本发明涉及一种抗水粉状硝铵炸药制备方法,具体是一种以硅油为抗水剂的抗水粉状硝铵炸药的制备方法。
背景技术:
粉状硝铵炸药是由氧化剂硝酸铵与可然剂、敏化剂、添加剂按零氧平衡组成的爆炸性混合物,具有可靠的起爆感度、适中的威力,是工程爆破、矿山开采、爆炸焊接、爆炸切割等领域得到广泛的应用的重要工业炸药品种之一。但氧化剂硝酸铵本身具有吸湿性和结块性的缺点,导致粉状硝铵炸药也具有吸湿性与结块性,进而导致其起爆感度和威力显著降低,影响爆破效果和爆破安全。
文献1研究了抗水膨化硝铵炸药(张军,黄如胜,张书华.抗水膨化硝铵炸药的研究.煤矿爆破,2011,(3):25-27),抗水复合油相由矿物油和植物油、多层网状结构的抗水高分子化合物组成。而矿物油和植物油也是常用的油相组分。
文献2提高膨化硝铵炸药抗水性(王万勇.提高膨化硝铵炸药抗水性及流散性的实验研究. 煤矿爆破,2015,(3):13-15),由粘度较高的专用脂、机油、凡士林组成复合抗水油相。但是这些材料是目前常用的粉状硝铵炸药常用的油相材料。
文献3研究了抗水型岩石膨化硝按炸药(陈万里.抗水型岩石膨化硝铵炸药的研究[j].煤矿爆破,2003(01):8-9.),抗水油相由复合蜡,机油,沥青组成,而这几种石化材料是膨化炸药常用的抗水油相材料。
这些文献的共同特点是采用目前粉状工业炸药常用的矿物油、复合蜡、石蜡、微晶蜡、机油、柴油等作为抗水燃料油的重要组分,具有一定的抗水性,但原材料成本高、复合油相材料与硝酸铵/硝酸铵溶液不易混合均匀,且生产过程产生含油的废水废气,不利于安全清洁生产。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种抗水型粉状硝铵炸药及其制法,以膨化硝酸铵(或多孔粒状硝酸铵)为氧化剂,木粉、复合油脂或柴油和硅油组成的复合油相为可然剂制备粉状炸药,充分利用硅油的耐水性、憎水性强、良好的润滑性及对人体无害的特点,提高粉状硝铵炸药的抗水性和流散性,制备了一种成本低廉、无毒无害、爆炸性能优越、具有一定的抗水性能,且生产工艺简单的高抗水性粉状硝铵炸药。
实现本发明目的的技术解决方案为:
一种高抗水性粉状硝铵炸药,以质量百分比计,所述炸药由以下组分组成:膨化硝酸铵91.5-92.5%,木粉3.5-5.0%,复合油脂3.5-4.0%,各组分质量之和为100%,以所述炸药质量含量计,外加0.5-1%硅油。
一种高抗水性粉状硝铵炸药,以质量百分比计,所述炸药由以下组分组成:多孔粒状硝酸铵94.0-94.5%,柴油5.5-6.0%,以所述炸药质量含量计,外加0.5-1%硅油。
较佳的,所述硅油为甲基硅油、乙基硅油和甲基苯基硅油中任意一种。
上述的抗水粉状硝铵炸药制造工艺,其步骤为:
第一步,按比例将复合油脂加入熔化釜中于95~100℃下熔化后,加入硅油并搅拌均匀,制得复合抗水剂;
第二步,将膨化硝酸铵、木粉和复合抗水剂在65~70℃于混合器中混合均匀,制得抗水粉状硝铵炸药。
较佳的,将硝酸铵在125-130℃下,配制成91wt%的硝酸铵水溶液,并加入硝酸铵质量0.15%的膨化剂,搅拌均匀,在真空度为-0.090~-0.092mpa下膨化12min制得膨化硝酸铵。
上述的抗水粉状硝铵炸药制造工艺,其步骤为:
第一步,柴油和硅油加入混合器搅拌均匀,制得复合抗水剂;
第二步,将多孔粒状硝酸铵置于混合器内,同时加入复合抗水剂,在65~70℃于混合器中混合均匀,制得抗水多孔粒状铵油炸药。
本发明与现有技术相比,其显著优点是:
1.使用耐水性、憎水性强、对人体无害的甲基硅油、乙基硅油和甲基苯基硅油作为抗水剂,使得粉状硝铵炸药的抗水性能得到明显提高。
2.利用硅油的润滑性,产品流散性得到较大改善,提高了装药机的装药效率及炮孔装药效率。
3.采用膨化硝酸铵制得的炸药的堆积密度提高了10%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详述。
下面实施例1-4中采用的膨化硝酸铵通过将硝酸铵在125-130℃下,配制成91%的硝酸铵水溶液,并加入0.15%膨化剂,搅拌均匀,在真空度为-0.090~-0.092mpa下膨化12min制得。
实施例1
以工业生产100kg粉状硝铵炸药为例,选择组分和质量配比是:膨化硝酸铵91.5%,木粉5.0%,复合油脂(无锡市前洲万邦纺织助剂厂,yhzy复合脂(胶))3.5%,外加硅油0.7%。
按照上述组分和配比,实施步骤如下:
第一步,将3.5kg复合油脂和0.7kg硅油在混合器中搅拌均匀,配制成复合抗水剂。
第二步,将91.5kg膨化硝酸铵粉碎后,5kg木粉和第二步所制得的复合抗水剂在70℃下混合均匀,制得抗水粉状硝铵炸药;
第三步,将上述混合炸药,冷却至40℃以下进行装药、包装。
经测试,上述制得的产品性能为:当装药直径为32mm、装药密度0.85~0.88g/cm3时,炸药爆速为3250m/s,猛度15.00mm,殉爆距离5cm,浸水后殉爆距离4cm。流散性测试结果,抗水粉状硝铵炸药流动时间为16s(测试依据文献:周新利.判断膨化硝铵炸药的流散性的实验方法.周口师范学院学报,2005,22(5):76-78)。
经专著中(吕春绪,膨化硝酸铵炸药,兵器工业出版社,2001)方法测得上述炸药的堆积密度提高了10%。
实施例2
以工业生产100kg粉状硝铵炸药为例,选择组分和质量配比是:膨化硝酸铵92%,木粉4%,复合油脂4%。外加硅油1%。
第一步,将4kg复合油脂和1kg硅油在混合器中搅拌均匀,配制成复合抗水剂。
第二步,将92kg膨化硝酸铵粉碎后,4kg木粉和第二步所制得的复合抗水剂在65℃下混合均匀,制得抗水粉状硝铵炸药;
第三步,将上述混合炸药,冷却至40℃以下进行装药、包装。
按照实施例2所述的实施步骤进行操作即可制得产品。经测试,产品的性能为:当装药直径为32mm,装药密度0.85~0.88g/cm3时,爆速3340m/s,猛度15.90mm,殉爆距离7cm,浸水后殉爆距离5cm。流散性测试结果,抗水粉状硝铵炸药流动时间为15s。
测得上述炸药的堆积密度提高了10%。
实施例3
以工业生产100kg粉状硝铵炸药为例,选择组分和质量配比是:膨化硝酸铵92.5%,木粉3.5%,复合油脂4%,外加硅油0.8%。
第一步,将4kg复合油脂和0.8kg硅油在混合器中搅拌均匀,配制成复合抗水剂。
第二步,将92.5kg膨化硝酸铵粉碎后,3.5kg木粉和第二步所制得的复合抗水剂在65℃下混合均匀,制得抗水粉状硝铵炸药;
第三步,将上述混合炸药,冷却至40℃以下进行装药、包装。
按照实施例3所述的实施步骤进行操作即可制得产品。经测试,产品的性能为:当装药直径为32mm,装药密度0.85~0.88g/cm3时,爆速3340m/s,猛度15.50mm,殉爆距离6cm,,浸水后殉爆距离4cm。流散性测试结果,抗水粉状硝铵炸药流动时间为15.5s。
测得上述炸药的堆积密度提高了10%。
实施例4
以工业生产100kg粉状硝铵炸药为例,选择组分和质量配比是:膨化硝酸铵92%,木粉4.5%,复合油脂3.5%,外加硅油0.6%。
第一步,将3.5kg复合油脂和0.6kg硅油在混合器中搅拌均匀,配制成复合抗水剂。
第二步,将92kg膨化硝酸铵粉碎后,4.5kg木粉和第二步所制得的复合抗水剂在65℃下混合均匀,制得抗水粉状硝铵炸药;
第三步,将上述混合炸药,冷却至40℃以下进行装药、包装。
按照实施例4所述的实施步骤进行操作即可制得产品。经测试,产品的性能为:当装药直径为32mm,装药密度0.85~0.88g/cm3时,爆速3300m/s,猛度15.20mm,殉爆距离6cm,浸水后殉爆距离4cm。流散性测试结果,抗水粉状硝铵炸药流动时间为15s。
测得上述炸药的堆积密度提高了10%。
实施例5
以工业生产100kg多孔粒状铵油炸药为例,选择组分和质量配比是:多孔粒状硝酸铵94%,柴油6%,外加硅油0.5%。
第一步,配制复合抗水剂,按比例将6kg柴油和0.5kg硅油加入混合器搅拌均匀。
第二步,按照炸药配比准确称量多孔粒状硝酸铵94kg置于混合器内,同时加入复合抗水剂,在65-70℃于混合器中混合均匀,制得抗水多孔粒状铵油炸药。
第三步,将上述铵油炸药炸药冷却至40℃以下进行装药、包装。
按照实施例5所述的实施步骤进行操作即可制得产品。经测试,产品的性能为:在装药密度0.80~0.85g/cm3时,在直径为40mm钢管中测得爆速为3340m/s。流散性测试结果,抗水多孔粒状铵油炸药流动时间为12s。
实施例6
以工业生产100kg多孔粒状铵油炸药为例,选择组分和质量配比是:多孔粒状硝酸铵94.3%,柴油5.7%,外加硅油0.8%。
第一步,配制复合抗水剂,按比例将5.7kg柴油和0.8kg硅油加入混合器搅拌均匀。
第二步,按照炸药配比准确称量多孔粒状硝酸铵94.3kg置于混合器内,同时加入复合抗水剂,在65-70℃于混合器中混合均匀,制得抗水多孔粒状铵油炸药。
第三步,将上述铵油炸药炸药冷却至40℃以下进行装药、包装。
按照实施例6所述的实施步骤进行操作即可制得产品。经测试,产品的性能为:在装药密度0.80~0.85g/cm3时,在直径为40mm钢管中测得爆速为3440m/s。流散性测试结果,抗水多孔粒状铵油炸药流动时间为11s。
实施例7
以工业生产100kg多孔粒状铵油炸药为例,选择组分和质量配比是:多孔粒状硝酸铵94.5%,柴油5.5%,外加硅油1%。
第一步,配制复合抗水剂,按比例将5.5kg柴油和1kg硅油加入混合器搅拌均匀。
第二步,按照炸药配比准确称量多孔粒状硝酸铵94.5kg置于混合器内,同时加入复合抗水剂,在65-70℃于混合器中混合均匀,制得抗水多孔粒状铵油炸药。
第三步,将上述铵油炸药炸药冷却至40℃以下进行装药、包装。
按照实施例7所述的实施步骤进行操作即可制得产品。经测试,产品的性能为:在装药密度0.80~0.85g/cm3时,在直径为40mm钢管中测得爆速为3410m/s。流散性测试结果,抗水多孔粒状铵油炸药流动时间为10s。
1.一种高抗水性粉状硝铵炸药,以质量百分比计,其特征在于,所述炸药由以下组分组成:膨化硝酸铵91.5-92.5%,木粉3.5-5.0%,复合油脂3.5-4.0%,各组分质量之和为100%,以所述炸药质量含量计,外加0.5-1%硅油。
2.一种高抗水性粉状硝铵炸药,以质量百分比计,其特征在于,所述炸药由以下组分组成:多孔粒状硝酸铵94.0-94.5%,柴油5.5-6.0%,以所述炸药质量含量计,外加0.5-1%硅油。
3.如权利要求1或2所述的炸药,以质量百分比计,其特征在于,所述硅油为甲基硅油、乙基硅油和甲基苯基硅油中任意一种。
4.如权利要求1所述的抗水粉状硝铵炸药的制备方法,其特征在于,其步骤为:
第一步,按比例将复合油脂在熔化釜中于95~100℃下熔化后,加入硅油并搅拌均匀,制得复合抗水剂;
第二步,将膨化硝酸铵、木粉和复合抗水剂在65~70℃于混合器中混合均匀,制得抗水粉状硝铵炸药。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,将硝酸铵在125-130℃下,配制成91wt%的硝酸铵水溶液,并加入硝酸铵质量0.15%的膨化剂,搅拌均匀,在真空度为-0.090~-0.092mpa下膨化12min制得膨化硝酸铵。
6.如权利要求2所述的抗水粉状硝铵炸药的制备方法,其特征在于,其步骤为:
第一步,柴油和硅油加入混合器搅拌均匀,制得复合抗水剂;
第二步,将多孔粒状硝酸铵置于混合器内,同时加入复合抗水剂,在65~70℃于混合器中混合均匀,制得抗水多孔粒状铵油炸药。
技术总结