乳化炸药的低温乳化工艺改进

周伟东

摘 要：随着社会工业的发展，经济水平不断提高，我国的乳化炸药技术水平也在日益进步，过去传统的乳化工艺方法已经不能乳化炸药的进步与发展，行业开始侧重于高效、节能的乳化生产理念，所以改进乳化炸药的低温乳化工艺是毋庸置疑的。乳化炸药的低温乳化工艺改进可以让乳化炸药的生产过程更加合理。本文主要介绍了利用水相析晶点的降低来达到压低乳化过程中的温度的工艺方法，阐述了工艺改进的必要性，并展望了它的发展前景，给行业提供参考。

关键词：乳化炸药；低温乳化；工艺方法；改进

0. 引言

随着整个社会工业经济的发展，乳化炸药的工艺创新对炸药制造行业的提升有充分的帮助，因此改进低温乳化工艺在乳化炸药行业中占有重要的地位，新型低温乳化工艺制造方法可以极大地提高炸药在乳化过程中的转化效率和产量，能够推动整个生产制造过程的不间断生产，进而提高工厂企业的整体经济水平，加快行业的发展。

1. 乳化炸药的概况

1.1 乳化炸药的重要性

虽然炸药听起来比较陌生，但是他却运用在我们的日常生活的各个方面中，乳化炸药是在近些年来发展比较迅速的一种新型富含水质的亲水型工业使用的炸药。这种炸药在本质上是和由硝铵制成的炸药没有太大差别的，基本物质组成情况是一样的，不过乳化炸药因为其特殊的乳化工艺过程别具一格，它是一种外形由油水包制成的高爆型炸药，这种炸药有许多优点，爆炸时呈现出的爆炸效果好，抗水失效性较好，使用安全性高，对环境的污染指数小等，被用于各种工业爆破环境中，生产制造的效益良好。与过去传统的乳化炸药生产制造相比，低温乳化工艺能够避免生产过程中的高温高能耗，保持生产流程的流畅性和连续性，提高了乳化加工的生产效率。

乳化炸药让炸药的生产出现了创新性，并且增加了炸药的实用性和安全性。原本的乳化过程首先需要利用高温来使炸药成分乳化，耗费了大量的热量，然后再降低温度达到敏化的目的，这种一升一降的方法大大增加了乳化过程的消耗，而且使生产过程出现间断性。所以这些生产过程的工艺缺点催生了低温乳化工艺，低温乳化正逐渐缩小乳化和敏化之间的能量消耗量，目前的乳化温度已经由传统的90℃-150℃高温范围降低到了70℃-90℃范围，这种温度范围的降低极大地加速了物料乳化基质的冷却过程，如果把乳化过程的温度再降低一些，就可以将炸药材质的乳化和敏化温度控制在大致相同的范围内，有利于实现乳敏一体化过程，保证整个过程的连续性，减少生产时间，减少能源消耗。低温乳化工艺的研制开发提高了乳化炸药的保存性质，提高了它的存放稳定性。

1.2 低温乳化炸药的生产原理

乳化炸药的组成和普通炸药相差无几，一般来说，它是由水、油、气这三相和四种成分组成的，具体包括有水溶性无机盐的水相部分，有碳元素物质的油相部分，将乳化相分开的类敏化气体成分和油包水类的乳化溶剂。在这种炸药中最核心也是最基础的物质成分是含有氧化剂的水溶液，他其实就是炸药的乳化分散相。乳化炸药由于含有油相物质才使得其拥有连续性，能够燃烧。乳化炸药的水溶液具有它的析晶点，而析晶点的存在影响着炸药乳化过程的温度值，所以如何降低析晶点就成了低温乳化工艺的核心问题，在原有的乳化配方之中添加一些可以降低析晶点的材料和物质，就可以调配出低温乳化的炸药材质，从而减少能量损耗，同时也保护了环境。

2.析晶点减小的措施

2.1 使用混合型氧化剂

眾所周知，传统的炸药成分都是硝酸铵，因为硝酸铵这种物质具有价格低廉，氧化效果好等特点，因而被作为炸药生产过程的氧化剂所广泛运用。因为它溶解在水中之后所产生的温度变化梯度过大，所以当在水中溶解之后温度下降的过程中，溶解度就会快速下降，于是产生了相应的晶体。由于硝酸铵自身不能够提供过多的氧化效果，因此通常使用混合型氧化试剂来作为氧化剂植被水溶液。氧化剂在硝酸铵之外就只能使用可以降低氧化剂水中溶液的析晶点的物质来进行混合，变相地增加溶液中的含氧量。实际生产过程中经常使用硝酸钠、硝酸钙和高氯酸钾等这些物质来作为溶液氧化剂，现阶段我国国内的乳化炸药生产制造过程中使用的基本都是由硝酸钠和硝酸铵混合而成的混合型氧化剂，他们的混合比例按照4：1来分配，可以做到目前最佳的混合效果，达到降析晶点的最佳目的。

2.2 在乳化配方中添加尿素

在平常的乳化炸药的水相配制过程中，可以添加尿素，把尿素和硝酸铵通过规定比例的混合然后添加到水中制成相应的水溶液，就可以得到乳化炸药的对应水相溶液。尿素有一种可以增加乳化溶液的稳定性的作用，硝酸铵可以在尿素的作用下降低自己的水中溶点，从而整体上降低混合物的溶点。但是尿素的添加也会产生一些问题，因为尿素具有负氧的平衡功能，所以若果将尿素添加进硝酸铵炸药水相中，混合物溶液中的变化情况越来越大，最后可能使得炸药失效，无法引爆。所以，在添加尿素的时候一定要控制好添加量，避免混合之后的炸药失效，物极必反。

2.3 在传统炸药成分中加入特殊附加物

在乳化炸药中加入晶型改变性质的试剂附加物，例如多元醇、十二烷基苯磺酸钠和其他晚即硫酸钠等化学物质。这些附加物的添加可以改变原有的硝酸铵晶体的晶粒生长发育，有效减少乳化敏化过程中的大颗粒晶粒以及其他多种晶粒的析出，晶型改性剂可以减弱溶液的液面张紧力。增大硝酸铵水溶液的溶解度，使得溶解平衡向我们期望的一方进行，在可控范围内降低析晶点。不过在添加这些附加物时，也要适度适量，避免过多的添加量导致的析晶点提高。多元醇拥有与水中的相结合的能力，所以能够促进硝酸盐的溶解，提高它们的水中溶解度，进而使析晶点下降。

3.低温乳化工艺改进对于乳化炸药的性能效果影响

由上述的降低乳化温度的措施可以得出，例如使用混合型氧化试剂、添加适量尿素、添加晶体类型改变性质的试剂的材料这些方法均能够通过降低析晶点来降低乳化过程的温度，都具有显著的生产影响。相比这些措施，最优的还是混合型氧化剂的应用，我们甚至可以在运用他的基础上再进行下一步的析晶点降低。通过添加相关降析物质可以大点同等的效果，而且添加后的乳化炸药除了爆炸效果变强之外，基本物质组成没有太大差别，这些物质的添加并没有使炸药的引爆效果变差，反之还可能增强，最重要的是她们降低了乳化过程的温度，减少了大量的制造成本，提高了乳化效率和连续性，提高了业界炸药生产率。

4.结语

在实行了低温乳化工艺改进之后，乳化炸药的生产时间大大减小，乳化效率明显提高，提高了乳化过程的安全性和高效性，为企业节约了经济成本，有利于企业的高效节能、可持续发展。低温乳化的过程中，通过相应物质的合理添加可以在不改变产品性能的前提下加快生产过程，缩短乳化周期，提升炸药生产连续性。企业的产能提高，生产过程工艺步骤简化，减少了乳化制造的能源消耗，对于整个行业来说无疑是一个值得推广的方法。乳化炸药的低温乳化工艺改进改造随着我国“科学发展”的国家战略的不断深入必将给炸药制造行业带来更丰厚的回报，在实际应用中会愈来愈受欢迎。

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