《工业炸药生产技术》-第三章

第三章工业粉状硝铵炸药的基本制造过程和设备第一节原料的粉碎和干燥第二节制药过程第三节装药和包装返回第一节原料的粉碎和干燥原料的粉碎和干燥总称原料的加工，它是工业粉状硝铵炸药生产的第一个工序，同时也是工作量最大、最重要的工序之一。原料为什么要进行加工？这是由工业粉状硝铵炸药本身的特点决定的。工业粉状硝铵炸药是由数种性质不同、形状各异的物质经简单的机械混合的一种爆炸混合物。因此，各种原料的性质、状态都会直接影响到炸药的爆炸性能及理化性质。原料加工在工业粉状硝铵炸药中指的是原料的粉碎和干燥。粉碎是破碎和研磨作用的总称。下一页返回第一节原料的粉碎和干燥用机械方法使大块物料变成小块物料叫破碎；而将小块物料变成粉末的操作叫研磨。粉碎作用一般是通过挤压、撞击、研磨、剪劈等作用实现的，如图３－１所示。上述作用并不是单独地作用于被粉碎的物体，在多数情况下，在同一粉碎设备中，可能同时存在着几种粉碎作用。干燥指的是采用加热的方法驱除物料中所含的水分的操作。工业粉状硝铵炸药的原料加工主要包括：硝酸铵的粉碎与干燥、木粉的干燥与粉碎、食盐的粉碎与干燥（通过焙烧进行）。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥一、硝酸铵的粉碎和干燥硝酸铵是粉状硝铵炸药的主要原料，在炸药中所占比例一般均在７０％以上，所以其细度和水分含量对炸药影响极大，它的加工也就成了原料加工的重要环节。１.硝酸铵的粉碎硝酸铵的粉碎按物料的破碎程度可分为粗碎和细碎两种。１）硝酸铵的粗碎硝酸铵的粗碎也叫破碎，是指把大块的硝酸铵（一般为２００～１０００ｍｍ），破碎为块径不大于４０ｍｍ的小块的过程。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥粗碎是物料粉碎的第一个加工过程，也是对物料进行细碎的准备过程。现在，工厂常用的粗碎设备主要是单辊狼牙破碎机和锤式破碎机。（１）单辊狼牙破碎机。单辊狼牙破碎机的构造如图３－２所示。单辊狼牙破碎机是由主轴、牙辊、惯性轮、上下罩和狼牙等组成，牙辊用圆钢叠合而成，直径为５００～６００ｍｍ，固定在主轴上，狼牙固定在钢板之间，在牙辊上交错排列成“人”字形，破碎机宽８００～９００ｍｍ，转速为２００～３００ｒ／ｍｉｎ，每小时产量为５～８ｔ，可将物料破碎至块径２５ｍｍ。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥破碎时，先将硝酸铵的塑料袋剥去，然后投入破碎机中，由于牙辊的旋转，使物料在狼牙与外罩间被剪劈、撞击和挤压，而得到破碎。为避免电动机的启动电流过大，应先开车，后投入物料。在整个粉状硝铵炸药生产过程中的各个设备操作基本应遵循这一规则，但梯恩梯的球磨除外。这种破碎机生产较稳定，效率较高，但使用一段时期后，由于剧烈的磨损而使狼牙变钝，影响破碎效率。此时可用砂轮将变钝的狼牙磨成椭圆形，一般来说，椭圆形的狼牙破碎能力高于尖形狼牙，因为尖形狼牙容易使物料在牙辊与外罩之间跳动，不易被破碎成小块。（２）锤式破碎机。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥锤式破碎机的构造如图３－３所示。锤式破碎机主要由主轴、惯性轮、活动锤、固定盘、筛板、销轴等组成。固定盘安装在主轴上，盘上装有４根销轴，销轴上挂有活动锤，锤的形状如图３－４所示。锤式破碎机一般长为５００～８５０ｍｍ，宽５００～６００ｍｍ，活动锤长１００～２５０ｍｍ，锤的数目为１０～６４个，转速为４００～2900ｒ／ｍｉｎ，生产能力为１０ｔ／ｈ左右。锤式破碎机对物料的破碎作用有如下几种：快速旋转的活动锤对物料的直接冲击与物料之间的相互碰撞；物料块与破碎板的撞击；物料块在活动锤与筛板之间被破碎。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥当硝酸铵投入破碎机内时，高速转动的锤头以极大的离心力打击在物料上，其他几种破碎作用也同时作用于物料，使硝酸铵得以破碎。硝酸铵被破碎的程度可由筛板来加以控制，筛板的孔径是可调的，块度合格的硝酸铵可通过筛板出料，而块度不合格的被筛板挡住，继续破碎。锤式破碎机的加料口形状要能防止小块硝酸铵飞出，出料以连续出料为佳，如螺旋出料，这样可以减少粉尘飞扬。活动锤和销轴应选用强度大、耐磨的钢材料制作，活动锤与销轴之间的配合应适当地宽松一些，不可卡紧。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥优缺点和注意事项：锤式破碎机效率高、破碎程度好、结构简单、维修方便。但振动和噪声较大，机器部件易磨损，在使用时要防止金属混入，以免损坏锤和筛板。锤式破碎机不仅可以粗碎，而且也是一种细碎设备，近年来使用较为广泛。锤式破碎机的规格见表３－１。硝酸铵的破碎除了以上两种设备外，还有颚式破碎机、双辊狼牙破碎机，这两种设备应用较少，在此不做介绍。２）硝酸铵的细碎硝酸铵的细碎也就是硝酸铵的粉碎，它是将粗碎后块径小于４０ｍｍ的硝酸铵再进行加工，以达到工艺要求的细度的过程。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥在工业粉状硝铵炸药生产过程中，除高温重砣工艺外，都必须对硝酸铵加以粉碎。硝酸铵的粉碎设备有轮碾机、凸轮粉碎机、鼠笼式粉碎机等。（１）轮碾机。轮碾机是使用较为普遍的细碎设备，尤其是对轮碾机二段混合工艺来说，它的粉碎作用非常强，同时还具有显著的干燥作用，轮碾机的粉碎原理将在混药设备中介绍。（２）凸轮粉碎机。这是一种现在应用较多的粉碎设备，特别是在气流干燥粉碎硝酸铵工艺中应用最多，其构造如图３－５所示。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥凸轮粉碎机由主轴及机壳等组成。所谓凸轮是钢铁制成的指爪，其形状为“Ｔ”形、“Ｙ”形和“Ｖ”形等，它们安装在主轴上，可以随主轴的运动而高速旋转，以打击被粉碎的物料。硝酸铵被加入机中后，即受到高速旋转的锤头的打击，同时还有自身与机壳的摩擦以及本身块与块之间的撞击摩擦，在这些共同作用下，硝酸铵得到了很好的粉碎。为了加强粉碎效果，以满足不同的粉碎要求，凸轮粉碎还可以在同一主轴上组装一至两部或多部凸轮，最常用的为二级凸轮。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥凸轮粉碎机的粉碎效率高，性能稳定，结构简单，制作方便，操作容易，不易磨损，可以进行连续粉碎，凸轮粉碎机还可以通过改变转速来控制粉碎细度，如在１０００～１４５０ｒ／ｍｉｎ时，粉碎细度为２ｍｍ以下，转速为２０００～３０００ｒ／ｍｉｎ时，细度可达９０％以上通过６０目筛。应用凸轮粉碎机对硝酸铵进行粉碎时，也要注意不能有金属块掉入机内，另外还要尽量密封设备，防止粉尘外扬。（３）鼠笼式粉碎机。鼠笼式粉碎机也是一种效率较高的细碎设备。它不仅可用于硝酸铵的粉碎，也可以用来粉碎木粉。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥鼠笼式粉碎机结构如图３－６所示（此种粉碎机常用于粮食的粉碎加工）。鼠笼式粉碎机主要由主轴、固定盘、转动盘和筛板等组成。固定盘和转动盘上都有２～３圈按同心圆排列的棒状指爪，一个盘的指爪可以伸到另一个盘的两层指爪之间，并保持较小的缝隙，每层指爪的数目由中心到圆周边逐渐增加。固定盘安装在机盖上。粉碎过程是：硝酸铵从加料斗加入，由于转动盘的高速转动，硝酸铵抛向四周，落入指爪之间，受到高速相对运动的指爪的打击而粉碎。当物料被粉碎到颗粒直径小于最外层指爪间隙时，即被抛向机壳经筛板排出或被排风机吸出。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥粉碎机的棒形指爪圈数越多，转动盘的转速越大，粉碎能力就越强。转速增大时，不但能增加粉碎细度，而且也可以提高生产能力。但转速不能太大，否则，被粉碎物料不易由中心向边缘运动，反而降低生产能力。鼠笼式粉碎机的转速一般应控制在２０００～３０００ｒ／ｍｉｎ。以上介绍了常用的粉碎设备及粉碎原理，从介绍中可以看到，不论是何种形式的粉碎设备，都应注意以下几点：（１）不能有金属杂质进入粉碎机内，因为这些杂质会损坏机件，同时还影响到下道工序的操作安全，甚至影响到炸药的性能。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥因此对物料进行粉碎以前，一定要将物料中的金属杂质除去，这项工作可由电磁离析器去完成，电磁离析器的结构如图３－７所示。当硝酸铵通过电磁线圈皮带输送机时电磁离析器将其中的金属杂质吸出，然后再进行粉碎。（２）尽量剥净黏在塑料袋上的硝酸铵，以避免造成不必要的浪费。（３）设备要尽量密封，防止硝酸铵碎块飞出。２.硝酸铵的干燥硝酸铵的干燥方式目前应用最多的是轮碾机干燥和气流干燥两种。１）轮碾机干燥此法在轮碾机一段混合工艺应用较多，另外也用于轮碾机二段混合工艺中。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥将经过粗碎的块径小于４０ｍｍ的硝酸铵投入高温重砣轮碾机中，利用碾盘夹层的蒸气加热进行干燥，一台轮碾机一次可同时干燥、粉碎硝酸铵１６０～２５０ｋｇ，在７０℃～７５℃的高温下经过３５～５０ｍｉｎ就可以达到工艺要求。该方法简便易行，但干燥能力小，受气候条件影响较大。２）气流干燥气流干燥是现在普遍应用的一种干燥硝酸铵的工艺。它的生产能力大，效率高，受气候影响小，是一种较好的方法。其工艺流程如图３－８所示。一般气流工艺与二级凸轮粉碎配合使用。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥气流干燥基本原理：高速运动的热风带动固体物料在管道内运动，物料颗粒悬浮分散在热风中，与热风直接接触进行热交换，将物料中水分蒸发出来。这样不仅使物料得到干燥，而且同时也将物料输送到了既定地点。由于热风和物料颗粒密切接触，使接触表面积很大，而且彼此又都处于高速运动状态，使热交换进行得很快，干燥效率很高。（１）气流干燥系统。气流干燥系统由动力系统、粉碎干燥系统和分离除尘系统几大部分组成。动力系统由风机、换热器和降湿机等构成。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥①风机。它是整个系统的动力源，是维持干燥介质与被干燥物料处于运动状态的重要设备。一般来讲，一条气流工艺生产线采用一个风机即可。风机的选择要根据整个系统所需风压、风量及管道内风速等进行，一般风速在２０～２５ｍ／ｓ，按每小时生产２.５ｔ计，当硝酸铵颗粒在２ｍｍ以下，管径为２５０ｍｍ左右时，所选风机应保证风量达到５０００ｍ３／ｈ，风压在４９０５Ｐａ左右。气流工艺所用风机一般为高压离心式风机。②换热器。它是干燥介质的热量来源，干燥所用的热风是通过风机吸入，经换热器加热到１００℃～１２０℃，然后送入管路系统中进行热交换的。换热器的散热面积在１５０ｍ２左右。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥③降湿机。在潮湿季节，空气的相对湿度较大，为了保证生产能够正常进行，在湿空气进入风机之前应先降低其中的水分，用降湿机可达到这一目的，如采用ＣＬ－２０或ＣＬ－３０降湿机，每小时可吸收空气水分２０ｋｇ左右。粉碎干燥系统有粗碎机、螺旋进料器、凸轮粉碎机等。①粗碎机：将大块物料硝酸铵进行破碎，一般常用锤式破碎机或单辊狼牙破碎机。②螺旋进料器：将粗碎后的硝酸铵送入凸轮粉碎机，一般采用管式螺旋，其内径在１３０～１５０ｍｍ。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥③凸轮粉碎机：是主要的粉碎干燥设备，一般采用了二级凸轮，凸轮粉碎机有极强的干燥能力，这是由于机内的硝酸铵不断被粉碎，增大了颗粒与热气流的有效传热面积，加大了传热速度。另外，硝酸铵受高速旋转的锤子打击时，颗粒的运动方向不断地被改变，所以颗粒与热气流间有着相当大的相对速度，相对速度增大，则传热系数也增大，同时由于颗粒与高速气流充分接触，造成了足够的湍动程度，不断地破坏颗粒表面的蒸汽膜，减小了传热阻力。所有这些因素都使得凸轮粉碎机有着极大的干燥能力，从凸轮粉碎机出来的硝酸铵，其水分已基本达到工艺要求。分离除尘系统有旋风分离器和除尘器。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥①旋风分离器。它是用于将物料与气流分离开的设备。已经干燥合格的硝酸铵与气流从分离器上部沿切线方向进入分离器，做旋转运动，硝酸铵颗粒受离心力与重力作用沿器壁沉降下来而与气流分离。被分离的物料从分离器下部排出，热风则由分离器上部出风管引出。②除尘器。由旋风分离后的热风还带有少量粉尘，必须予以除掉。除尘器可采用脉冲袋式除尘器或除尘室来进行。除尘室是一个上下两层小室，上室里有直径为２００ｍｍ的呢料过滤袋，过滤面积为５５～６０ｍ２。含有少量硝酸铵颗粒的热风先进入除尘室的下层进行沉降，然后再通过上层的过滤袋排空。过滤后的硝酸铵黏附在袋中，可定期清理回收利用。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥（２）干燥效果讨论。干燥效果主要受三个因素的影响，即硝酸铵颗粒大小、热风温度、热风和硝酸铵的混合比。①硝酸铵颗粒大小对干燥效果的影响。气流工艺生产中，要求硝酸铵颗粒要悬浮在热气流中，与热气流密切接触，进行热交换，而且颗粒要能顺利地被热气流带走，不发生物料沉降、黏壁以及堵塞管路的现象。这样就对管路中的硝酸铵颗粒尺寸提出了一定的要求。如果单从干燥效果来看，硝酸铵颗粒越小越好。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥硝酸铵颗粒大小的选择除了要考虑干燥的效果外，还必须考虑到能否被气流正常输送的问题，也就是说要研究在一定的管道风速下，各种尺寸的硝酸铵颗粒的沉降速度和实际运动速度。要使物料能被热风带走，颗粒的实际运动速度必须大于其沉降速度。当硝酸铵密度约为１.６６ｇ／ｃｍ３时，不同直径的硝酸铵颗粒的沉降速度的近似计算结果如表３－２所示。在实际生产中，一般要求进入干燥系统的硝酸铵颗粒不大于２ｍｍ，这样的颗粒既能得到很好的干燥，也不致黏附管壁和堵塞管道。②热风温度对干燥效果的影响。

热风温度直接影响着硝酸铵的干燥效果。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥③热风和硝酸铵的混合比对干燥效果的影响。混合比的定义：热风和硝酸铵的混合比是表示在干燥系统中，每立方米的风量（换算成标准情况下）所含的颗粒硝酸铵的质量，单位是ｋｇ／ｍ３，一般也称为风料比。混合比是干燥过程中的主要技术条件之一，选择适当的混合比，对于提高干燥效率，增加产量都有十分重要的实际意义。硝酸铵在热风中的干燥时间很短，干燥过程中的传热速率及温度差也是变化的。开始时干燥速度快，温差大，效率高，以后逐渐降低。干燥前单位体积的热风所含热量是一定的，对物料的干燥效果就取决于投入干燥的物料量，即混合比的大小。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥如果混合比过大，热风所含热量不足以使硝酸铵升高到一定温度，而且热空气的湿含量及尾气中的湿含量都会增加，最终将使干燥速率大大降低，影响干燥效果，甚至可能在尾风温度降低过多，湿度增大时，造成硝酸铵吸湿。另外混合比过大，还会因风力不能及时把进入管道的硝酸铵带走，造成物料堵塞。但是，如果混合比过小，这时虽然热风所含热量足以将物料中水分蒸发，但是这个热量过大，有一部分将得不到利用而浪费，所以干燥效率也低。如果混合比很小时，适当地提高混合比，将是有益的。表３－３是不同混合比操作的情况对比。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥实践证明，混合比数值在一定范围内变化时，都可以保证干燥的顺利进行。而在保证操作正常进行的前提下，选择适当的混合比可以充分发挥设备的潜力，提高产量，降低能耗。一般可通过逐渐提高混合比并观察干燥效果的方法，来确定干燥系统可接受的最大混合比。二、木粉的干燥和粉碎工业粉状硝铵炸药生产所使用的木粉，有自己加工和委托加工两种方式，但用于混药之前，木粉必须要求达到一定的细度和水分要求（参见第一章）。木粉一般都是锯末屑，其中含有较多的杂质，含水量可高达３０％～４０％，颗粒也较粗，所以必须经过粉碎和干燥处理才能用于粉状硝铵炸药的生产。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥１.木粉的干燥木粉的干燥方法很多，生产技术水平较差的一些小型工厂，将潮湿的木粉，铺在水泥的地面上，在阳光下晒去大部分的水分再用平锅炒干，或用轮碾机去掉碾砣进行干燥，或者在金属制造的转动圆筒中，外部直接用炭火加热干燥，这些干燥方法，干燥效率低，劳动强度大，卫生条件差。目前技术水平较高的一些工厂，普遍使用烟道气连续干燥工艺，这种工艺可以与木粉的粉碎操作联合进行，也有的是分开进行的。其工艺流程如图３－９所示。干燥系统由燃烧炉、隔火器、风机、振动筛、旋风分离器、加料器及料仓组成。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥燃烧炉：它是由三部分构成的，即用砖砌成的炉身、用煤灰等填满的绝热层以及用耐火砖和耐火胶泥砌成的耐热层，其结构如图３－１０所示，其作用是将煤（最好是无烟块煤）燃烧产生２００℃～３５０℃的烟道气，作为干燥介质使用。隔火器：燃烧炉出来的空气有时带有火星或炽热固体颗粒，这些东西如果与木粉相遇就有引起着火的危险，因此可让从燃烧炉出来的烟道气进入一个隔火器（见图３－１１）。隔火器是在两面有隔板的铁箱中装满耐火瓷环制成的，可起到隔离火星和固体颗粒的作用，以保证安全。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥风机：它为干燥系统提供动力，使热风在管路中以１５～３０ｍ／ｓ的速度运动，风机风量一般在５０００～１００００ｍ３／ｈ。此时干燥能力若为２４０～２６０ｋｇ／ｈ，则木粉的水分可由４０％降低到４％以下。振动筛：它的作用是除去树皮、木块等杂质，筛框用铁或木材制成，底下有筛网。筛框用皮带等吊起，可自由运动。筛的往复运动是由偏心轮旋转并由连杆带动而产生的，如图３－１２所示。分离器：又称旋风分离器，其作用是将干燥后的木粉与烟道气分离，一般直径在１ｍ左右，高度为２～３ｍ。干燥的过程如下：上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥燃烧炉产生的高温烟道气由风机吸入干燥管道中，在进入管道之前，为安全计可先通过隔火器。木粉由振动筛去除杂物，经加料螺旋由料口连续加入干燥管路内。过了入料口后，管路由水平状态升起，以使砂石、铁器等杂物留在除渣口附近，定期清出。在风机前后的干燥管道中，木粉被干燥，然后进入旋风分离器进行分离，分离后的木粉落入料仓，尾气则由分离器上部放出。以上的干燥方式称为单管道一次干燥法，它是负压入料，正压出料，在生产过程中，入料口要防止吸入冷风，出料口则要防止木粉冒出。另一种是双管道二次干燥法，在这种工艺中，高温烟气同时进入两套干燥管道。木粉从一个管道投料，在该管道经过第一次干燥。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥然后分离出料，再进入第二个干燥管进行第二次干燥，最后经第二个旋风分离器得到干燥合格的木粉。简单地说就是将两套单管道干燥系统串联起来使用。这种工艺产量高、质量好，适于大量生产。还有一种干燥法称为沸腾床干燥法，它是在干燥器内有一倾斜的多孔沸腾床。干燥时，木粉在床面上慢慢滑落，同时高温烟气从床下鼓进，经小孔穿过木粉层，将木粉水分带出。木粉由于烟道气的吹鼓而上下跳动，颇似液体沸腾，因而得名。这种方法设备紧凑，占地面积小，干燥效果好。干燥木粉操作中最大的问题就是如何防止木粉着火。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥一般情况下，火星与木粉接触的时间较短，木粉通过管道只需３～６ｍｉｎ，在这样短的时间内，火星是来不及点燃木粉的。但是，如果管道中某些地方涡聚有木粉或分离器中积存有木粉，就可能在这些地点涡聚和积存火星，由于木粉和火星的长时间接触，就有可能点燃木粉，特别是在这些涡聚点一般都散热不良，更容易促使木粉自燃加剧而起火。在管路、风机，特别是分离器的内壁，容易黏附尘垢，有的结成了硬块，也有的呈松散蘑菇状。如果火星钻进松散蘑菇状的木粉尘垢内，就容易引起着火。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥燃烧不完全的烟气中含有一氧化碳、氢、硫化氢等气体，这些气体按一定的比例与空气混合即可成为易燃或易爆的混合物，当受到火星的点燃时，这些混合物即可燃烧或爆炸。有时在着火前，往往能听到管道振动发出的响声，或是着火前首先看见有烟，然后才喷出大火，且火的压头很高，能喷出两三米远，这就是由于混合气体爆燃的缘故。因此，建议燃烧炉中最好使用无烟煤，如果用焦炭来代替煤可能效果会更好。以前曾用堵火的方法企图消灭火星，但实践证明是行不通的。在生产中防止着火的措施有：（１）及时（定期）清除管道和分离器中积存的木粉和尘垢。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥（２）在干燥后的木粉料仓中加搅拌装置，以使木粉透气，降温和扑灭木粉中夹带的火星。（３）如果木粉由分离器直接落到地面上，要及时摊开散热。（４）如果有可能，最好的方法就是间接加热空气产生热风，从根本上消除火星的存在。２.木粉的粉碎在生产中，木粉的粉碎是紧接着木粉的干燥后进行的。粉碎系统的构成有粉碎机、风选器、积粉器等。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥粉碎机：目前普遍使用鼠笼式粉碎机，转速为３０００ｒ／ｍｉｎ。从下面出料的粉碎机，在盘外装有控制细度的筛圈，孔直径为０.８～１.０ｍｍ，无须再用风选器风选木粉；从上面出料的粉碎机，盘外安装固定的铸钢牙圈，借助空气风选器控制木粉细度。此外在粉碎机入料口还装有磁铁，以除去铁器。风选器：也叫空气离析器，风选器的结构如图３－１３所示。其作用是将粗细不同的木粉分开，达到细度要求的木粉进入积粉器，细度达不到要求的则由风选器筛析出来，重返粉碎机粉碎。风选器的筛析作用是通过调整调节器的位置高低和改变风挡开关的大小来实现的。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥根据调节器的高低位置不同，可以调节木粉的细度，而风挡开关是通过控制回风量来控制木粉细度的。积粉器：实际上是一个旋风分离器加一个除尘器，其结构如图３－１４所示，下面相当于旋风分离器，上面相当于除尘器。被分离的细木粉经积粉斗、漏粉斗落入成品布袋。尾风一部分经滤袋排出，另一部分经上圆筒、回风口返回风选器和粉碎机。粉碎过程是：干燥后的木粉由料仓被螺旋加料机加入鼠笼式粉碎机，调整入料插门，木粉从固定盘中心进入粉碎机内，高速旋转的转动盘把木粉由内圈抛向外圈，使木粉在撞击柱和牙圈的撞击、摩擦作用以及木粉颗粒的相互研磨作用下受到粉碎。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥粉碎后的木粉被抽到风选器进行风选。木粉由风选器上部出来，经风机由下部进入积粉器。积粉器对木粉和空气进行分离，分离后的木粉落入成品袋。尾风一部分经布袋过滤后放出，另一部分回到风选器和粉碎机。这种粉碎方式机械化程度高，劳动强度小，木粉干燥与粉碎连续作业，每台粉碎机每小时可粉碎木粉８０～１２０ｋｇ。木粉在粉碎时也偶有着火，但其概率比干燥时要小得多。当木粉中夹带的火星或已被点燃的木粉尘垢经粉碎、分离后没有熄灭，窝在木粉中，易使成品布袋和滤袋着火。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥其防止措施有：一是在干燥后的木粉料仓内加搅拌装置，以使木粉透气降温和扑灭火星。二是要经常清理，不得堵塞。成品布袋不要装得太满，装到２／３时就要及时取出，以利于布袋内的空气流通。有的工厂对此工艺及有关设备进行了一些改进，将鼠笼式粉碎机改为磨盘式粉碎机，将螺旋加料改为电磁振动器送料。用磨盘式粉碎机粉碎提高了效率，可以省去风选器、积粉器等设备。使用电磁振动加料器使加料更加均匀、稳定，不易堵料。改进后的工艺较为简单，其工艺流程如图３－１５所示。所谓磨盘式粉碎机，就是将鼠笼式粉碎机固定盘和转动盘上的棒状指爪去掉，换为金刚砂制成的磨盘。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥粉碎是依靠磨盘和物料之间的摩擦而进行的。粉碎细度可通过调节螺杆调节两磨盘之间的间隙加以控制。磨盘是用高硬度的金刚砂、氧化镁及氯化镁等物质制成的，其原料配比（一个磨盘）一般采用金刚砂１５ｋｇ，氧化镁２.７～２.８ｋｇ，氯化镁６.４～６.６ｋｇ，制成３０％～４０％的水溶液，将上述成分调和均匀，倒入磨盘模子，数天后即可凝固硬化，按使用要求开槽后即可使用。氧化镁与氯化镁的配比应满足其物质的量之比为（６～８）∶１，俗称菱镁材料。这种磨盘式粉碎机也称为木粉磨，其结构简单，粉碎效率也较高，缺点是在粉碎过程中有金刚砂粉末混入木粉内，有可能使炸药的感度增大。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥但是木粉磨一般半个月左右就要更换磨盘。所以磨损的金刚砂数量是有限的，不会对炸药的混合和使用带来较大的影响。改进后的这种木粉粉碎工艺生产能力较大，每班（６ｈ计）可生产木粉约１２００ｋｇ。劳动强度小，劳动条件好。还有的企业采用木粉烘干箱来干燥木粉，其内部安装搅拌装置，用蒸汽夹套加热，采用间断生产方式，干燥到一定时间后将木粉出料。再利用锤式粉碎机粉碎木粉，通过筛网的直径和投料量来控制木粉的细度。这种方法因为利用了二次能源，能量利用率相对较低，但安全性较好，也有可取之处。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥三、食盐的焙烧食盐中含有氯化镁等杂质，大大增加了食盐的吸湿性，普通的食盐含水量约在１０％。此外食盐的颗粒大小也不符合制造粉状煤矿硝铵炸药的工艺要求，所以必须对食盐进行粉碎和干燥。食盐的加工是采用焙烧的方法进行的，在足够高的温度下，食盐中的水分被蒸发出去。而且食盐中所含的氯化镁等吸湿性杂质在高温下会发生一系列的分解反应，生成新的吸湿性很小或不吸湿的物质，从而降低了食盐的吸湿能力。在高温焙烧过程中，由于氯化镁的分解，食盐的颗粒也将裂解，达到了对食盐进行粉碎的目的。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥焙烧时应达到多高的温度，这要由氯化镁的分解条件决定，含有结晶水的氯化镁晶体一般是按下列形式进行分解的：当温度足够高时，氯化镁还按下式分解：上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥由上述分解反应式可以看出，焙烧温度一定要保持在５５４℃以上。在这样的温度下，不仅食盐中的水分可以被全部驱除，而且也能保证氯化镁完全分解。但温度不能太高，否则会使食盐熔化结成硬块，生产中通常控制焙烧温度在５５０℃～６００℃的范围之内。食盐的焙烧方法现在一般采用反射炉焙烧或转筒焙烧的形式。１.反射炉焙烧食盐反射炉是用耐火砖砌成的。加料口和出料品分别位于炉体的两端，中间是焙烧室，加料口旁边是燃烧室，出料口旁边是烟囱，其结构如图３－１６所示。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥燃烧室产生的火焰借烟囱的抽力进入了焙烧室，食盐由入料口加入，平摊在焙烧室的铸铁板上，与火焰接触进行干燥。在高温火焰的焙烧下，食盐中的水分被蒸发，氯化镁被分解，食盐最后也被崩裂成粉末。焙烧后的尾气和蒸发出来的气体（水蒸气、氯化氢以及氯气等）由烟囱引出。焙烧过程中要经常翻动食盐，一般每隔３～５ｍｉｎ翻一次，大约焙烧３０ｍｉｎ就可以将食盐推到出料口一端，重新加入新盐，待新加入的食盐焙烧好以后，将原焙烧好的食盐由出料口扒出，并把新焙烧好的食盐推到出料口，再加入另一批新盐进行焙烧，如此逐次出料。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥干燥好的盐经过冷却然后过筛，一般将通过２.５ｍｍ筛孔而未通过０.５ｍｍ筛孔的食盐用来制造铵梯粉状煤矿炸药，通过０.５ｍｍ筛孔的食盐不宜用来制造炸药，因食盐太细，会使炸药的起爆感度和殉爆距离下降，但可用于制造安全被筒；而未通过２.５ｍｍ的大块食盐需进行粉碎后达到细度要求才能使用。反射炉焙烧食盐的方法较简单，使用设备不多，操作也方便。但劳动强度大，生产效率低，每小时只能生产２００～３００ｋｇ，不适于大量生产。２.转筒焙烧食盐上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥这是一种效率较高的机械化连续焙烧工艺，其过程如图３－１７所示。转筒焙烧系统由加料提升装置、燃烧炉、转筒、筛子、分离器及水洗除尘设备等部分组成。转筒直径为４５０ｍｍ，长２.５～３.５ｍ，转速为５～８ｒ／ｍｉｎ，与入料口作３°～５°倾斜（入料端略高于出料端，保证在转动时食盐自然向出料端滑动），为保证食盐与炽热气体充分进行热交换，转筒内还安装有抄板。燃烧炉床面积一般为１ｍ×０.８ｍ。通风系统的抽风量为１００００ｍ３／ｈ。操作时，食盐由加料槽加入，经螺旋和提升机由入料斗连续加入转筒。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥入料斗伸入炉膛和转筒内，伸入的部分设有冷却水套。在转筒内食盐与火焰、烟气充分接触时，水分被蒸发，氯化镁分解，食盐裂解为细颗粒。焙烧好的食盐从出料器流出，经料筛筛过２.５ｍｍ孔径的筛网后，即成为焙烧好的食盐。废烟气和部分细盐粉由出料器上部引出进入旋风分离器进行分离，分离出的细盐粉在分离器底部收集，废烟气由分离器上部引出，经水洗除尘装置净化后排空。有的工厂在加料前，先用粉碎机对食盐进行粉碎，然后由提升机提升，再由水平皮带输送，同时向多台转筒入料，如盐量多时，则返回提升斗。上一页下一页返回第一节原料的粉碎和干燥食盐焙烧好后，由水平刮板输送到另一粉碎机进行第二次粉碎，然后由弯曲刮板送入储盐仓，这样使机械化程度得到进一步提高，也有利于食盐的防湿降温。转筒焙烧食盐生产效率高，每台转筒每小时可焙烧４００～５００ｋｇ食盐，损失量比反射炉小２５％左右，适于大量生产。用这种方法焙烧的食盐颗粒均匀，熔块少，焙烧质量也好于反射炉焙烧法。上一页返回第二节制药过程一、球磨机混药工艺１.球磨机介绍球磨机曾是粉碎梯恩梯的设备，也用于各种不同粉状物料的混合，其结构如图３－１８所示。球磨机由主轴、外罩、机架以及内装木球的转筒等构成，外罩是用来封闭设备，防止机内粉尘冒出污染工房的，转筒可用不锈钢、铝或木材等制成。转筒的形状有圆形和八角形两种，其直径一般为１.２～２ｍ，宽度为０.８～１ｍ。为避免药粉尘飞扬，除外罩的防护外，机体上部还要安装除尘通风装置，将含有炸药粉尘的空气进行净化。下一页返回第二节制药过程除尘通风装置可采用焦炭水洗过滤器，其结构如图３－１９所示。使用时，清水由上部喷淋而下，含有粉尘的空气则从下部进入，逆流而上，经焦炭层的过滤、吸附和水的冲洗，即可除去大部分的炸药粉尘。经过净化的空气从过滤器上端排出，含炸药粉尘的污水，流入沉淀池，再进行处理。球磨法混药每次投料量约２００ｋｇ，混药时间视产品的品种及规格而定。球磨机原是粉碎梯恩梯的设备，影响粉碎效果的因素同样也是影响混合效果的因素。影响粉碎效果的因素主要有五个，即木球的材质、木球的直径、球料装量及球料比、球磨机的转速和球磨机转筒的形状等。上一页下一页返回第二节制药过程１）木球的材质对木球材质的要求主要是对其硬度和相对密度的要求。木球硬度大，耐磨，则可延长使用寿命，同时也不会影响炸药的纯度。木球的相对密度越大，落下时产生的撞击力也越大，粉碎效果好。因此木球的制造材料多为坚硬而相对密度大的木材，如水曲柳、柞木、枣木、梨木、檀木等。２）木球的直径木球直径大，质量大，冲量也大。但是转筒内可容纳的球的总数少，球与球之间的空隙较大，粉碎效果不好。上一页下一页返回第二节制药过程如果木球小，则质量轻，冲量小，也不利于粉碎。所以要选择适当直径的木球，通常木球直径应为转筒直径的１／２４～１／８。木球的直径要适当，木球大小的配合也有一定的要求，通常要求在转筒中要有各种尺寸的木球，大小配合，才能有好的粉碎效果。在实际生产中，由于大直径的木球要逐渐被磨损成为中直径或小直径的木球，所以只要经常补充新的木球，挑出小直径的木球，就可以做到大、中、小直径的配合。表３－４提供了不同木球直径对梯恩梯粉碎效果的影响数据。３）球料装量及球料比转筒内所装的木球的量也对粉碎效果和混药效果有影响。上一页下一页返回第二节制药过程如果球装得太多，上升或下降的球碰撞较多，使球不能上升或下降，减少了球的运动距离，降低了打击力量。如果球装量太少，则筒内球的滑动现象非常显著，也不利于粉碎和混药。一般来讲，球的堆积体积应占转筒体积的３５％～４０％，物料的体积占转筒的２０％～３０％。木球和炸药总装量之比值（球料比）一般通过试验来确定一个最佳的数值。通过对粉碎梯恩梯效果的分析，当球料比为１.６∶１时的粉碎效果最好。按此球料比，梯恩梯每次净粉碎时间以５０～６０ｍｉｎ为宜，如果单纯用于混药，时间要适当缩短一些。上一页下一页返回第二节制药过程但是，采用此球料比生产时，由于木球装量较多，将会使出料时间加长，因此可适当提高物料的装量，即可采用１.４∶１的球料比。４）球磨机的转速球磨机转速对粉碎的效果和混药的效果影响很大。图３－２０演示了不同转速下物料在球磨机内的运转情况。当转速太小时球还没有来得及上升到较高的位置就滚落下来，或沿筒壁滑落下来，在这种情况下，几乎不存在球对物料的撞击作用，物料仅靠球的摩擦来粉碎，效率很低，如图３－２０（ａ）所示。如果转速太高，则由于离心力的作用，球根本不能脱离筒壁跌落下来，此时基本没有粉碎作用。如图３－２０（ｃ）所示。上一页下一页返回第二节制药过程适宜的转速是球被带到接近最高的位置后跌落下来，此时的粉碎效果最好，如图３－２０（ｂ）所示。球磨机适宜转速的计算公式为：５）球磨机转筒的形状球磨机转筒的形状有圆形和八角形两种。实践证明，八角形转筒的粉碎和混药效果好于圆形转筒。２.球磨机混药工艺上一页下一页返回第二节制药过程球磨法是利用球磨机在常温下将各组分进行混合的方法，所以又称冷混法。由于球磨机兼有粉碎和混合两种作用，所以采用这种混药方法时，可以使用片状梯恩梯，硝酸铵、木粉和食盐必须经过加工，其加工的质量要求与低温轻砣轮碾混合法相同。进行混合时，对于岩石炸药和露天炸药有两种投料方式。一种方式是将硝酸铵、木粉和梯恩梯一次全部加入；另一种方式是先加入硝酸铵和梯恩梯，２０ｍｉｎ以后再加入木粉。采用第一方式可省去中间停车时间，缩短生产周期，但如果要使用片状梯恩梯，则一般多采用第二种方式。如果生产煤矿炸药，为了不使食盐被粉碎得太细，一般在出料前５～１０ｍｉｎ加入。上一页下一页返回第二节制药过程球磨法混药每次投料量约２００ｋｇ。混药时间视产品的品种及规格而定。二、轮碾机混药工艺１.高温重砣轮碾工艺（一段法）１）轮碾机的结构轮碾机的结构如图３－２１所示。它主要由碾砣、碾盘、立轴、曲轴、刮板、推子和机罩等组成，碾砣是其主要部件，直径为６６０ｍｍ，宽４００ｍｍ，质量分别为８００ｋｇ、４５０ｋｇ、１３０ｋｇ三种，重砣用铸铁制成，外包铜套，轻砣用铝制成。上一页下一页返回第二节制药过程碾砣通过曲轴与立轴连接，在曲轴上装有吊钩，可以用手轮调节碾砣与碾盘的距离，并另附制锁装置加以固定，用曲轴的目的是当物料发生变化，或坚硬杂质掉入机内时，碾砣可以随着升降，以防发生事故或损坏机件。碾砣公转速度为１８～２３ｒ／ｍｉｎ。立轴通过伞形齿轮和减速皮带轮由电动机带动运转。碾盘是由铸铁或钢板制成的圆盘，带有夹套，可通热水或蒸汽，以加热干燥物料，碾盘直径为２.０～２.２ｍ，小型的为１.６ｍ。在碾盘的上面设有密封罩、入料门和观察孔等。上一页下一页返回第二节制药过程刮板和推子用铝或铜质材料制成，装在与立轴连接的支架上，用以翻动物料，有的轮碾机配备有活动出料板，借助机械传动或手动，即可将物料甩出。轮碾机的排风大都采用自然排风，但效果更好的是动力排风系统，水汽和药尘经水洗过滤器净化除尘后排空。这种排风系统能避免尾风污染空气，对轮碾机内硝酸铵水分的蒸发和改善劳动条件有好处。水洗除尘示意图如图３－２２所示。２）轮碾机的粉碎与混合作用轮碾机碾砣对物料有较强的粉碎作用，这种作用由挤压、研磨、碾压等构成。上一页下一页返回第二节制药过程物料在碾砣下面的受力情况如图３－２３所示，为了方便讨论，假设被碾压的物料是球形，从图中可以看到，碾砣能否压着物料，取决于碾砣直径与物料直径的比值。当碾砣按图中方向运转时，与物料在Ａ点接触。Ａ点与碾砣中心Ｏ点的连线Ｒ与通过Ｏ点垂直于碾盘（水平面）的直线的夹角θ称为钳角；Ｒ的延长线与碾盘平面的交角β称为摩擦角。这两角互为余角。显然，这两个角的大小与碾砣的直径和物料的大小有密切关系。实际生产时，碾砣直径一般是一定的，因此这两个角的大小只与物料的直径有关。当物料块增大时，钳角增大，摩擦角减小；反之，当物料块减小时，钳角减小，而摩擦角增大。上一页下一页返回第二节制药过程通过受力分析可以得出结论，只有当摩擦角大于钳角时，碾砣才能压着物料，否则，物料只能被推着走，产生滑动，起不到粉碎的作用。实际生产中一般取钳角２５°～３０°，摩擦角６０°～６５°。此时碾砣直径与物料直径之比为（１５～２０）∶１，碾砣直径按６６０ｍｍ计，则物料直径为３３～４４ｍｍ。所以生产过程中要求投入轮碾机的粗碎硝酸铵直径为不大于４０ｍｍ，其原因就在于此。力ｍ和ｎ是挤压物料的力，其合力为ｒ，正是这两个力使物料受到挤压而被粉碎。这两个力的大小也取决于物料块的大小。物料块越大，挤压力越小。上一页下一页返回第二节制药过程可以想象当物料直径与碾砣直径相同时，挤压力等于零，此时碾砣对物料没有粉碎作用。物料在碾盘中的运动情况如图３－２４所示。碾砣研磨作用是通过碾砣的滑动产生的。常识告诉我们当汽车驶入弯道时，其内、外两侧车轮的转速是不同的。但轮碾机的碾砣绕碾盘公转时，其自转的转速是相同的，而内、外两侧移动的距离又不同，就使碾砣的内外圈相对碾盘有一个相对的滑动。我们假定碾砣的中心位置没有滑动，可计算出碾砣公转一周时外圈向前滑动１.２５６ｍ、内圈向后滑动１.２５６ｍ（碾砣直径为６６０ｍｍ、宽度为４００ｍｍ、碾砣中心到轴的距离是６００ｍｍ）。上一页下一页返回第二节制药过程正是这种滑动，使碾砣和碾盘有了相对的移动，对物料产生了研磨作用。轮碾机的混合作用主要是靠刮板和推子的搅拌，另外碾砣的滚压也起了配合的作用。碾砣碾过之后，中间的推子将物料翻松，并将物料分向两旁，接着两边的刮板把物料收拢到碾砣处待压。物料就在这样的不断搅拌和滚压下被混合均匀。轮碾机的结构、碾砣质量等因素对原料的粉碎与混合有较大的影响。碾砣的质量越大，宽度越宽，对物料的粉碎效果越好。但碾砣的质量由于安全原因受到了一定的限制。上一页下一页返回第二节制药过程对于轮碾机转速来说，当碾砣运转速度快时，粉碎效果较好，但转速也不能太快，因为在过高的速度情况下，会产生很大的离心力，不仅加剧了轴的磨损，而且碾砣对碾盘的冲击和摩擦也随之增大，严重时甚至会产生甩砣现象，对安全不利，所以速度一般为１８～２３ｒ／ｍｉｎ。对于搅拌装置来讲，刮板的角度要适当，角度太大，会带着许多物料跟着平走；角度太小，又不能很好地将物料扒到碾砣下面。推子的高度不宜过高或过低。推子和刮板都要与碾盘之间留有一定的距离，使它们不相互发生摩擦。上一页下一页返回第二节制药过程但如果距离太大，无法刮到贴着碾盘的物料，时间长了就会形成一层厚“锅巴”，这样一方面影响传热效果，另一方面也容易引起局部过热发生事故。一般搅拌装置与碾盘的距离控制在１.５～２.５ｍｍ。对物料的粉碎效果除与轮碾机有关外，还与物料本身的状态有关。如果物料比较硬，或具有较好的流散性，由于摩擦阻力小而易产生滑移，所以难以粉碎；具有黏性、流散性差的物料则易于被粉碎。但如果物料黏性过大，如硝酸铵含水量很大时，由于硝酸铵与碾盘、硝酸铵与硝酸铵之间摩擦力减小，会发生碾砣不转动、推着物料走的现象。粉状硝铵炸药混制过程中物料的厚度变化可参见表３－５。上一页下一页返回第二节制药过程由表３－５可以看出，硝酸铵刚加入时，流散性差，物料厚度大。着硝酸铵被干燥，物料的流散性逐渐好转，厚度逐渐变小，以后由于加入了新的物料，厚度又有所增加，随着操作的进行，厚度又趋于下降。实际上，在生产中只要保持一定的物料厚度，就能提高轮碾机的粉碎作用。在干燥季节，当硝酸铵含水量小于０.１％时，由于流散性好而不易粉碎，此时往轮碾机中加入适量的水，就可以减小硝酸铵的流散性，增加粉碎效果。从表３－５中数据还可以看出，为了保证生产安全，采取吊砣混药，不会对混药质量有影响，因为吊砣的高度一般为２～４ｍｍ，而物料的厚度在整个混药过程中始终超过４ｍｍ。上一页下一页返回第二节制药过程３）炸药的混合过程高温重砣轮碾法每次混合量为１８０～２５０ｋｇ，混合时间视原料水分而定，一般为４５～６０ｍｉｎ，混药温度为６５℃～７５℃（铵沥蜡炸药不超过９０℃，铵油炸药不超过６０℃）。混药时的加料顺序不仅随着生产炸药的品种不同而异，即使是同一品种的炸药也可有不同的加料方式，一般有三种加料方式。下面以２号抗水煤矿炸药为例说明混药的过程。首先通入蒸汽或供给热水，使轮碾机碾盘升至规定的温度，一般由插入夹套中的温度计显示的温度来控制碾盘的温度。上一页下一页返回第二节制药过程第一种方式：将经粗碎、块度不大于４０ｍｍ的硝酸铵投入轮碾机中进行粉碎干燥，２０ｍｉｎ后，加入抗水剂，继续碾压，到出料前１０～１５ｍｉｎ相继加入经过加工、质量合格的粉状梯恩梯、木粉和食盐，继续混合至规定的时间，然后出药。这种加料方式不仅生产的炸药质量较好，而且生产的安全性也较高。第二种方式：将粗碎的硝酸铵投入轮碾机中，碾压２０ｍｉｎ后，加入粉状梯恩梯和木粉，到２５～３０ｍｉｎ时加入抗水剂，最后在出料前１０～１５ｍｉｎ加入食盐。这种加料方式，炸药质量较好，但安全性稍差。上一页下一页返回第二节制药过程第三种方式：如果是使用鳞片状梯恩梯，则需要在硝酸铵投料分散后，随即加入梯恩梯，约２０ｍｉｎ后加入木粉，稍后加入抗水剂，在出料前１０～１５ｍｉｎ加入食盐，这种加料方式，梯恩梯在轮碾机中碾压时间最长，所以安全性差。此外，要达到梯恩梯既有良好的细度，又不至于熔化的要求，也比较困难。在控制炸药质量方面，要注意以下几个方面：（１）只有在硝酸铵和木粉等水分较大的原料已经充分干燥后（以起尘为准），才可以加入抗水剂，如果太早加入抗水剂，含水原料颗粒被包覆，其中的水分不易蒸发；如果抗水剂加入太晚了，不能将原料很好地包覆，影响炸药的抗水性。上一页下一页返回第二节制药过程（２）在高温潮湿季节，硝酸铵含水量大，不易干燥，这时候，木粉不宜过早加入，以免受硝酸铵水蒸发的影响，应将木粉与食盐一起投料，但必须对木粉的水分加强检验。（３）食盐不能过早投入，否则会增大其细度而使炸药性能降低。通常在出料前１０ｍｉｎ左右投入。（４）使用粉状梯恩梯比用片状梯恩梯效果要好。一般来讲，这种工艺混制的炸药质量都比较好，适于混制以沥青、石蜡为抗水剂的抗水炸药，也适用于直接使用含有结晶水的硫酸高铁铵以提高炸药防结块性能的工艺，混药时要将硫酸高铁铵（含量约０.４％）和硝酸铵一起加入轮碾机，经过干燥，即可除去硫酸高铁铵中的结晶水。上一页下一页返回第二节制药过程由于高温重砣轮碾工艺碾砣重，温度高，安全性比较差，所以必须注意安全生产。在混药操作中一般要注意以下几个方面：（１）混药温度要严格控制，一般不能超过７５℃，在碾盘上不许有熔化梯恩梯小块。（２）碾砣要吊起，距砣盘２～４ｍｍ，以减小其冲击力。（３）轮碾机内药粉要搅拌均匀，不能有死角。（４）不能单独碾压梯恩梯。（５）不许有铁器掉入轮碾机内。（６）每天生产结束后，要清扫轮碾机，以及定期用水清洗轮碾机。上一页下一页返回第二节制药过程２.低温轻砣轮碾工艺（二段法）这也是一种轮碾工艺，与高温重砣轮碾工艺的差别就是使用了轻砣轮碾机，混药温度比较低。这样，硝酸铵必须得经过粉碎和干燥后才能投入混药。其粉碎干燥方法有气流工艺粉碎干燥以及高温重砣轮碾机粉碎干燥。低温轻砣轮碾机混药时，碾砣也要吊起２～４ｍｍ，混药温度控制在４０℃～５０℃，混药时间为３０～４０ｍｉｎ，每次混合量为２５０ｋｇ以下。上一页下一页返回第二节制药过程混合时投料顺序与一段混合法相似，经过粉碎和干燥的硝酸铵（５０℃～５５℃）一次投入轮碾机，稍后加入加工好的木粉和粉状梯恩梯，混合约２５ｍｉｎ，然后再加入食盐，混合至规定的时间，如果要混制抗水炸药，抗水剂要在高温重砣轮碾机干燥粉碎硝酸铵时加入，因为只有此时温度较高，抗水剂才可以熔化并分散均匀。低温轻砣轮碾工艺由于碾砣轻，温度低，所以对物料的干燥粉碎效果不大，对炸药质量有一定影响，但是如果各种原料加工后的细度水分指标都达到工艺要求，混药环境条件也比较干燥（在夏季时，混药工房要实行空调）时，用这种工艺混制的炸药一般都高于国家规定的质量标准。上一页下一页返回第二节制药过程３.中温中砣轮碾工艺中温中砣轮碾工艺是为了避免低温轻砣轮碾工艺的一些缺点而采取的。在低温轻砣轮碾工艺中，如果各种原料加工后，由于种种原因，细度和水分达不到工艺的要求，或者混药的周围环境的空气湿度较大，这样，混合后炸药的爆炸性能中，某些指标达不到国家规定的质量标准。因此在保证安全生产的前提下，适当提高混药温度和增加砣重，对于提高炸药的混合质量是有好处的。一般中温中砣轮碾工艺，温度在５５℃～６０℃，药量不超过２５０ｋｇ，混药时间为３０ｍｉｎ左右，混合时的投料顺序与低温轻砣轮碾工艺相似。上一页下一页返回第二节制药过程三、螺旋混药器混药工艺螺旋混药是在螺旋混药器中进行的，一般是常温混药。螺旋混药器的特点是结构简单，体积较小，容易制造。混药器的搅拌叶片是螺旋式排列的，在混药过程中，物料在叶片的搅拌下被混合，同时按螺旋切线方向向前运动，起到一边混合一边输送的作用。为了提高混药效果，在物料进入螺旋混药器前先将物料通过一个混药器，将各组分初步混拌在一起。螺旋混药器有单螺旋的也有双螺旋的。螺旋混药器的螺旋叶片应该使用耐腐蚀的材料制造，而且要有一定的光洁度，以免黏壁。上一页下一页返回第二节制药过程在潮湿季节，生产结束后应设法将螺旋混药器中的药粉清理干净，以防止下一班生产一开始就因物料黏在器壁上而发生堵料现象。这种混合工艺是连续的，各种原料必须按比例均匀加入，否则，生产的炸药成分就会有波动。四、气流混药工艺气流混药是在密闭的管道内，利用高速运动的气流将各种组分进行混合的工艺，可使用一股热风同时完成硝酸铵的干燥和各组分的混合，即所谓的一风法，也可以再利用一股冷风对物料进行第二次混合和干燥，或者干燥和混合分别使用热风和冷风，即所谓的二风法。上一页下一页返回第二节制药过程在这种工艺中，各种原料都是经过定量器加入的。硝酸铵的粉碎和干燥是在气流管道中进行的，木粉也经过加工后用定量器加入。原料加入可使用管道螺旋定量器，使体积定量。当采用负压操作时，亦可使用皮带电子定量秤加料，比体积定量要精确，组分配量容易控制。硝酸铵经过粉碎干燥后被高速气流带入混合管道，在这里与加入的木粉等其他可燃剂在气流的作用下进行混合，在混合的同时，物料被气流向前输送。混合结束后，经旋风分离器将炸药与气流分离。五、筛药和凉药上一页下一页返回第二节制药过程用一风法气流工艺混制生产的炸药或其他工艺混制的炸药，其药温可高达６０℃～７０℃。在这样高的温度下进行装药，将使炸药产生结块和硬化，从而影响炸药的爆炸性能。因此必须进行凉药，降低药温，从而可以防止炸药结块。采用某些混药工艺生产的炸药，由于药温较低，则不需要进行凉药。但是不管采用哪种混药方式，生产出的炸药中可能还含有药团、硝酸铵块、包装袋上拆下来的线头以及生产设备上的零部件（由于腐蚀、磨损松动而掉落下来的螺丝、螺帽、垫片等金属杂质）。为了除掉这些杂质，必须对炸药进行过筛，才能保证装药安全而顺利地进行。筛药和凉药可在联合筛凉药机中进行，其结构如图３－２５所示。上一页下一页返回第二节制药过程联合筛凉药机上部是筛药机，其筛孔直径为３～４ｍｍ，下面为凉药机。混合好的炸药被提升斗车带入加料斗，经筛药机筛分后落入凉药机，降温后的炸药由出料口落入运料车（或经箕斗式提升机，螺旋输送机）送去装药。凉药机由上、下两层圆形凉药盘和由中心立轴带动的搅拌刮板组成。刮板以特定的角度固定在支架上，刮板下边镶有胶皮板，和凉药盘接触，过筛后的炸药落到上层凉药盘的边上，被上层刮板逐次刮向盘的中心，通过盘中部的混药孔落到下层凉药盘，再由下层刮板逐次将炸药刮向边缘，通过下盘边缘的出料口落入小车或储药槽中。上一页下一页返回第二节制药过程凉药盘带有夹套，可通冷水冷却。上层盘的底面有隔热层，内填绝热材料，防止空气中的水汽在上层盘底面凝结成水珠，滴落到下盘的炸药中，使炸药的水分增加。两凉药盘的表面都要被炸药均匀地覆盖，不得有无炸药扫过的裸露面。如果做不到这两点，凉药后炸药中的水分将大幅度增加。凉药机有密闭罩，罩内也可以通冷风降温。另外在夏季，工艺房要送冷风，以防止炸药在凉药过程中吸湿。凉药机直径为３.５ｍ，搅拌刮板立轴的转速为１０～１２ｒ／ｍｉｎ。药温从６５℃～７０℃降到３５℃～４０℃时，生产能力为２～３ｔ／ｈ。上一页返回第三节装药和包装一、纸筒的制作小药卷是将炸药装入浸蜡纸筒卷制而成的，而纸筒是用卷纸筒机卷制的。卷纸筒机的结构如图３－２６所示。卷纸筒机由送纸机构、浸蜡机构、卷筒机构、窝底器、打底器及退纸筒轮等主要部件或机构组成。另有一套传动装置使这些机构和部件得以协调动作，它的工作过程是一机械化过程。卷纸筒机的工作过程如图３－２７所示。下一页返回第三节装药和包装将按一定规格切好的炸药卷纸放在送纸机构的托板上，用一根锋利的针在一边将纸扎住，摩擦推纸辊把纸张逐张推到带纸辊和浸蜡辊之间，带纸辊外包毛呢料，浸蜡辊一半浸入蜡锅中，炸药卷纸通过这两个辊后即被涂上蜡液，称之为蜡纸，蜡纸经托纸梭进到固定圆鼓的纸筒模管上，借助模管的自转及在圆鼓（即大滚筒）上的公转，将蜡纸卷成圆筒状。当模管滚过窝底器时，纸筒的一端被窝成三折，继续滚过打底器使纸折形成窝心（靠蜡降温后将其黏结在一起），这时一个纸筒就制成了。当模管滚到圆鼓（即大滚筒）底端时，偏心退纸筒轮恰好轻压纸筒模管，借助摩擦力将纸筒退出。上一页下一页返回第三节装药和包装固定圆鼓内通蒸汽，外包毛呢料，以吸附蜡液，保证在卷制过程中，纸筒的蜡液不会凝固，底层严密贴实。蜡锅中的蜡液由机座下的油泵输入，或由高位槽熔蜡锅供给，并保证一定的液面高度。为保证纸筒质量，应使用平整、不翘边、水分少、厚度一致的纸，否则，推纸辊就不能很好地把纸推上去，造成浪费。对纸筒质量的要求：纸筒无皱皮、无翘边、不变形，底部封得严密，盛水不漏。装药量１５０ｇ的纸筒用纸量不大于３ｇ，用蜡量不大于５.２５ｇ。上一页下一页返回第三节装药和包装纸筒尺寸因装药品种而异，装成直径一般有３２ｍｍ、３５ｍｍ两种规程，装药量一般为１５０ｇ，其长度由装药密度和窝心深度来定。正常运转时，卷纸筒机的效率每台每小时可生产纸筒５４００～７２００个。卷好的纸筒，经过一段传送皮带自然冷却，必要时吹冷风。采用手工装药时，可以将纸筒用箩筐盛装；采用自动包装机装药时，一般需要人工将纸筒码放整齐，方向一致，并用布带捆好。纸筒质量直接影响装药尤其是自动包装机装药的成品率，虽然卷纸筒是一个装药辅助岗位，但机器维护水平和操作水平的不同会使操作的成品率相差悬殊。控制得好会使废品率在１％～２％，控制得不好会使废品率高达１５％～２０％，造成包装成本显著增加。上一页下一页返回第三节装药和包装究其原因，主要是卷纸筒机的部件、传动装置等调试没有到位，以及操作人员的技术水平不高而造成的，或者机器经常出现故障而造成的。为了减少卷纸筒的废品率，我们根据有些厂家总结的经验，给出了卷纸筒机经常发生故障的原因及其消除方法，参见表３－６。其中主要应注意以下事项：（１）纸的质量直接影响纸筒的质量。（２）模管与毛呢的松紧程度，也是影响质量的原因之一,使用中如发现二者接触太松，可适当加大毛呢厚度，因为各地毛呢厚度不一,所以需调整模管与毛呢接触严密程度,在能退筒的情况下尽量接触紧一些,模管齿轮与固定齿轮接触良好,前包中心与模管中心一致为宜。上一页下一页返回第三节装药和包装在正常使用中毛呢也有被碾薄的可能，所以发现上述情况应及时更换毛呢，以免影响产品质量。（３）要对卷纸筒机进行经常性的预检预修，发现有磨损的部件应立即更换，该注油的部位及时注油，保证机器的运转正常。（４）及时清理摩擦推纸辊上的纸屑，上纸前将纸抖几下，把灰尘和纸屑抖掉。二、装药装药就是将粉状炸药装入纸筒中，制成小药卷。装药所用的设备有手动装药机和自动装药机两种。上一页下一页返回第三节装药和包装１.手动装药机手动装药机都是立式的，有机械控制的也有电控制的，有单管和双管之分，单管的由一个人操作，双管的由两个人操作。虽然手动装药机已经基本被淘汰，但因其对纸筒的质量要求不高，所以可以使用它将自动装药机上不能使用的纸筒消耗掉，作为自动装药机的一个补充。对于操作者来说，这几种手动装药机的操作过程完全一样，装药间歇时一只手捏折，另一只手摁住托盘，以防冒料。休息时要把重锤摘下。上一页下一页返回第三节装药和包装立式装药机均为体积定量，药卷的装药密度主要由重锤的质量控制，锤的质量大时，托盘向上的力也大，螺旋也要有较大的力量，才能使药卷压着托盘向下移动，因而增加了装药密度。反之装药密度减小。锤的质量可在一定范围内调节，所以使装药密度能保持在一定的范围内。在实际生产中，各种粉状炸药密度保持在０.８～１.１０ｇ／ｃｍ３的范围之内。单管立式装药机，当药卷药量为１５０ｇ时，其生产能力为１６０～２００ｋｇ／ｈ，操作者的熟练程度越高，生产能力就越大。１）单管电控装药机上一页下一页返回第三节装药和包装其结构如图３－２８所示，其工作原理如下：按下装药机上启动按钮，电动机处于等待状态。装药时，先将药加入药斗内，然后在装药筒管上套入蜡纸筒，在重锤的作用下，顶杆和托盘托着纸筒向上，到托盘离装药筒口１０～２０ｍｍ时，信号盒发出一信号给可控硅控制极，使可控硅导通，电动机通过三角皮带带动立轴转动，装药螺旋杆把药粉推入纸筒内，由于装药压力大于重锤的重力，在装药的同时，又把纸筒、托盘和顶杆往下推，当装药达到一定高度时，信号盒又发出一信号给可控硅，使可控硅断开，电动机停止转动，装药完毕，取出药卷，捏折封口，装入药卡。２）单管机械控制装药机上一页下一页返回第三节装药和包装其结构如图３－２９所示。工作原理与单管电控装药机相比，其机械装药部分一样，但其电动机始终在转动，装药的间歇是靠离合器的作用实现的，上好纸筒时与立杆相连的止动拨杆装置使离合器与皮带轮压合，开始装药。当药装满时，止动拨杆又使离合器与皮带轮断开，停止装药。３）双管立式装药机其结构如图３－３０所示。与单管立式装药机的原理和操作方法一样，可两个人同时操作。主要是节省了一根柱，立式机械控制装药机还可以节省一台电动机。使用双管立式装药机时要配半数左手习惯的操作工。上一页下一页返回第三节装药和包装２.自动装药机上述几种手动装药机，均属于半机械化手工装药设备。其缺点是装药效率低，劳动强度大，而且工房内药粉浓度较高，严重危害工人健康。１）ＺＹ６型自动装药机ＺＹ６型自动装药机是由山东济南气动元件厂和济南四五六厂合作研制的一种粉状炸药装药机械。该机以压缩空气为控制系统动力源，通过气动控制元件、执行元件和辅助元件组成的气动控制系统，按程序自动完成药粉的填充、封口等工序，具有结构简单紧凑、质量轻、生产效率高、劳动强度低、劳动条件好等优点。上一页下一页返回第三节装药和包装ＺＹ６型自动装药机的主要技术性能及规格如下：形式：卧式六轴全气控容积式。装药规格：直径３２ｍｍ，装药量１５０ｇ±３ｇ；直径３５ｍｍ，装药量１５０ｇ±３ｇ。装药密度：０.９５～１.１ｇ／ｃｍ３。装药频率：１７次／ｍｉｎ。封口形式：三次四折。产量：０.８～０.９ｔ／ｈ。装药汽缸工作压力：０.１８～０.２５ＭＰａ。上一页下一页返回第三节装药和包装气控系统工作压力：０.３～０.４ＭＰａ。耗气量：０.３ｍ３／ｍｉｎ。工作介质：净化干燥的压缩空气。外形尺寸：１７００ｍｍ×８００ｍｍ×１５５０ｍｍ。整机质量：４８０ｋｇ。该装药机的结构如图３－３１所示，主要由机架、防爆电动机、传动箱、药斗箱、纸筒箱、装药机构、汽缸箱、阀和封口机构等部件及气动控制系统组成。该机由防爆电动机为动力，经皮带传至传动箱，传动箱带动六根螺旋推进器旋转，将药斗箱内的药粉推入纸筒，完成装充填过程。上一页下一页返回第三节装药和包装纸筒是由装药汽缸带动钩筒器从纸筒箱内钩出并推动套进螺旋推进器的螺旋套筒。装药完毕后，装药汽缸快速退回，装好的药卷掉入封口机构，按照气控系统的程序动作进行封口并将封好的药卷放到输送带上，完成整个装药过程。ＺＹ６型自动装药机问世后，济南四五六厂即用其全部取代了手动装药机。经过长期的使用，摸索出一套机器的调试、维修经验，使自动装药机的正常生产能力得到了发挥。经过多年生产实践，证明ＺＹ６型自动装药机工作安全可靠，机件寿命长，维修费用低，装药质量能符合ＧＢ１２４３７—２０００的要求。上一页