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1 2 爆破器材E x p l o s i v eM a t e r i a l s第3 6 卷第3 期 硝铵炸药的配方和废旧品炸药回收关系的研究 姚世红冯军杨忠 山西省大同市云威矿药有限责任公司 山西大同，0 3 7 0 3 9 [ 摘要] 研究了硝铵类工业炸药的配方和回收废旧品之间的相互关系。结果发现；对于硝铵类工业炸药，按硝铵 炸药的组成，对同型号或不同型号的同类产品的废旧品，通过建立数学模型计算，调整不同类型组分原料，对废1 日 品进行回收，从理论和实践中验证得到成功。为硝饺类工业炸药废旧品找到一种回收方法。可以在铰梯炸药以及乳 化炸药和粉状乳化炸药的废旧品回收中得到应用。 [ 关键词] 硝铵炸药配方爆炸性能 [ 分类号] T Q 5 6 2 ．2 1 1 硝铵炸药的配方 在我国工业炸药中含有硝酸铵的炸药占主要部 分。无论是粉状铵梯炸药、粉状乳化炸药、膏状乳化 炸药、膨化硝铵炸药都含有大量的硝酸铵。在企业生 产和社会治安管理中，经常会产生和回收到一些不 舍格的废旧晶。近年来，因为不合格废旧品贮存和管 理不当，出现较多起火和爆炸事故，给国家和企业的 人员生命财产造成严重损失。所以，废旧品的及时回 收或销毁是相当必要的，既创造了经济效益，又消除 了安全隐患，减少了环境污染和日常安全管理费用。 但是，在回收过程中也同样加大了生产加工承担的 安全风险。 硝铵炸药配方的元素组成为C H O N A l ，其配方 决定炸药的氧平衡，氧平衡决定炸药的爆炸性能。由 文献[ 1 ，2 ] 可知，在氧平衡为微弱负氧平衡和不考虑 铝粉的二次反应的条件下，含C H O N A l 元素的工业 混合炸药反应方程式和配方设计数学模型的数学表 达式有爆炸反应方程式和目标函数。 爆炸反应方程式 C 。H 6 0 。N d A l ， 8 ／2 A 1 2 0 3 6 ／2 H 2 0 c 一3 9 ／2 6 ／2 一口 C 0 2 [ 肋一f 3 已 6 ／2 ] c O d ／2 N 。 数学模型的目标函数 M a x Q y △日盆．o ，z 1 十△硒。托2 △日＆。挖3 △日 竹‘ △舅凳A ，1 5 己1 0 五△舅} ／优i 数学模型的约束条件 f 口f ≈一1 0 0 K ．{ 三一o o h ≤置≤岛，i 1 ，2 ，3 。 式中△H Q 爆炸反应生成物和工业炸药组成 物的生成焓，k J m o I - 1 ； m 爆炸反应生成物的摩尔数， 况。 z i 粉状工业炸药i 组分的质量百分数； 脱i 组分的摩尔质量； 口l i 组分的氧平衡，％； K 整体粉状工业炸药的氧平衡，％； s ；组分合理取值范围的下限，％； 反组分合理取值范围的上限，％。 设A 型号硝铵炸药配方z 1 ；z z A ；z 3 ；z 4 A ； B 型号硝铵炸药配方z l B ；z 2 B ；z 3 Bf z ‘B ； C 型号硝铵炸药配方o l c ；z 2 c ；z 3 c ；z 4 c ； T 型号硝铵炸药配方z 1 T ；z 2 T ；z 3 T ；z 4 T ； 可以得到表1 列出的该类炸药原材料配比情 表1 硝铵某类炸药原材料配比 2A 、B 、C 三种不合格废旧品的回收 对已知A 、B 、C 三种废旧品，组分在工艺条件允 许范围内，因产品性能不合格，采用新原料与废旧品 混合法对A 、B 、C 三种废旧品回收。 假设设备投料允许安全投料为M ，加入废旧品 量为优，生产目标为A 型产品，回收废旧品为B 型 产品。 第一新原料投料量为 M M m z 1 A m z l B z l A 一 f m z 1 A 一优 z 1 A z 1 B 第二新原料投料量为 肘j 彳一m z 2 一，，l z 2 B z 2 A 万方数据 2 0 0 7 年6 月硝铵炸药的配方和废旧品炸药回收关系的研究姚世红等1 3 M 优 z 2 A 一优 z 2 A z 2 B 第三新原料投料量为 尬一 M m z 3 一m z 3 A z 3 B 第四新原料投料量为 A 厶 M m z ‘A m z 4 A z ‘B 第挖新原料投料量为 厶一 彳 m z ，l A 班 z A z 。B 设备总投料量 M M ％ 地 舰⋯．．地十优 X _ 、 A 产品的百分含量己蕊A z l A z 2 A z 3 z ‘A ⋯⋯z 以 1 0 0 对未知组分的废旧品，混合均匀后，通过理化分 析可以得到其确定的组成如乩、z 。。、z 。。、z ‘t ．⋯” Z m 。 按工艺定量，同理可得投料量为 磊。一 M 优 z ，l A m z 。 z 。t 投料量M 舰。 ％。 眠十⋯⋯眠 m 弋_ 、 』乙∞A z 1 A z 2 A z 3 A j “A ⋯⋯z ，以 1 0 0 同样，可以加工出A 型性能的产品。 以上列举由B 型和t 型的废旧产品，包括已知 和未知原产品的型号 指产品结构配比 ，都实现了 由B 型和t 型废旧品向A 型产品加工转变。同理， 也可以由A 型、B 型的废旧品，去向C 型或其它型 号转化。 对于同类产品的废旧品，理论上因为煤矿产品 存在消焰剂成分，所以只能从同类的岩石型产品转 化成煤矿型产品，而不能从煤矿型产品向岩石型产 品转化。 3 现场生产操作实例 现在有4 抗水岩石铵梯炸药废旧品，经过理化 分析，组分在工艺条件允许范围内，其组分含量如表 2 。因产品硬化等原因，产品的爆炸性能不合格。生 产目标为2 煤矿铵梯炸药，回收废旧品为4 抗水 岩石铵梯炸药。 表2 两种产品原材料配比 3 ．1 方法 采用新原料与废旧品混合法。 实际设备投料允许安全投料量为M 一2 4 0 k g ， 加入废旧品量为M 一4 0 k g ，生产目标为2 煤矿铵梯 炸药，回收废旧品为4 抗水岩石铵梯炸药。 代人以上第一至第，z 新原料投料公式进行计算 得到 第一种新原料硝酸铵投料量 M 一 2 4 0 一4 0 O ．7 1 4 0 O ．8 2 一O ．7 1 一1 3 7 ．6 k g 第二种新原料T N T 投料量 ％ 2 4 0 4 0 0 ．1 4 0 0 ．1 7 3 一O ．1 1 7 ．0 8 k g 第三种新原料木粉投料量 慨一 2 4 0 4 0 O ．0 4 4 0 O 一0 ．0 4 9 ．6 k g 第四种新原料食盐投料量 眠 2 4 0 一4 0 0 ．1 5 4 0 0 一O ．1 5 一3 6 k g 第五种新原料沥青和石蜡投料量 地一 2 4 0 一4 0 O 一4 0 0 ．0 0 7 0 一一0 ．2 8 k g 验证总投料量 M M I M 2 M M t ．⋯”M ． m 1 3 7 ．6 1 7 ．0 8 9 ．6 3 6 一O ．2 8 4 0 2 4 0 k g 符合设备投料量的生产工艺条件。 3 ．2 特殊情况讨论 慨为负数，说明在理论上应该减少沥青和石蜡 o ．2 8 k g ，但在实际操作中做不到。o ．2 8 k g 在2 4 0 k g 投量中所占比例0 ．2 8 ／2 4 0 O ．0 0 1 1 7 O ．1 1 7 ％。 在实际工艺操作中所占比例小得多，可以忽略 其影响。在G B l 3 4 3 7 2 0 0 0 标准中，明确说明允许在 炸药组分以外另加不超过0 ．5 ％的添加剂。 对回收后的成品2 煤矿铵梯炸药三次组分理 化分析结果如表3 ，回收后的成品2 4 煤矿铵梯炸药 性能试验结果如表4 。经测试各项组分和产品性能 都符合G B l 2 4 3 7 2 0 0 0 国家标准。 表3 回收后的2 煤矿铵梯炸药 组分百分含量 ％ 万方数据 1 4 爆破器材 E x p l o s i v eM a t e r i a l s 第3 6 卷第3 期 硝酸铵水分含量对粉状硝铵炸药质量的影响 肖代军 四川省西昌永盛实业有限责任公司 四川西昌，6 1 5 0 0 0 [ 摘要] 文章详细论述了在生产工艺及原辅材料配比相同的情况下，硝酸铵含水量高低对粉状炸药的殉爆距 离、爆速影响至关重要，提出了解决的方法，使产品质量得到了稳定提高。 [ 关键词] 硝酸铵水分殉爆距离爆速 [ 分类号] T D 2 3 5 ．2 1 l 引言 形式存在，而是由于表面张力和毛细作用分布在晶 以硝酸铵为主要成分的粉状炸药一直是我国主体表面。根据扩散传质过程的双膜理论，可以认为在 要的工业炸药产品。长期以来，由于硝酸铵水溶性 硝酸铵吸湿过程中，空气和硝酸铵饱和溶液层界面 大、吸湿性强、易结块以及固体硝酸铵在温度一1 6 ．9 的两侧存在着滞流状态的气膜和液膜。空气中的水 ～1 6 9 ．6 ℃范围内存在5 种热力学稳定的晶型转变。 蒸气以分子扩散的方式连续通过两膜进入硝酸铵饱 所以，硝酸铵水分含量高低将直接影响工业粉状炸 和溶液主体，并随着饱和溶液的渗透作用进入颗粒 药的殉爆距离及爆速值。 内部。因此，无论是自然吸湿，或者是采用人为的外 众所周知，硝酸铵吸附的水分首先在表面形成 加水分，硝酸铵水分含量过高或过低都将影响粉状 一层薄薄的饱和溶液层，这时吸湿就变为水蒸气从 硝铵炸药的殉爆距离和爆速指标。我公司在2 0 0 4 ～ 气相 空气 转移到液相 硝酸铵饱和溶液 的扩散传 2 0 0 5 年使用最新生产出来水分含量低的“新鲜硝 质过程。硝酸铵晶体中所含的水分，不是以结晶水的酸铵“ 以下简称“新鲜硝酸铵” 时，先后导致2 0 多 i 擎膏 骁墨{ 绋{ 8 ，席≈翰E 女 绵≈鹭謇≈8 缘8 ，席≈蚴{ ≈蝽蛙坏≈ 铆自蝴砖缔嫱脊幽辩场带翰绵鸱树勃p 翰姆掷出群岛p 翰闲钢避．席出树场翰瞄镰啦辩勃带场过．席出科物畔‰过姆鸱辩翰融缔始稍希出砑鸱臂姑察 表4 回收后的2 社煤矿铵梯炸药爆炸性能试验 4 特殊的乳化炸药 对于特殊的乳化炸药，可以先进行油、水相分 离。分离和合理贮存后的油、水相作为原料，采用同 样的方法，返回投入生产流程中，同样可以实现废旧 品向合格品的转化。此方法的优点是 1 总投料量选定M ，符合正常生产工艺的定 员、定量安全规程标准。 2 理论计算和实际操作的产品化验结果一致， 能够比较准确控制在国家标准的组分范围内。 3 用此种方法，测定同类回收废旧产品的组 分，产品的批号、生产型号、日期的标识与化验结果 必须一致，确保其安全性。 参考文献 l 陆明．粉状工业炸药配方设计的数学模型[ J ] ．爆炸与冲 击，2 0 0 l ，2 1 3 2 1 0 ～2 1 4 2 陆明，杨林。吕春绪．代用硝饺炸药的配方和爆炸性能关 系的研究D ] ．爆破器材，2 0 0 4 ，1 7 6 1 7 ～2 0 S t u d yo nt h eR e l a t i o n s h i pB e t w e e nI n d u s t r i a lE x p I o s i V e ’sP r e s c r i p t i o n a n dW a s t eE x p l o s i V e ’sR e c y c l e s Y a oS h i h o n g ，F e nJ u n ，Y a n gZ h o n g D a t o n gY u nW e iM i n e E x p l o s i v eC 0 ．L t d ． S h a n x iD a t o n g ，0 3 7 0 3 9 [ A B S T R A C T ]T h er e l a t i o n sb e t w e e nA Ni n d u s t r i a le x p l o s i V e ’sp r e s c r i p t i o n 8a n dw a s t ee x p l o s i v e ’sr e c y c l e sa r e r e s e a r c h e d ．，Am a t hm o d e li sf o u n df o rA Ni n d u s t r i a le x p l o s i v eo ft h es a m eo rd i f f e r e n t “n d so fw a s t e s ．T h e w a 8 t ei n d u s t r i a le x p l o s i v ei sr e c y c l e db ya d j u s t i n gt h er a t i oo fd i f f e r e n tm a t e r i a l s ．I tc a nb ea p p l i e dt ot h er e c y c l e s o fA Te x p l o s i v e ，e m u l s i o ne x p l o s i v ea n dp o w d e r ye m u l s i o ne x p l o s i V e ． [ K E Yw O R D s ]A Ne x p l o s i v e ，f o r m u l a t i o n ，e x p l o s i v ep r o p e r t y 万方数据