6BFK12_24型电液比例控制器的研制.pdf

第靶卷第3 粥 2000 年8 月 有色金属 ，N O N F E R R O U SM E T A L S v 。15 2 ．N o ．3 A u g u s t2000 中小直径乳化炸药连续乳化装置的研究 查蒜清，史良文 北京矿治研究总院，北京1 0 0 0 4 4 摘要本文详细地介绍了新研制的连续竽L 化器的结构特点．腔体磨的糍型与敬造．井简介了两极乳化生产工艺流襁及 主要控制参数竖王器在赛器生产过程孛辨童摆． 关键词乳化炸药；连续乳化；装置 中强分类号T D 2 3 5 ．2 1 2文藏标识鹤A 文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 0 0 ∞ 0 3 一0 0 2 2 0 3 盎予现代健工她大生产鳇嚣求，星蔻蠼冥上谗 多阑家如美国、德国等都相继研究成功了乳化炸药 鹤连续巍诧、连续冷却、连续敏讫、连续链装i 所 谓的全连续化生产线。我国近年来也在连续乳化生 产工艺研究方面取得了较太的成绩，但在中小直径 巍纯炸药连续驻纯生产设备磷突方舞相对毙鞍落 后。针对以上情况，我们从1 9 9 5 年开始中小直径乳 纯炸药连续乳化生产装置系统的研究，自行研究设 计 r 一馥离效连续骢化器，对盘式胶体磨遴行了改 进辩成功地设计了一条高产能的中小直径连续乳化 生产装鬟及工艺流程。为窑瑰濒汪裁甓纯工有蔽公 司年产8 0 0 0 1 乳化炸药连续化微机控制生产线的建 立起到了重要作用。 l 连续氧化装置爵研稍 i ．1 连续巍能嚣豹研制 l 。1 ．1连续化生产埘连续瑰化器的簧求。小童径 乳化炸药的乳化装登是其生产工艺流程的核心。它 壹接影响蓉巍获基壤魏臻定搜寝巍铯搏骛鹣爨轰 性能。研究表明。影响乳化质量的主要因素有 1 乳化器磐须翼有合适的乳化剪切速率； 2 搅搏机搀箍单合理； 3 套适的瑰他剪切时阕； 4 油水两相溶液的加料方式； 5 正确稳定的 溜承配鹱。等等。 1 ．1 ．2 连续乳化器缩构设计。 I 乳化头结构设计。由于乳化炸药乳胶基 痿鲍形成过程是一静裹澶求毙懿剪螺疆匏进程，巍 化效果主要取决于叶轮所产生的流体翦应力；同时 由于巍胶莲覆的流动性稚蒺，敬要惫获得比较均一 的效果，还要求在乳化过程中产生一定量螅复合糖 来稿日期1 9 9 9 0 7 一坻修回豳期2 0 0 0 一0 4 2 0 捧者麓奔壹矗清，男，辐箩。高缀王器捧 骂漉穗，为热设诗幕翔了囊合馥片桨式乳毙头，宅 有效地保证了油水两相及韧乳基质在有限的乳化空 阉内产生阔尚和径辩等复合多商运动，跌丽达到了 均化乳化的目的，薅且结构楚单成乳快。 2 物料流程设计．由于油水比重相差很 大，鸯7 防盘承相懿重力拳穿，设计串采焉了下避 上出的物料流程。物料从下部中央进入涡流混合 区，瞬间成乳，经多次剪切后的乳胶在进料压力和 巍他头赛心力{ 用下。再缎匀速均匏，从舞体上郄 排出口排出。实践表明，乳化速度极快，并无废 辩。 3 乳化蒋体棼积。按照小时生产量1 ～勰 的要求，根据优化设计的原则，乳化简体设计容积 为5 L 左豢，霹以傈证携辩在簧体内箨鏊瓣闻程 5 ～1 0 s 左右。 4 密封设计。为了简纯密封缩构。本乳化 器设计采用了患臂轴系，只蠢单端轴密。辘的动密 封系统采用了单端机械密封，静、动环分别采用商 强袭晦瓷和聚辨氟乙燎，辩温耐密，骞攘系数小， 产生热量低。密封机座上设计有循环冷却水套，有 效她降低了由予物料酌散热对机械密封所产生的濒 哭的影响，既撼鹰了运每霹靠性，又怒长了使用寿 命。 5 传动装置设计。在设计乳纯器辩传动装 置时主要考虑到以下几条原则 a ．采粥误盏缩小的设计原则。保诚在轴系安装 之盛辑存在魏镶心等误差苓被效太羁辍头戳致影攀l 到乳化头的安垒工作间隙 b ．采弼精魔高，使用寿命长的轴承，保证奉装 置的安全使用髑期； c ．轴承座与机械密封机座之问设计有一定的安 全使用舞羧，保证在密封系统失簸时，摹L 获基凑不 万方数据 第3 期 查正清等中小直径乳化炸药连续乳化装置的研究 2 3 会直接进入轴承座。 d ．传动轴采用高安全系数的设计．从而保证了 轴系的高强度，高刚性； e ．电动机与乳化器之间采用弹性块式直联联轴 器，使整个装置结构紧凑．运转平稳，噪声低； 6 内部结构安装、调整及维护方便，材质 选择合理。本乳化器在内部结构连接形式上和材质 选择上具有如下特点 a ．所有运转部件均采用了自紧式防松动设计， 只要保证运转方向正确，就能保证定位的准确可 靠； b ．所有定转子均为装配式，易于安装，调整与 维护；并且都设计采用了两种或两种以上的紧固定 位方式，保证了装置上的可靠性； c ．安全操作间隙大，并且无交叉结构存在； d ．全防腐结构设计，所有定子及转子均选用不 同的材质相匹配．进一步提高了运行的安全性。 1 ．1 ．3 乳化器使用效果 1 叶轮线速度对乳化效果的影响。在配方 和工艺参数确定的情况下，流量控制在1 ．5 t ／h 时， 采用不同的叶轮线速度所生产的乳胶基质的外观质 量试验结果如下 a ．当叶轮线速度小于6 m ／s 时，高温时的乳胶 基质的外观发暗，不能拉丝，有细小水珠； b ．当叶轮线速度大于7 m 届时，乳胶基质外观 光亮，能拉丝，粘稠度随线速度增加而增大； c ．当叶轮线速度大于1 5 m ／s 时，尽管乳胶基质 的粘稠度仍有所增加，但外观质量反而下降。外观 发暗。透明度差。并且重新出现细小水珠，乳化器 乳胶基质的出口温度比原材料进口温度升高2 ～3 ℃。这很可能是由于乳胶基质粘稠度增大流动性 变差造成局部过度剪切所至． 2 不同的叶轮线速度下乳胶基质的粘稠度 测定结果如表l 所示。 表1不同的叶轮线速度下乳胶基质的粘度 T a b l e1 V i s v i d i wo fe m u l s i o np r o d u c e da t d i f f e r e n tl i n es p e e d s 注①测试温度勋℃ N D J 一7 9 型旋转针式枯度计 3 成品炸药性能测试结果 殉爆 6 c m 猛度测试 1 8 r a m 爆速 4 5 0 0 m ／s 从以上炸药性能和粘稠度测试结果可以看出， 乳化器叶轮线速度对乳胶基质的质量有显著影响， 单一乳化器生产的乳胶基质的质量是良好的．但生 产过程中发现，在采用常温化学发泡敏化生产工艺 时，其粘稠度显得不够，对稳定细小的敏化气泡不 利。 1 ．2 胶体磨的选型与改进 1 ．2 ．1 胶体磨的选型。从实际出发，为了满足常 温化学发泡敏化生产工艺的要求，并进一步提高乳 化炸药的爆炸性能和贮存稳定性，以适应商品化生 产的要求，我们设计采用了两级乳化方案。 由于胶体磨是一种优良的粉碎、均化、乳化设 备，兼有多种相似设备的功能与优点。所以在设计 实际生产工艺流程时采用了便于安装调整的立式胶 体磨作为二级乳化均化装置，取得了满意的效果． 1 ．2 ．2立式胶体磨的改进及成效．主要改进措施 是 1 改敞口进料方式为管道进料方式； 2 进料E l 中增设自动压料装置； 3 重新调整传动装置； 4 重新调整了胶体磨的工作间隙范围等． 通过调整与改进。再与一级连续乳化器配套 后，改善了其均化乳化的稳定性，取得了如下的效 果 1 提高了产量．使同一型号的设备，产能 提高了2 倍； 2 降低了单位产量的功率消耗，在同样的 生产率的情况下，功率消耗降低了4 0 ％； 3 通过加人压料装置。省去了二次乳化的进 料输送泵，实现了一二级装置的管道式连接； 4 改进后的胶体磨转速比原设计的转速低 3 0 ％以上，提高了其运转的稳定性和安全性； 5 保证了物料在设备进出口时的温度平 衡，当流量在l ～2 恤时，乳胶基质的出口温度 低于原料进口温度3 ～5 ℃。 2两级乳化生产工艺流程及控制参数 设计简介 由于采用两级乳化生产工艺，其生产过程稳定 可靠，操作控制方便简单，为实现生产过程全自动 万方数据 斛寿色金属第5 2 卷 控制创造了条件。圈1 是连续乳化控制参数和工艺 流稷简图。金部参数均由一白计算机集中控制。 t l 一油橱籍备罐温度 t 4 一末檩贮存镰潼蠹 龆一求相过滤器l 口2 一油相计量辩 h l 一油相崩备壤赣位 P 0 - 嚣话莲誊疆力痒 o l 一抽相错备罐 w 2 一木相贮存鳙 吐一镳襁贮存曩濑虚 B 一携糖过攮器l f 4 一水相过滤嚣2 蛆一水相输进茉 h 2 ～木辐铡备罐被位 列一渡据藏t 计 0 2 - 油相￡存一 E l 一连续乳化嚣 B 一糸相封备叠越裳 蠡一演糍蛀摭羹2 p I 一浦相辅送茉 p 4 一水相计量泵 h 3 一承相￡存毫藏僦 F 2 - 拳籀蠢量诗 w l 一水朔斜备簟 E 2 一拽谶救体磨 霾1连续嚣毽蠢动控囊务数及工壤液程强 F i g ．1T e c h n i c a lf l o wa n da u t o c o n t r o lp a r a m e t e r s o f0 0 n t J n ．u o U Se m u l s i f i c a t i o n 3 两级乳化生产工艺产品性能测试 隽了全露考查舞缎巍铯生产产菇搜糖，我爨对 乳胶基质的粘稠度和粒子粒径太小分布以及成品炸 药的初始和自然存贮备项性能避褥了测试。测试绻 栗分羽觅表2 、3 、4 鞠銎2 ， 袭2 乳胶基质的粘度测定 T a b l e2 V i s c i d i t yo fe m t 蠡i o n 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 3 0 4 9 5 5 5 0 6 0 0 6 4 0 6 8 0 7 7 0 注胶体牿度测试倪为N D J - 7 9 型旋转针式转鹿计． 表3 新生产静羲往捧蘸瓣初始毪继据标 T a b l e3T a r g e to fi n i t i a lp e r f o r m a n c eo f e m u l s i o ne x p l o s i v e s 密度琦攥爆速鼗度攥力 g ／c m 3 c m m ’m mm l l0 5 ～l2 s 64 5 0 i 卜，0 ∞l g ～矩～鹞0 注取样方法按G B 2 8 嚣 由测试结果可以瓣出在聚用同样的生产配方 辩情觅下。巍获差囊约牿稠震较单级巍仡或阍辩式 生产工艺有了显著的提高，乳化炸药的韧始和自然 存贮性能也鸯了骧鬟竣善。慕惩连续要k 他器与黢俸 麟组成的两级乳化装置所生产的乳胶粒子粒魔分 布基本呈戚态分布，均匀性很好，从瓣有效保证了 簿药静攥袭往挠与襻贮麓。 表4 陶然存贮性哉测试 T a b l e4P e r f o r m a n c eo fe m u l s i o ne x p l o s i v e s k e p ti nn a t u r a lc o n d i t i o n s 寮 磐 索 般 粒整厶融 图2 掣L 胶粒子粒度分布豳 l 。乏3 鸯酝方号 F i g ．2D i s t r i b u t i n gd i a g r a mo fp a r t i d c s i z e so fe m u l s i o n 4 结语 1 连续嚣纯箍结擒设诤毽耱、裕赛孛、效 率高、成乳快、乳化质量好； 2 生产实践液明采用所研剿的连续乳化器 驽改迸的肢体磨褶蕊配的连续乳亿装鬻，不仅产量 太，乳胶基质质量好，而且提高了生产的安全性。 兔连续毙生产提嘉产鑫囊量熬懿重要掺弱。 3 采用两级乳化工艺，生产过程稳定性 好。操作弹性大，易于实现全自动控制，非常遥台 予亿学弦敏他的生产工艺要求，其有广 泛静赢翔前 景． 蕊∞p ．7 3f o rt h ea b s t r a c t 万方数据 c o n tf r o mP ．2 4 C O N T I N U O U SE M U I ．S ] [ F [ C A T [ O NE Q U I P M E N TU S E DF O RP R O D U C T I O N o FI M I I I S I o NE 日 I ．o S I V E SI N 舳D L EO RS M A I 工D Ⅱ；Ⅱm Z H AZ h e n o q i n g , S H IL j a n o w e n f 删蛔G e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t e 巧M i n i n gm dM e m l l u 0 7 m ．酬旧t 0 0 0 私 A B 锄A C T T b ec h a r a c t e r i s t i c so fs t r u c t u r ea n dt h ep e r f o r m a n c eo ft h en e w l yd e v e l o p e dc o n t i n u o u s e m u l s i f i c a t i o ne q u i p m e n ta l ei n t r o d u c e d ，T h cc h o i c eo fc o l l o i dm i l la n di m p r o v e m e n to fs t r u c t u r e ，t h e p r o d u c t i o nt e c h n o l o g yf l o wo ft w i c ee m u l s i f i c a t i o na n dt h ed e s i g no ft h em a i nc o n t r o lp a r a m e t e r s ，a n d a p p l i c a t i o mi np r a c t i c ea p p l i c a t i o n sa r ed e s c r i b e d ． K E YW O R D Sc o n t i n u o u se m u l s i f i c a t i o n ；e q u i p m e n t ；e m u l s i o ne x p l o s i v e s 万方数据