高能无梯粉状炸药及制备工艺研究

高能五体炸药

2006年2月

高能无梯粉状炸药及制备工艺研究耿一平等

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高能无梯粉状炸药及制备工艺研究

耿一平

杜明阳

云南陆良,云南包装厂(655613)

摘[

要]文章分析了粉状炸药的研究现状,介绍了一种采用溶剂脱出法及特殊添加剂制备的高能无梯粉状炸药

的研究理论及试验过程。对产品的经济性和实用性等作了客观的分析比较。[

关键词]高能炸药粉状炸药

制备工艺

[分类号]TD

235.211引言

近年来工业炸药在品种、工艺、基础理论和应用技术等方面发展较快,炸药研究者一直围绕提高硝酸铵感度,不用或少用梯恩梯为目标展开工作。近年来研制出了许多新产品,例如:膨化硝铵炸药、粉状乳化炸药、

粉状无梯炸药,这些产品利用了表面活性剂的功效,实现了生产不含梯恩梯而性能指标又相当于粉状铵梯炸药产品的目标。这些产品的研究成功拓展了硝酸铵的敏化理论,由此提出了研制一种性能更优良、成本较低、工艺更简捷的新产品及新工艺。

2国内外相关技术现状

国外粉状炸药的发展主要是围绕硝化甘油的研究来开展,

基本是以降低硝化甘油的感度为目标。工业炸药中硝化甘油的产量近些年在逐渐降低,而乳化炸药及多孔铵油炸药的产量在逐渐上升。以美国ICI

公司太诺-诺贝尔工业集团及澳大利亚澳瑞凯公司为例,炸药的主要品种为多孔粒状硝酸铵、代拿买特、乳化炸药、铵油炸药等。在管理体制方面,以集中管理为主,炸药生产、原料加工和爆破服务基本上是一条龙服务。

这些跨国的全球性大公司,把系统成本降到最低为公司的目标。国外一些大公司的产品在生产及爆破服务中,机械化、自动化、连续化的水平较高。但有些产品的爆炸性能也不如国内的同类产品。

铵梯炸药一直是我国最主要的工业炸药,具有较高的爆炸性能、起爆性能和安定性,但由于含有单质炸药TNT,

因而在产品成本、环境保护和人身安全方面一直限制了它的发展,近年来有逐渐被淘汰的趋势。

通过对国内外产品的特点分析,特别是云南包装厂高威力乳化炸药的研制成功,在炸药的爆炸理论方面形成了独立的具有自主知识产权的理论。目前国内铵油炸药的爆炸能量还未达到极限,还有一

定的提升空间,而且制备工艺也有许多值得研究之处。由此提出了研究高能无梯粉状炸药的目标,以最大限度提高产品的原料能量,使产品综合性能优于目前的新产品,原料成本得到最大限度的降低,简化生产工艺,为生产线实现连续、自控奠定必要的硬件基础。

3高能无梯粉状炸药研制理论依据

3.1混合度越高,

放热性越大混合炸药靠一定的混合工艺把氧化剂与可燃剂均匀地混合在一起,

混合度越高,表面接触越大;混合性越好,分子间混合炸药爆炸反应就越接近完全

爆轰反应状态[1]

。利用乳化技术使油类物质与硝酸

盐充分结合,一方面能弥补硝铵炸药抗水性差的缺陷,

扩大混合物的接触表面积,提高爆炸反应速率,以达到细小粒子中的理想爆轰;另一方面提高产品瞬间作功能力及爆轰感度,多孔铵油炸药及铵松蜡炸药的发展也基于这一理论,

但硝铵的破碎限制了硝酸铵颗粒表面积的增大,油类物质难于形成分子膜的形态与硝酸铵混合,这也是铵松蜡、铵油炸药的爆轰能量及爆轰感度较低的原因之一。

3.2配方设计的氧平衡应尽量接近零氧平衡

我厂遵循热点敏化理论,提出了无梯炸药研制试验要求:(1)适于爆轰感度的气泡大小,并使产品的形态有较长的保持时间;(2)尽量增大接触油膜表面积,使硝酸盐与油类物质充分结合。

炸药的爆炸过程实质上就是氧化剂与可燃剂进行急剧化学反应,生成二氧化碳、水等新产物的氧化

还原反应过程[2]

。

实践证明,只有当可燃剂完全被氧化,如碳和氢均被氧化生成二氧化碳和水时,释放的能量才最大,生成的有毒气体也最少。4制备工艺的确定4.1混合和造粒工艺的确定

固态的氧化剂要与固态或液态的可燃剂混合,

采取传统的轮碾和气流涂覆分散工艺,颗粒处于毫