膨化硝铵炸药生产的连续混药技术研究

摘要：相较于传统的生产技术而言，连续混药技术在膨化硝铵炸药生产中的应用能够大大提升生产效率，且生产工艺有着简便性的特点，极大地降低了劳动强度。文章从膨化硝铵炸药生产概述入手，探讨了锥形预混器和双螺旋混合器的组成结构和技术原理，旨在为膨化硝铵炸药生产的连续混药技术应用实践提供参考。

关键词：膨化硝铵炸药；炸药生产；连续混药技术；锥形预混器；双螺旋混合器 文献标识码：A

中图分类号：TD560 文章编号：1009-2374（2016）21-0017-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.21.008

在工业生产过程中，对膨化硝铵炸药的使用是十分频繁的，膨化硝铵炸药有着经济性良好、性能高、环保性良好的特点。膨化硝铵炸药是一种粉末状的混合物，在生产的过程中需要对膨化硝铵进行氧化，同时要通过木粉以及复合燃料油进行还原。连续混药技术对于膨化硝铵炸药的连续生产有着重要的意义，基于以上内容，本文简要探讨了膨化硝铵炸药生产的连续混药技术。

1 膨化硝铵炸药生产概述

膨化硝铵炸药是一种成本较低、环保性良好的粉状炸药，属于工业炸药的一种，膨化硝铵炸药的生产以硝酸铵自敏化理论为基础，其制造生产原理如下：采用复合表面活性剂以控制析晶工艺为基础，制造出自敏化的膨化硝酸铵，将制造的膨化硝酸铵与液体燃料和固体燃料混合，就制成了膨化硝铵炸药，其中液体燃料有着高热值的特点，固体燃料有多孔纤维性特点。

膨化硝铵炸药生产有效节约了原料成本，且在生产的过程中能耗较低，同时避免了TNT所带来的环境污染问题，提升了炸药生产的安全性。膨化硝铵炸药在生产的过程中解决了硝酸铵吸湿和结块的问题，生产流程相对简单，生产效率较高，给自动化、连续性生产带来了可能性。

连续混药技术在膨化硝铵炸药生产中的应用能够大大提升生产效率，且生产工艺有着简便性的特点，极大地降低了劳动强度。膨化硝铵炸药连续混药技术主要涉及到三个流程：（1）膨化硝铵的破碎步骤；（2）膨化硝酸铵与木粉和油相材料的定量预混和螺旋连续混制步骤；（3）晾药的步骤，其中膨化硝酸铵与木粉和油相材料的预混和螺旋连续混制是核心。

2 锥形预混器技术

2.1 锥形预混器的组成分析

锥形预混器是膨化硝铵炸药连续混药技术中的重要工具，是膨化硝酸铵与木粉和油相材料定量预混过程中涉及到的关键器具。锥形预混器的构成相对复杂，其主要构件如下：（1）混合室：主要提供膨化硝酸铵与木粉和油相材料定量预混的场所，需要注意的是在混合室中还配置了密封装置，以此来避免在预混过程中出现漏料的现象；（2）转子：转子的主要作用是将原料进行搅拌混合；（3）螺旋：螺旋的主要功能是对膨化硝铵的容量进行控制；（4）进料口、出料口：主要作用是木粉进料和木粉出料。在锥形预混器中，转子和螺旋由一根轴统一进行控制，根据混药的稀疏要求需要成对反向地设计多组桨叶，通过支撑杆将桨叶按照特定的角度固定在轴上。

2.2 锥形预混器的运作原理分析

在预混的过程中，桨叶会不断地重复运动，以此来将三种主要物料充分混合，运作过程中桨叶与物料充分接触，会产生摩擦，在摩擦力的作用下物料会进行圆周运动和轴向运动，而圆台形具也能够促进物料的纵向运动，具体来说，锥形预混器的运作原理主要有以下三个方面：

2.2.1 扩散物料混合技术。扩散物料混合指的是物料之间局部位置出现的变换和混合，相邻物料颗粒在桨叶的作用下会改变位置，这就能够实现不同物料的局部混合，经过长时间的物料混合，能够保证物料混合的均匀性。在扩散物料混合的过程中，离心力会发挥重要作用，物料在离心力作用下会被抛出，还会被桨叶碰回，在这个过程中物料的扩散混合效果更为显著。

2.2.2 循环圆周混合技术。在锥形预混器运作的过程中，物料会在中心轴搅拌转子的作用下进行往返运动，中心轴转动过程中，桨叶会接触物料，对物料产生摩擦力，不断带动物料进行规律性的圆周运动。此外，物料在圆周运动中会受到离心力的作用，搅拌转子的转速越快，物料受到的离心力就越大，在离心力的作用下，物料被中心轴甩出去，混合室有着封闭特性，甩出去的物料会与混合室四周进行碰撞，之后弹回到中心轴附近，在中心轴离心力的作用下继续进行圆周运动，往复循环，从而实现膨化硝铵炸药制造物料的充分混合。

2.2.3 物料剪切混合技术。上文中提到，物料在中心轴转动和桨叶的带动下会作循环往复的圆周运动，在这个过程中，处于不同位置的物料其圆周运动速度有所不同，这就使得不同运动速度的物料会产生碰撞作用和摩擦作用，物料之间进行滑移和剪切，这就是物料的剪切混合技术原理。在锥形预混器运作的过程中，物料剪切混合会受到混合器转速的影响，当中心轴转动越快的时候，物料受到的离心力越强，圆周运动的速度越快，物料之间的碰撞力和摩擦力越大，因此剪切效果越好。

3 双螺旋混合器技术

3.1 双螺旋混合器的结构分析

相较于锥形预混器来说，双螺旋混合器的结构相对简单一些，其主要由机体部分、转子部分和传动部分组成，机体部分与转子部分相连，转子并排安装在计提内，旋转轴和螺旋叶组成转子，螺旋叶片的形式是复合型的，采用两种叶面：一种是实体面型的叶面；一种是叶片面型的叶面。这种设计方式能够有效提升膨化硝铵炸药制造物料的混合效果。螺旋叶片上每隔一段距离就设置一个小口子，开口的后面就折成一个小叶片，其中口子的规格为4×4厘米，小叶片的规格也为4×4厘米，这种双螺旋设计也能够有效提升物料的混合效果。

3.2 双螺旋混合器的运作原理

在双螺旋混合器运作的过程中，螺旋叶片旋转，在螺旋叶片的作用下，物料会不断推移输送，物料自身有着一定的重量，同时双螺旋混合器的机壳对物料有着一定的摩擦力，因此在运作的过程中物料并不会随着螺旋叶片的旋转而旋转。上文中提到的小叶片随着螺旋叶片的旋转而旋转，在旋转的过程中对物料也会产生推动作用，物料在双向作用下会以轴线方向为中心向两侧进行扩散，相较于普通螺旋来说，这种双螺旋设计虽然降低了对物料的输送能力，但大大提升了对物料的混合能力，使得双螺旋混合器的混合效果大大增强，其具体的运作原理如下：