜡1～1.5％和快速发泡剂0.8～3％组成；B组份为多孔粒状硝酸铵或粒状硝酸铵或硝酸钾的其中之一；A组分与B组分的重量比为：88～96∶4～12。

[0006] 进一步的，上述的一种高威力乳化炸药中，所述的硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾或硝酸镁的其中之一；所述的复合油相是石蜡与凡士林的混合物，它们之间的重量比为1∶1；所述的改性斯盘-80乳化剂为大豆粉乳化剂和斯盘-80乳化剂的混合物，它们之间的重量百分比为40～60∶60～40；所述的快速发泡剂由重量百分比的下述原料组成，亚硝酸钠20～40％、硝酸铵20～40％、水20～59％、磷酸0.05～0.5％、硫脲0.05～0.5％。

[0007] 本发明的后一技术方案是这样的：一种高威力乳化炸药的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

[0008] (1)待水温度升至100℃时，依次加入硝酸铵、硝酸盐、尿素，加温、搅拌、溶解，溶解时间30～40分钟，待温度升至95～105℃时，保温备用，为水相；

[0009] (2)将复合油相、石蜡加温溶解，溶解时间30～40分钟，待温度升至85～95℃时保温，使用前10分钟加入改性斯盘-80乳化剂混合均匀，为油相；

[0010] (3)将上述水相、油相过滤后，混合，乳化；

[0011] (4)乳化后，降温到45～65℃，加入快速发泡剂，即得A组分；

[0012] (5)按A组分与B组分的配比，将B组分加入到A组分中混合均匀即得。

[0013] 本发明工艺简单，节能环保，具有以下创新点：

[0014] (1)在敏化工序直接加入多孔粒状硝酸铵，不需要加温和耗费大量蒸汽(或电能)，具有节能减排，符合国家低碳经济政策。

[0015] (2)添加多孔粒状硝酸铵，有效改变了炸药氧平衡的质量，使原有负氧平衡的乳化炸药在爆炸反应过程中大大提高爆温和比容，防止固体碳的生成，直接提高了乳化炸药的作功能力(爆炸威力)。

[0016] (3)加入多孔粒状硝酸铵，它对炸药密度有着一定的调节作用，有利于炸药的殉爆、爆速等爆炸性能指标的稳定和提高。

[0017] (4)在敏化工序加入多孔粒状硝酸铵无需额外增加设备，使原有敏化机一机多用，减少项目投资，生产成本低廉，易实现大规模生产。

[0018] (5)在敏化工序加入多孔粒状硝酸铵，它不影响晶析点升高，确保了原有乳化的质量，保持了乳化炸药本身抗水特性。

[0019] (6)在敏化工序加入多孔粒状硝酸铵，无粉尘排放，无“三废”污染，有利于职工的身心健康和环境保护。

附图说明

[0020] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

[0021] 图1是本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

[0022] 参阅图1所示，本发明的工艺流程主要包括水相的制备、油相的制备、乳化、敏化、包装，其关键的技术点是在敏化时加入多孔粒状硝酸铵或粒状硝酸铵或硝酸钾，在耗能不高的情况下，有效改变了炸药氧平衡的质量，使原有负氧平衡的乳化炸药在爆炸反应过程中大大提高爆温和比容，防止固体碳的生成，直接提高了乳化炸药的作功能力(爆炸威力)，下面通过实施例详述本发明的工艺流程。

[0023] 实施例1

[0024] 将9千克自来水加入水相溶解罐升温至100℃，功率3KW，转速1420转/分，然后加入80千克硝酸铵，3.5千克硝酸钠、1千克尿素加温溶解，待温度升至100℃时，保温备用，溶解时间为35分钟；将1.5千克石蜡、3千克复合油相依次加入油相溶解罐(1.5KW、1430转/分)中进行升温、溶解温度为85℃，溶解时间为35分钟，使用前10分钟加入2.0千克改性斯盘-80乳化剂、保温备用，改性斯盘-80乳化剂为0.8千克大豆粉乳化剂与1.2千克斯盘-80乳化剂的化合物；将上述水相、油相材料过滤后，用水相输送设备和油相输送系统送到乳化器中进行乳化，功率为15KW、转速1470转/分，然后进入钢带自动冷却，温度降到63℃，降温后，自动通过发泡输送系统(功率：0.75kw、转速104转/分)，加入2千克快速发泡剂连续敏化，发泡剂为440克亚硝酸钠、440克硝酸铵，1.1千克水、10克磷酸、10克硫脲，并加入8千克多孔粒状硝酸铵混合均匀，得到高威力乳化炸药108千克后，送往包装按不同规格进行包装成炸药成品。

[0025] 实施例2

[0026] 将11千克自来水加入水相溶解罐升温，然后加入78千克硝酸铵、5千克硝酸钠、0.3千克尿素加温溶解，待温度升至103℃时，保温备用，溶解时间为40分钟；将1.5千克石蜡、2.7千克复合油相依次加入油相溶解罐中进行升温、溶解温度为90℃，溶解时间为30分钟，保温备用，使用前10分钟加入1.5千克改性斯盘-80乳化剂、改性斯盘-80乳化剂为0.9千克大豆粉乳化剂与0.6千克斯盘-80乳化剂的化合物；将上述水相、油相材料过滤后，用水相输送设备和油相输送系统送到乳化器中进行乳化，然后用乳胶输送泵送往冷却机进行自动降温，温度降到60℃，降温后，自动通过发泡输送系统，加入2.5千克快速发泡剂连续敏化，发泡剂为750克亚硝酸钠、750克硝酸铵，985克水、克磷酸、7.5克硫脲，并加10千克多孔粒状硝酸铵经连续敏化机混合均匀，得到高威力乳化炸药110千克后，送往包装，按不同规格进行包装成炸药成品。

[0027] 实施例3

[0028] 将9千克自来水加入水相溶解罐升温，然后加入77千克硝酸铵、5千克硝酸钠、2千克尿素加温溶解，待温度升至100℃时，保温备用，溶解时间为40分钟；将1.5千克石蜡、3.5千克复合油相依次加入油相溶解罐中进行升温、溶解温度为90℃，溶解时间为30分钟，保温备用，使用前10分钟加入2千克改性斯盘-80乳化剂、改性斯盘-80乳化剂为1千克大豆粉乳化剂与1千克斯盘-80乳化剂的混合物；将上述水相、油相材料过滤后，用水相输送设备和油相输送系统送到乳化器中进行乳化，然后用乳胶输送泵送往冷却机进行自动降温，温度降到60℃，降温后，自动通过发泡输送系统，加入2千克快速发泡剂连续敏化，发泡剂为750克亚硝酸钠、750克硝酸铵，985克水、7.5克磷酸、7.5克硫脲，并加13.3千克粒状硝酸铵经连续敏化机混合均匀，得到高威力乳化炸药113.3千克后，送往包装，按不同规格进行包装成炸药成品。

[0029] 实施例4

[0030] 将9千克自来水加入水相溶解罐升温，然后加入85千克硝酸铵、3千克硝酸镁、0.3千克尿素加温溶解，待温度升至105℃时，保温备用，溶解时间为40分钟；将1千克石蜡、0.5千克复合油相依次加入油相溶解罐中进行升温、溶解温度为90℃，溶解时间为30分钟，保温备用，使用前10分钟加入1千克改性斯盘-80乳化剂、改性斯盘-80乳化剂为0.4千克大豆粉乳化剂与0.6千克斯盘-80乳化剂的混合物；将上述水相、油相材料过滤后，用水相输送设备和油相输送系统送到乳化器中进行乳化，然后用乳胶输送泵送往冷却机进行自动降温，温度降到60℃，降温后，自动通过发泡输送系统，加入2.2千克快速发泡剂连续敏化，发泡剂为750克亚硝酸钠、750克硝酸铵，985克水、7.5克磷酸、7.5克硫脲，并加4.2千克硝酸钾经连续敏化机混合均匀，得到高威力乳化炸药104.2千克后，送往包装，按不同规格进行包装成炸药成品。

[0031] 实施例5

[0032] 将10千克自来水加入水相溶解罐升温，然后加入82.5千克硝酸铵、3千克硝酸镁、0.5千克尿素加温溶解，待温度升至102℃时，保温备用，溶解时间为30分钟；将1千克石蜡、1.5千克复合油相依次加入油相溶解罐中进行升温、溶解温度为90℃，溶解时间为30分钟，保温备用，使用前10分钟加入1.5千克改性斯盘-80乳化剂、改性斯盘-80乳化剂为0.6千克大豆粉乳化剂与0.9千克斯盘-80乳化剂的混合物；将上述水相、油相材料过滤后，用水相输送设备和油相输送系统送到乳化器中进行乳化，然后用乳胶输送泵送往冷却机进行自动降温，温度降到60℃，降温后，自动通过发泡输送系统，加入2.5千克快速发泡剂连续敏化，发泡剂为750克亚硝酸钠、750克硝酸铵，985克水、7.5克磷酸、7.5克硫脲，并加9千克多孔粒状硝酸铵经连续敏化机混合均匀，得到高威力乳化炸药109千克后，送往包装，按不同规格进行包装成炸药成品。

[0033] 各实施例的乳化炸药性能见表1所示。

[0034] 表1本发明的乳化炸药性能测试数据

[0035]方案 爆速m/s 殉爆cm 猛度mm 作功能力ml 贮存期d
实施例1 5.0×103 9 17.52 323 180
实施例2 4.8×103 10 18.01 328 180
实施例3 4.8×103 10 18.01 330 180
实施例4 4.6×103 8 16.38 322 180
实施例5 4.7×103 10 17.66 322 180

[0036] 从表1可以看出，本发明的乳化炸药其做功能力均大于320ml以上，达到了高威力乳化炸药的标准，并且其贮存稳定性也较好。