低温敏化工艺乳化炸药储存稳定性影响因素分析

何西茹 罗亚军 陶铁军 赵明生

(1.贵州久联民爆器材发展股份有限公司；2.贵州新联爆破工程集团有限公司)

低温敏化工艺乳化炸药储存稳定性影响因素分析

何西茹1罗亚军1陶铁军2赵明生2

(1.贵州久联民爆器材发展股份有限公司；2.贵州新联爆破工程集团有限公司)

针对低温敏化工艺中乳化炸药产品储存稳定性波动较大的问题进行了分析，结果表明：夏季使用油相材料B，加入4.5 L/t发泡剂生产的乳化炸药产品储存期稳定性较好；冬季使用油相材料A、乳化剂、微晶蜡，加入4.5 L/t发泡剂生产的乳化炸药产品的储存期稳定性较好，为炸药储存提供了依据。

低温敏化 乳化炸药 储存稳定性 影响因素

乳化炸药基质经过敏化处理后，根据炸药起爆的灼热核理论，其内部均匀分布的微小气泡在外界起爆能量的强力作用下会被绝热压缩形成灼热点，激发乳化炸药爆炸，从而提高乳化炸药的爆轰感度和爆炸性能。因此，敏化工艺是乳化炸药取得良好爆炸性能和储存稳定性的关键环节，直接关系到成品炸药的性能与安全[1-3]。乳化炸药的敏化工艺主要有物理敏化、化学敏化。物理敏化是通过向基质中添加挟带气体的微小载体，化学敏化是在乳胶基质中掺入化学发泡剂,使其反应后在乳胶基质中形成大量微小气泡[4-7]。化学敏化又分为高温化学敏化和低温化学敏化，高温敏化工艺虽然生产效率高，但产品爆炸性能低，设备投资高；中低温化学敏化工艺生产的产品爆炸性能好，更能满足实际爆破工程的需要。但是中低温化学敏化生产工艺相对复杂、控制难度较高，炸药性能和储存稳定性都受到很大的影响[8-9]，目前我国约20%的乳化炸药生产线采用高温敏化工艺，60%左右的乳化炸药生产线采用中低温化学敏化工艺。

贵州久联民爆器材发展股份有限公司在乳化炸药低温敏化工艺中，产品储存稳定性存在较大波动，为此，对低温敏化工艺中乳化炸药储存稳定性的影响因素进行了分析，以供同行借鉴。

1 低温敏化工艺生产的乳化炸药储存稳定性的影响分析

1.1 油相材料的影响

油相材料是乳化炸药关键组分之一，是构成乳化液的连续相，普通条件下作为乳化炸药的可燃剂，特殊条件下又可作为敏化剂。使用不同的油相材料，对乳化炸药的储存稳定性有较大影响，特别是近年发展起来的低温敏化快速发泡工艺生产的乳化炸药，不但对油相材料的要求高，而且生产时环境温度对其也有很大的影响。为分析油相材料对低温敏化工艺乳化炸药储存稳定性的影响，进行了夏季和冬季不同油相材料的对比试验，油相材料组分分别为：①油相材料A、乳化剂；②油相材料A、乳化剂、微晶蜡；③油相材料B。试验结果见表1。

从表1可以看出，夏季使用油相材料B生产的炸药产品质量和储存期稳定性较好，冬季使用油相材料A、乳化剂、微晶蜡生产的炸药产品质量和储存期稳定性较好。根据低温乳化炸药生产的这一特点，不同季节采用不同的油相材料，可以保证产品质量及储存期稳定性要求。

1.2 发泡剂、促进剂的影响

发泡剂、促进剂在低温敏化乳化炸药生产中主要是促使乳化炸药在指定时间内产生大量的微气泡来调节炸药密度，提高乳化炸药爆轰感度，使乳化炸药在爆炸过程中爆轰波在药体中能稳定传播。如果发泡剂用量过多，会产生大量的无效气泡，使炸药密度变小，炸药在爆炸过程中爆轰波在药体中不能稳定传播，降低了炸药对被爆体的作功能力，对乳化炸药的殉爆距离、猛度、爆速都有不同程度的影响；如果发泡剂用量过少，炸药密度过大，使炸药产生拒爆。促进剂相当于化学反应中的催化剂，使发泡剂在炸药中产生微小气泡的时间缩短，达到快速发泡的目的。其添加量应适中。过少起不到催化剂的作用，过多会造成浪费。贵州久联民爆器材发展股份有限公司在油相材料试验分析的基础之上，进行了发泡剂、促进剂对低温敏化工艺中乳化炸药储存稳定性的影响试验。在夏季使用油相材料B，加入不同量的发泡剂进行试验；在冬季使用油相材料A、乳化剂、微晶蜡，加入不同量的发泡剂对进行试验，试验结果如表2所示。

表1 夏季、冬季不同油相材料的影响

从表2可以看出，夏季使用油相材料B，加入4.5 L/t发泡剂生产的乳化炸药产品的储存期稳定性较好；冬季使用油相材料A、乳化剂、微晶蜡，加入4.5 L/t发泡剂生产的乳化炸药产品的储存期稳定性较好。根据低温敏化工艺生产乳化炸药这一特点，在不同季节采用不同的油相材料与相应发泡剂量配比进行生产，可以较好地保证乳化炸药产品的储存稳定性。

1.3 其他因素的影响

(1)乳化剂是制备乳化炸药的关键组分。乳化剂的种类、活性及其搭配直接影响乳化炸药的质量(物理状态和爆炸性能)，生产实践证明，采用不同的乳化剂对产品质量和储存期稳定性有很大影响，采用高级复合乳化剂对产品质量和储存期的稳定性更好。

表2 不同材料在夏季、冬季发泡剂用量的影响

(2)敏化温度。敏化温度过低，药质发硬，影响发泡效果；温度过高，气泡产生过快，气泡与气泡之间会串在一起产生无效大气泡逸出，使敏化出药密度更大，影响产品质量和储存期稳定性。实践证明，敏化温度控制在46～50 ℃为宜。

(3)储存条件。由于低温乳化炸药的敏化通常具有一定的后效作用，利用其后效作用可使乳化炸药的敏化效果达到最佳状态，但是要在38℃左右的温度下进行，低于38℃后作用就会中断，成品药条密度就会过大，极低气温天气会对此后效作用产生不利影响。为此，对生产线的各环节保温处理的同时，对低温乳化炸药的储存环境作了适当改进：在成品箱上用棉被保温，在成品库里采用异型产品包围小径产品的方法保温，尽量减少库房内的热量损失，使低温乳化炸药的敏化效果得以保障，并最终确保产品质量。

2 结 语

①夏季使用油相材料B，发泡剂量加入4.5 L/t生产的乳化炸药产品的储存期稳定性较好；冬季使用油相材料A、乳化剂、微晶蜡，发泡剂量加入4.5 L/t生产的乳化炸药产品的储存期稳定性较好;②应采用高级复合乳化剂，敏化温度控制在46～50 ℃为宜，同时做好库房的保温措施，尽量减少库房内的热量损失，使低温乳化炸药的敏化效果得以保障。

[1] 汪旭光.乳化炸药[M].北京:冶金工业出版社,2008.

[2] 王文佑，云主惠.工业炸药[M].北京:兵器工业出版社,1993.

[3] 吕春绪.表面活性理论与技术[M].南京：江苏科技出版社,1991.

[4] 陈 飞.珍珠岩敏化技术参数对乳化炸药性能的影响[J].爆破器材,2002,31(1):10-15.

[5] 刘宇星.乳化炸药敏化方式探讨[J].采矿技术,2012,12(1):95-97．

[6] 孙大为,王艳平,崔 岗,等.乳化炸药敏化工艺技术发展综述[J].煤矿爆破,2012,99(4):1-3.

[7] 杨卫东.乳化炸药敏化方法及应用研究[J].煤矿爆破,2009,85(2):6-9.

[8] 郑 磊,罗卫国,刘宇星,等.井下装药器散装乳化炸药低温敏化工艺试验研究[J].爆破器材,2012,41(4):16-19.

[9] 王惠娥.乳化炸药的低温乳化工艺改进[J].爆破器材,2000,29(5):9-12.

2014-06-12)

何西茹(1976—)，女，工程师，550002 贵州省贵阳市。