W系延期药延时精度控制方法探讨.pdf
3 2 爆破器材E x p l o s i v eM a t e r i a l s第4 0 卷第6 期 W 系延期药延时精度控制方法探讨’ 刘占阳李祥友 葫芦岛凌河化工集团有限责任公司 辽宁葫芦岛,1 2 5 0 0 0 [ 摘要] 文章阐述了w 系延期药的精度控制方法,通过对w 粉的比表面积的检测,达到控制w 粉的粒度的目 的。试验证明选用比表面积4 5 0 0 4 8 0 0e m 2 /g 的w 粉,采用J m 。.1 型高速混药机,能够显著提高延期药的延时 精度。 【关键词] w 系延期药精度控制 [ 分类号] T J 5 1T Q 5 6 0 .7 2T D 2 3 5 .2 1 引言 w 系延期药是一种低燃速延期药,在国内外军 民领域广泛使用,用于秒 半秒 延期雷管【lJ 。很多 文章对w 系延期药的配比、原料细度等方面都做了 深入研究,提出了很多质量控制方法心圳。但在实际 生产中,由于工艺和设备等原因经常会出现延期药 延时精度不合格的情况。笔者通过多年试验研究, 重点从w 粉细度和混药设备等方面,总结了一些有 利于延时精度控制的方法。 1 试验方案 1 .1 燃速要求 w 系延期药组分主要有w 粉、铬酸钡、高氯酸 钾、硅藻土4 种[ 3 】。在配方相同的情况下,w 粉作 为唯一的还原剂,其细度大小对延期药的燃速和延 时精度的影响最大[ 3 】。w 粉细度增加有利于提高 燃速,并且还能改善延时精度,但作为低燃速延期 药,过快的燃速不能满足秒 半秒 延期时问的要 求,较低的燃速又会导致瞎火事故的发生【l 引。根据 生产需要,控制合适的燃速,同时达到良好的延时精 度是工艺设计的关键。 试验采用的延期元件均为铅延期体结构,为保 证可靠发火,在延期体上面加装点火体。根据生产 需要,延期体最大切割长度不超过2 4 m m ,为达到最 高S 一1 0 段的延时需要,延期药燃速应为2 .6 5 .0 m m / o 1 .2W 粉细度 生产所用的w 粉一般是从上海九凌公司采购 的成品粉末。出厂时该公司会根据采购需要提供合 适粒度的产品。通常某种粉状物质的平均粒度越 细,它的比表面积越大。在工厂质量管理中,人厂时 进行比表面积检测来控制W 粉的细度是简单易行、 非常有效的方法,这种检测分析对保证延期药的质 量是很关键的环节。试验采用G S L 1 0 1 B L S 激光 颗粒分布测量仪对w 粉的粒度进行检测,测绘出粒 度分布曲线图和比表面积作为衡量w 粉粒度的主 要技术指标。 选用比表面积不同的4 种W 粉,按相同配比、 相同方法混药,拉制成铅延期体,测试燃速及延时精 度,结果如表1 。 表l 不同比表面积的w 粉燃速及延时精度 根据表1 试验结果,比表面积5 2 0 0e m 2 /g 的W 粉延时精度最好,但因为燃速太快,无法满足工艺和 质量要求,所以选用比表面积在4 5 0 0 4 8 0 0c m 2 /g 的w 粉最合适。 1 .3 混药设备 采用球磨机和肼’一1 型高速混药机进行对比 试验。球磨机滚筒为六角形,球料质量比2 l ,球 的直径有0 1 5 m m 、0 2 0 m m 、0 2 5 m m3 种,混药介质为 无水乙醇,转速2 4r /r a i n ,混药时间8h 。兀Ⅵ.- 1 型高速混药机搅拌桨最高转速可达2 0 0 0r /r a i n ,混 药介质为无水乙醇,混药时间3h 。 按材料质量比为W 铬酸钡高氯酸钾硅 藻土 4 0 4 6 4 6 4 0 1 0 4 称量投料.出 料后经过造粒、干燥、筛分等工艺过程,装铅管拉制 收稿日期2 0 1 1 - 0 8 - 2 5 作者简介刘占阳 1 9 7 3 一 ,男,工程师,主要从事民爆器材的技术和生产工作。E - m a i l l 碍一h i d 1 6 3 .c o m 万方数据 2 0 1 1 年1 2 月w 系延期药延时精度控制方法探讨刘占阳等 3 3 成铅延期体,装配成品后每组抽取2 0 0 发测试其性 能参数。 选取2 0 1 1 年3 月一4 月用球磨机混制的1 0 批 w 系延期药,测量其燃速和延时精度,测试结果如 表2 所示。 表2 球磨机混制延期药燃速和延时精度 表2 显示的数据说明各批药的延时极差和标准 差都比较大,基本不符合延时标准要求。 从2 0 1 1 年5 月份开始使用兀Y 】[ 1 L l 型高速混 药机进行混药,在材料粒度、配比不变的情况下,选 取l O 批延期药的燃速及延时精度试验结果,如表3 所示。 表3 兀Y I ’L l 型高速混药机混制延期药 燃速和延时精度 表3 中1 0 批延期药无论是极差还是标准差都 比较小,与球磨机混制的药剂有本质上的质量提升, 都能满足国家标准对延期时间的精度要求。 2 结果分析 2 .1W 粉细度影响 从表1 的结果可以看出,W 粉的平均粒度越 细,延期药燃速越快,延时精度越好。为得到合适的 燃速和较好的延时精度,经多次试验,选择比表面积 在4 5 0 0 4 8 0 0e m 2 /g 最合适。 2 .2 混药设备影响 对比表2 和表3 ,主要有两点区别 一是配比相同,燃速不同。球磨机混制的延期 药燃速较快,这与混制过程中钢球继续对物料进行 研磨有直接关系。 二是配比相同,延时精度不同。删’- 1 型高速 混药机混制的延期药延时精度远远优子球磨机。其 原因是球磨机有6 个面,药剂各组分与钢球互相旋 转摩擦,在6 个内角和两侧容易出现死角,药剂组分 混合不均匀,导致燃速不稳定,延时精度差。肼- l 型高速混药机是靠搅拌桨的高速旋转造成离心 力,使物料从下至上、从内到外高速运动,混药锅内 壁光滑,没有死角,使混制的延期药各组分之问混合 更均匀。 3 结论 1 通过检测w 粉比表面积的方法控制其细 度,是一种有效的质量控制手段,对提高w 系延期 药延时精度有很大的指导作用。 2 延期药的延时精度主要取决于各组分是否 混合均匀,采用不同的混药工艺设备得出的结果截 然不同,高速混药机在控制延期药燃速稳定、提高延 时精度方面比传统的球磨机有显著的优势。 参考文献 [ 1 ] 刘自铴,蒋荣光.工业火工品[ M ] .北京兵器工业出 版社2 0 0 3 2 5 6 - 2 5 9 . [ 2 ]吴幼成,宋敬埔.延期药技术综述[ J ] .爆破器材, 2 0 0 0 ,2 9 2 2 3 - 2 7 . [ 3 ]雷钫琴,易勇,付志斌,等.钨系延期药的实验研究 [ J ] .爆破器材,2 0 1 1 ,4 0 2 2 5 - 2 7 . [ 4 ] 王志新,李国新,蒋新广,等.钨系延期药燃烧温度效 应研究[ J ] .火工品,2 0 0 8 2 1 3 .1 6 . [ 5 ] 郑思友,翟廷海,夏斌,等.钨系延期药热分解动力学 研究[ J ] .煤矿爆破,2 0 1 0 1 7 - 1 0 . [ 6 ] 黄吉仙,谢宝晶.提高钨系延期药秒量精度及贮存稳 定性的途径[ J ] .爆破器材,2 0 0 7 ,3 6 3 1 8 一1 9 . [ 7 ] 王志朋,劳允亮.钨系延期药预点火反应机理研究 [ J ] .火工品,1 9 9 6 4 1 9 - 2 2 . [ 8 ] 许俊峰,彭加斌,王秀芝.管壳对长延期钨系延期药燃 速的影响[ J ] .火工品,2 0 0 7 2 4 3 确. [ 9 】许俊峰,彭加斌,王秀芝,等.粘合剂对钨系延期药燃 速的影响[ J ] .含能材料,2 0 0 7 2 1 4 4 1 4 7 . 【1 0 ] 蔡瑞娇,火工品设计原理[ M ] .北京北京理工大学 出版社。1 9 9 9 2 8 7 - 2 9 3 . 下转第3 6 页 万方数据 3 6 爆破器材E x p l o s i v eM a t e r i a l s第4 0 卷第6 期 图6 增加C M O S 反相器驱动 电容放I { 三曲线口 \. 桥缝f 乜压曲线\ \、 。h ~ 、、 、.~ ● 5 0 0 LS M O SJ T 美电眶变 化曲线c O1 0 02 o3 【 o4 0 05 0 0 t /I t s 图7C M O S 反相器驱动发火电路开关的 电容放电特性曲线 放电曲线的一致程度很高。 3 结论 电容放电式发火电路中的开关导通速度是电容 放电式火工品设计的一个重要参数,影响了电容能 量能否有效施加至桥丝,同时影响起爆药剂安全电 压和发火电压指标的设定。采用合理设计的N M O S 反相器、C M O S 反相器电路能快速驱动电容发火电 路开关至几微秒量级,降低了由于放电开关导通时 问而引起电容储能损失,是电容放电式发火电路开 关设计的一个可行方案。 参考文献 [ 1 ] 王凯民,温玉全.军用火工品设计技术[ M ] .北京国 防工业出版社,2 0 0 6 1 2 3 .1 2 4 . [ 2 ] 刘明芳,张小兵.半导体桥电路的设计与仿真[ J ] .火 工品,2 0 0 8 2 1 - 5 . [ 3 ] P a t h eC ,T r o u s s e l l eR ,C l o tP ,e ta 1 .M e t h o do fD e t o n a - t o rC o n t r o lw i t hE l e c t r o n i cI g n i t i o nM o d u l e ,C o d e dB l a s t C o n t r o l l i n gU n i ta n dI g n i t i o nM o d u l ef o rI t sI m p l e m e n t a - f i o n U S ,6 1 7 3 6 5 1 [ P ] .2 0 0 1 - 0 1 - 1 6 . [ 4 ] 颜景龙,刘星,李风国,等.电子雷管控制芯片中国, 1 0 2 0 1 6 4 9 1 A [ P ] .2 0 1 1 - 0 4 .1 3 . 【5 ] 康华光.电子技术基础模拟部分[ M ] .北京高等教 育出版社,2 0 0 6 2 0 5 - 2 0 6 . [ 6 ] 童诗白,华成英.模拟电子技术基础[ M ] .北京高等 教育出版社,2 0 0 6 4 2 - 4 3 . [ 7 ] 吴麒,王诗宓.自动控制原理 上册 [ M ] .第二版.北 京清华大学出版社,2 0 0 6 1 0 5 .1 0 6 . [ 8 ] 卢京潮.自动控制原理[ M ] .西安西北工业大学出版 社。2 0 0 9 5 1 - 5 2 . 【9 ] 铃木雅臣.晶体管电路设计【M ] .彭军,译.北京科 学出版社,2 0 0 4 2 8 - 3 2 . R e s e a r c ho nS w i t c hi nt h eI g n i t i o nC i r c u i to fE l e c t r o n d e l a yD e t o n a t o r Z H A N GJ i n g w e i ∞,L I UX i n g 。,Y A NJ i n g l o n g , M E N GL i f a n ①,C H E NW e n r o n g ④ 堇 N a t i o n a lK e yL a b o r a t o r yo fE l e c t r o n i cM e a s u r e m e n tT e c h n o l o g y ,N o r t hU n i v e r s i t yo fC h i n a S h a n x iT a i y u a n ,0 3 0 0 5 1 ②B a n g iU n i o nT e c h n o l o g yD e v e l o p m e n tC o .,L i d . B e i j i n g ,1 0 0 0 8 5 [ A B S T R A C T ] Ad e s i g no fs w i t c hi nt h ei g n i t i o nc i r c u i to fd e e t r o n - d e h yd e t o n a t o rW S , Si n t r o d u c e da n do p t i m i z e di nt h e p a p e r .E x p e r i m e n t ss h o w e dt h a tw i t ht h eu s eo fN M O So rC M O Si n v e r t e rt od r i v et h ei g n i t i o nc i r c l l i ts w i t c h ,t h es w i t c hW a g c o n d u c t e di nl 炉,a n dl e s st h a n0 .8 %c a p a c i t ye n e r g yw 8 8l o s t . 【K E YW O R D S ] e l e c t r o n - d e l a yd e t o n a t o r ,i g n i t i o nc i r o l l i t ,e l e c t r o n i cs w i t c h ,c o n d u c t i o nv e l o c i t y 上接第3 3 页 AD i s c u s s i o no nt h eA c c u r a c yC o n t r o lM e t h o do fW - s e r i e sD e l a yC o m p o s i t i o n L I UZ h a n y a n g ,L IX i a n g y o u H u l u d a ol a b , h eC h e m i c a lG r o u pC o .,L t d . L i a o n i n gH u l u d n o ,1 2 5 0 0 0 【A B S T R A C T ] T h ea c c u r a c yc o n t r o lm e t h o do ft h eW s e r i e sd e l a yc o m p o s i t i o ni se x p o u n d e di nt h i sp a p e r ,a n dt h ep 枷 c l es i z e 咖b ec o n t r o l l e db ym e a s u r i n gt h es p e c i f i cs u r f a c ea r e ao fW - p o w d e r .E x p e r i m e n t sp r o v e st h a ti t 伽r e m a r k a b h i n c r e a s et h ed e h ya c c u r a c yo fd e l a yc o m p o s i t i o n 。w h e nW p o w d e r0 ft h es p e c i f i cs u r f a c ea r e ai n4 5 0 0 - 4 8 0 0c m 2 /gi se h o - 蝴a n dt h eh i g l l8 p e e dm i x i n gm a c h i n eo fJ Y 仃- 1t y p ei sa p p f i e d . 【K E YW O R D S ] W s e r i e sd e h yc o m p e s i t i o n ,a c c u r a c y ,c o n t r o l 万方数据