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可供转让的成套技术
1 粉状乳化炸药微机控制连续化生产线
受传统习惯和前苏联工业炸药技术的影响,粉状铵梯炸药在我国工业炸药生产和应用中一直占据着主导地位,但其生产工装简陋,生产安全性与生产环境条件差,生产效率低,炸药产品易吸湿、结块,储存性能和抗水性能差。梯恩梯系有毒有害物质,危害人身健康,严重污染环境。随着我国科技不断进步和经济的持续发展,人们对自身健康和生存环境?来重视,国家民爆行业“九五”、“十五”发展规划明确提出,为促进民爆行业生产技术与产品更新换代,必须限制传统粉状硝铵类炸药的生产,并逐步淘汰粉状铵梯炸药。
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粉状乳化炸药集乳化炸药和粉状硝铵类炸药的优点于一身。它不含单质炸药,却有较高的爆轰性能。外观为粉末状,既便于用户使用,又有较长的贮存期和较好的抗水性,是一种环保型炸药,是粉状铵梯炸药理想的升级换代产品。
早在上个世纪90年代初,北京矿冶研究总院就在粉状乳化炸药的配方、工艺流程、工艺设备及自动控制方面取得突破性进展,自年产3000吨粉状乳化炸药连续化自动控制生产线在浙江利民化工有限公司建成投产以来,已先后又在江苏宜兴矿化厂、江苏溧阳化工有限公司、大连614厂等单位相继建成投产。山西763厂、湖北楚源化工厂、赤峰吉安化工有限责任公司、吉林3305厂等正在建设中,该品种已被国防科工委民爆器材监督管理局列为重点发展炸药品种,表现出强劲的发展势头。
北京矿冶研究总院粉状乳化炸药技术具有以下特点:
①产品性能优良
| 项目(%) |
岩石型 |
二级煤矿许用型 |
三级煤矿许用型 |
| 密度g/cm3 |
0.85~1.05 |
0.85~1.05 |
0.85~1.05 |
| 爆速m/s |
3600~4000 |
2800~3100 |
2700~3000 |
| 猛度mm |
16~19 |
10~14 |
10~12 |
| 殉爆距离cm |
≥8 |
≥6 |
≥5 |
| 爆力mL |
320~350 |
230~290 |
220~270 |
| 可燃气安全度安全度(半数引火量,g) |
- |
>180 |
>400 |
| 储存期d |
≥180 |
≥120 |
≥120 |
②生产工艺先进
采用常压连续乳化器、高精度计量泵及自控系统,生产过程连续化、自动化。
粉状乳化炸药生产工艺示意图
③生产能力大
年产3000~10000吨且生产量不受气候影响,产品质量稳定可靠。
④实现机械化装药
在国内率先实现粉状乳化炸药的机械化装药。设计出适合我院粉状乳化炸药的六头装药机,装药密度可达0.9~1.0g/cm3,装药效率400kg/h左右,解决了小直径粉状乳化炸药机械化装药的技术难题。
⑤生产安全
采用空气处理装置可控制干燥气体温度和湿度,防止和减少产品带静电的可能。在运行设备上装有报警装置,由中心计算机控制室统一监控。对生产各工序的温度、压力、流量等进行信号采集,参数大屏幕显示,可有效地对生产过程各环节进行控制,减少人为因素影响,有利于稳定与安全生产。另外,炸药产品经南京民用爆破检测中心检测其摩擦和冲击感度均为零。
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2 乳化炸药连续化微机控制生产线
乳化炸药是二十世纪七十年代末发展起来的一类新型抗水工业炸药,该炸药具有抗水性能好、工艺简单、成本低廉、安全、无污染
,性能、密度可调等特点。我国的乳化炸药自北京矿冶研究总院研制成功以来,经过二十余年的发展,品种从单一化到多样化,仅BGRIMM乳化炸药就发展为岩石型雷管敏感乳化炸药、露天乳化炸药、煤矿许用乳化炸药、耐低温乳化炸药、耐高温乳化炸药、装药车用散装乳化炸药、粉状乳化炸药等九个系列三十几个品种,可满足不同用途的使用要求。
早在80年代中期,北京矿冶研究总院就将乳化炸药工艺技术出口瑞典诺贝尔公司,94年又出口蒙古国,在额尔登特建成10000t/a露天矿用乳化炸药连续化微机控制生产线。自1998年在浙江利民化工有限公司建成国内第一条8000t/a小直径乳化炸药连续化微机控制生产线以来,已经在国内转让十多条生产线,并将该技术出口赞比亚,一条6000t/a的多品种乳化炸药连续化生产线正在建设中。
为了节省设备和厂房的投资,近年来我院又与宜兴矿山化工厂研制成功了乳化炸药和粉状乳化炸药联建微机控制生产线。该生产线共用了原料制备、计量和连续乳化等设备,在同一生产厂房内可生产乳化炸药和粉状乳化等两种炸药。经过一年多的运行,设备运转正常,产品性能良好,已于2001年11月29日率先在国内通过国防科工委委托江苏省工办组织的生产线验收和技术鉴定。与会专家一致认为联建线的建成在国内尚属首次,达到了国际先进水平。现已在国内推广应用。
2.1乳化炸药生产线主要特点
(1) 乳化炸药的配方独特,组分少,品种多,爆炸性能好,储存稳定,适用性广,性能、状态调整灵活方便。
(2) 生产工艺简单,流程顺畅。水相、油相制备,连续乳化、冷却、敏化、装药包装连成一体,投资少,有利于生产管理。
(3) 主体设备布置紧凑、操作方便,工作效率高。自行研制的连续乳化器、冷却器等设备,结构新颖,体积小,效率高,实用性强。高效冷却器可连续将100℃左右的乳胶基质冷却至60℃,冷却速度快,效率高。
(4) 采用化学发泡的密度调节新工艺,实现连续发泡和连续装药的生产全过程,车间存药量少,有利于安全生产。
(5) 该生产线采用的微机控制系统,对生产各工序的温度、压力、流量、液位等进行信号采集,过程控制及参数的大屏幕显示,有效地对生产过程各个环节进行控制,减少人为因素影响,确保稳定生产。
(6) 该生产线产能大、品种多、作业环境好。生产能力为1.5~10t/h,既可生产中小直径(φ32~70mm)药卷,也可生产袋装或散装乳化炸药及重铵油炸药。
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2.2 乳化炸药性能
乳化炸药性能指标
| 项 目 |
岩石型 |
现场混装型 |
二级煤矿许用型 |
三级煤矿许用型 |
密度g/cm3
|
1.05~1.25
|
1.10~1.15 |
0.95~1.25 |
1.00~1.30 |
| 爆速m/s |
4500~5000 |
3800~5200 |
3500~4500 |
3000~4300 |
猛度mm
|
16~20
|
- |
13~17 |
12~16 |
殉爆距离cm
|
6~10 |
- |
3~7 |
3~7 |
| 爆力mL |
≥260 |
- |
240~270 |
230~260 |
| 可燃气安全度(半数引火量,g) |
- |
- |
>180 |
>400 |
| 储存期d |
≥180 |
≥30 |
≥120 |
≥120 |
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2.3 乳化炸药主要生产设备及工艺流程
(1)乳化炸药生产设备概述
生产线所选用的生产设备,都是经过我们多年生产实践检验、自行研制或精心选型的,其特点是结构合理、生产效率高、适用性强、美观大方。
①采用5~15m3大容积立式溶化罐和储存罐制备水相溶液,采用1~2m3的不锈钢罐制备油相,设备热效率高,原料溶化速度快。
②自行研制的连续乳化器、高效冷却器以及连续混拌设备,体积小,结构新颖,工作效率高。泵送系统及微机控制系统工作稳定可靠。选用国产半自动或全自动装药机,投资少,采用纸蜡筒装药,价格便宜。为提高产品档次,选用了德国保利卡装药机,装药速度快,自动化程度高,塑膜包装美观,使用方便。
整条生产线布置在一个厂房里,连成一体,形成连续化的流水生产线。
(2)乳化炸药生产工艺流程
根据用量及应用环境的不同,乳化炸药工艺流程可以有不同的设计方案。既有适合于矿山自产自用的散装乳化炸药连续化微机控制生产线,又有适合于商品炸药厂的连续化微机控制生产线。前者往往年产量在1万吨以上,适合于露天矿使用。工艺流程布置采用15m3大容积立式水相制备与储存罐和大产能的连续乳化器,每小时产量10吨以上,与大型乳化炸药混装车配合,乳胶基质不用冷却直接输送至混装车料仓,在爆破现场与ANFO混合后装入炮孔。具有生产成本低、生产及装药效率高、爆破效果好等特点。后者产量一般在4000~10000t/a,采用5~10m3的水相制备与储存罐和高效的连续乳化器,乳化、冷却、混拌、装药相结合,形成全连续化微机控制生产线,产量为1~2t/h。产品采用纸筒或塑膜包装成需要的规格。也可以是散装品供露天或地下乳化炸药装药车使用。
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3 BCJ系列中小直径散装乳化炸药装药车 |
BCJ-1型为用于地下矿山、隧道掘进、硐室开挖的小直径炮孔散装装药车,BCJ-3型为用于中小型露天矿山的散装装药车。
中小直径散装乳化装药车自研制成功以来,在我国炸药与爆破领域引起强烈反响与关注,表现出良好的推广应用前景。已出口赞比亚谦比西铜矿2台装药车。为青藏铁路建设提供技术服务的铁道部科学研究院已将该技术作为冻土装药爆破的方案向国家青藏铁路建设领导小组提出建议。同时,铁道部隧道工程局、水利电力等工程公司都表现出浓厚的兴趣。
3.1工作原理
通过小直径软管将乳胶基质直接输送装填入炮孔,在输送过程中实现与敏化剂连续混合,最终在炮孔中敏化成药,装药过程及装药量由计算机控制。
3.2装药车技术参数
中小直径乳化炸药装药车技术参数
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BCJ-1型 |
BCJ-3型 |
| (1)装药参数 |
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| 料斗容量 |
600~1000kg或按要求订做 |
≥6000kg |
装药速度
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15~20kg/min
|
≥80 kg/min |
| 装填炮孔直径 |
35~80mm |
≥80mm |
| (2)工作斗参数 |
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|
最大作业高度
|
8~10m
|
- |
最大作业半径
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5~6m |
- |
最大载荷
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300kg |
- |
| 回转角度 |
360. |
- |
| (3)行驶参数 |
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| 最高行驶速度 |
30km/h |
80 km/h |
最大爬坡度
|
12度 |
- |
最小转弯半径
|
6200mm |
- |
接近角度
|
20 |
- |
离去角度
|
20 |
- |
| 最小离地距离 |
230mm |
- |
| (4)车装乳化炸药性能 |
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| 密度 |
0.95~1.25g/cm3 |
1.0~1.30 g/cm3 |
| 爆速 |
3600~4600m/s (φ40~50mmPVC) |
≥4000 m/s (φ100mmPVC) |
| 传爆长度 |
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| |
φ25mm ≥1.5m |
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| |
φ30mm ≥3m
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φ80mm ≥10m |
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φ40mm ≥6m |
φ100mm ≥15m |
|
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3.3装药车特点及本质安全性概述
(1)独特的润滑机构,有效降低了乳胶基质输送的阻力,实现了乳胶基质在小直径软管内的长距离输送。
(2)完全耦合的现场装药,显著提高了炸药能量利用率,炮孔利用率达96%以上。
(3)炮孔装药密度调整灵活方便,具有广泛的适用性。
(4)装药过程由微机控制,自动化程度高,操作简便,装药计量准确,装药效率高。
(5)使用散装乳胶基质,成本低廉;炮孔利用率显著提高,爆破孔网参数可扩大,降低钻孔成本。因此可显著降低爆破成本。
(6)显著提高爆破综合效率,与普通药卷装药相比,隧道掘进效率可提高25%。
(7)乳化炸药装药车使用非雷管敏感的散装乳胶基质,消除了成品炸药储存、运输的安全隐患。在爆破现场静态混入敏化剂,避免了混合设备机械作用的危险性,从根本上提高了炸药生产、使用的安全性。该装药车技术与乳化炸药等不含TNT炸药一起,被国防科工委民爆器材监督管理局列为重点发展的产品与技术。
3.4适用范围
可广泛应用于公路、铁路隧道掘进,水利水电工程的装药爆破,军事涵洞的开挖,地下矿山掘进开采的装药爆破,中小型露天矿山的装药爆破等。 |