一种粉状硝铵炸药及其制备方法、设备[发明专利]

[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101417909A [43]公开日2009年4月29日
[21]申请号200810180873.X [22]申请日2008.11.26
[21]申请号200810180873.X
[71]申请人唐秋明
地址410012湖南省长沙市银盆南路沁园春居民
小区望江阁5D
[72]发明人唐秋明 [74]专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司代理人李红团
[51]Int.CI.C06B 31/28 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 1 页
[54]发明名称
一种粉状硝铵炸药及其制备方法、设备
[57]摘要
本发明公开了一种粉状硝铵炸药的制备方法及
设备，这种粉状硝铵炸药主要由硝酸铵、水、复合
油相制备而成，其中复合油相为白蜡、地蜡、十二
烷基胺和其醋酸盐、十六烷基胺和其醋酸盐、十八
烷基胺和其醋酸盐、硬脂酸之一或其组合，硝酸铵、
水、复合油相按重量比为80～95∶1～10∶3～6；
其制造方法为：(1)混合：将硝酸铵、消焰剂、水
(或水蒸汽)、复合油相在70～110℃下混合成半溶
解的糊状物；(2)制粉：将上述糊状物在0.005～0.
025MPa负压下干燥成粉。

本发明还包括一种混合真
空干燥机。

本发明制造工艺简单，生产安全可靠，
产品密度大且传爆性能优良，生产能耗可降低90％
以上。

200810180873.X权 利 要 求 书第1/2页 1.一种粉状硝铵炸药，其特征在于主要由硝酸铵、水、复合油相制备而成，其中复合油相为白蜡、地蜡、十二烷基胺及其醋酸盐、十六烷基胺及其醋酸盐、十八烷基胺及其醋酸盐、硬脂酸之一或其组合，硝酸铵、水、复合油相按重量比为80～95：1～10：3～6。

2.权利要求1所述的粉状硝铵炸药，还可以含有松散剂或/和消焰剂，松散剂可为硫酸酯淀粉钠盐、氧化铁黄、木粉、钙粉之一或其组合，消焰剂可为氯化钠、氯化钾、硝酸钾之一，硝酸铵、水、复合油相、松散剂、消焰剂按重量比为80～95：1～10：3～6：0-8：0～10。

3.权利要求1或2所述的粉状硝铵炸药的制备方法，含有以下步骤： (1)混合：有三种方法，第一种是将硝酸铵破碎成1～3mm粉粒料，连续将上述粉粒料、水蒸汽、复合油相送入混合干燥机，加热至70～110℃，并混合成半溶解的糊状物；第二种是将硝酸铵破碎成1～3mm粉粒料后，加热下与水混合成70～110℃的水相糊状物，再与油相材料混合成半成品糊状物；第三种办法是先将硝酸铵加入水中加热完全溶解，再与复合油相、1～3mm硝酸铵粉粒料加热混合成70～110℃的糊状物；
(2)制粉：有三种方法，第一种是将(1)制得的糊状物直接在混合干燥机内减压干燥成粉，真空干燥绝压宜为0.005～0.025Mpa；第二种是将(1)制得的糊状物在负压罐、盘式干燥机类通用负压设备内干燥成粉，真空干燥绝压宜为0.005～0.025Mpa；第三种是将(1)制得的糊状物在带式真空干燥机(中国发明专利ZL200610136796.9)内干燥成粉，真空干燥绝压宜为0.005～0.025Mpa；
(3)步骤(2)得到的粉体经通用粉化机粉化成微粉；
200810180873.X权 利 要 求 书 第2/2页 消焰剂在步骤(1)中加入到硝酸铵和硝酸铵一起破碎，松散剂和步骤(3)得到的粉体混合。

4.权利要求3所述的方法，其中在步骤(1)中加热温度为70～90℃。

5.权利要求3所述的方法，其中在步骤(2)中真空干燥绝压为0.01Mpa。

6.权利要求3～5任一所述的方法，其中步骤(1)、步骤(2)中所述的混合干燥机由盖(1)、料槽(2)、真空装置(3)、桨叶(4)、测压装置(5)、布料器(6)、应急安全装置(7)、蒸汽布料管(8)、测温装置(9)、观测装置(10)、喷嘴(11)、进料口(12)、联轴器(13)、减速机(14)、出料口(15)、出料机构(16)、出料仓(17)、退料螺旋(18)、骨架密封(19)、隔离舱(20)、轴承(21)、轴承盒(22)构成。

200810180873.X说 明 书第1/7页
一种粉状硝铵炸药及其制备方法、设备
技术领域
本发明属于炸药领域，更具体地，本发明公开了一种炸药及其制备方法、制备设备。

背景技术
由于最早使用的岩石铵锑炸药存在含有有毒组分梯恩梯，产品成本较高、易吸湿结块等缺点，我国八十年代以来研究开发推广了粉状铵梯油炸药，将梯恩梯降至3-7％，爆炸性能接近2号岩石粉状铵梯炸药水平，在一定程度上提高了粉状硝铵炸药的防结块能力，降低了生产过程中梯恩梯粉尘的污染，但是没有从根本上克服已有技术的缺点。

为了克服上述技术的缺点，长沙矿冶研究院提出了“高分散度粉状铵油炸药”，它采用乳化方式制备硝酸铵饱和水溶液和矿物油的水包油型乳状液，使矿物油分散在硝酸铵溶液中，然后在轮碾机中将乳状液与添加剂及木粉等混合，经干燥形成铵油炸药。

该炸药优点是不含梯恩梯，提高了铵油炸药的爆炸性能，但仍存在以下问题：(1)水包油型乳状液在轮碾机中混合干燥过程中，硝酸铵开始结晶，并与油相材料和木粉等添加剂混合，该过程仍属于机械混合，只能在一定程度上改善现有技术的油膜在硝酸铵表面的包覆状况，并不能彻底解决炸药的防潮防结块问题和明显提高抗水性能力；由于晶粒的成长过程得不到有效控制，其分散均匀性仍然较差，它直接影响铵油炸药的爆炸性能；(2)常压干燥除水，干燥时间长，能耗高。

为了克服上述所有技术的缺点，十余年来，围绕无梯粉状炸药及其连续生产工艺，相继出现了膨化硝铵炸药、改性硝铵炸药、粉状乳化炸药等新品种。

中国专利CN1027637C、CN1067043A、CN1085202A、CN1566039A、各公开了一种粉状乳化炸药及其制造方法，它们采用高速乳化，气流式喷雾成粉或旋转闪蒸，或冷风气流冷却的制造方法。

此种方法生产安全性差，设备庞大，能耗高，生产成本偏高。

中国发明专利申请CN 1517325A、中国发明专利CN1513834A公开了一种“高性能粉状改性铵油炸药及其制备方法”，该方法将复合油相在高速搅拌下加入水相材料中，形成水包油型分散体系，再打入真空罐内干燥成粉。

该方法安全性较差，质量不稳定，且密度较低。

中国发明专利申请CN 1837165A、CN 1837164公开了一种“无梯粉状改性铵油炸药及其制备方法”和“一种粉状铵油炸药及其制备方法”，其水相中需要加入胶结剂，水相与油相半成品制备好以后需要加入交联剂，且最后形成的炸药成品为水包油型，其自身固有的特性决定了防结块性及抗水性能差等缺陷。

中国发明专利申请CN 1513834A公开了一种“乳膨炸药及其制造方法”，该方法制得的产品较易结块，密度较低，爆炸性能不稳定；乳化搅拌的线速度仍然较高，生产安全性尚欠理想；各步骤操作温度较高，因而能耗也较高；生产成本也较高。

中国发明专利ZL200610136796.9公开了一种粉状炸药的生产工艺，该方法将复合油相与水相材料形成乳液，再减压干燥成粉。

该方法生产温度高，能耗高，产品密度较低。

发明内容
为了解决上述问题，本专利公开了一种粉状硝铵炸药及其制备方法、设备，本发明公开的粉状硝铵炸药具有爆炸性能高、生产安全且可大规模降低能耗的优
点，本专利公开的制备设备可以不仅使产品密度增大，提高了产品体积威力，而且减少了生产线存药量，提高了生产安全性，同时扩大了产能，降低了能耗，设备高度大大降低，也降低了房屋高度，降低了建设总投资。

本发明粉状硝铵炸药由硝酸铵，水，复合油相制备而成，其中复合油相为白蜡、地蜡、十二烷基胺及其其醋酸盐、十六烷基胺及其醋酸盐、十八烷基胺及其醋酸盐、硬脂酸之一或其组合，硝酸铵：水：复合油相按重量比为80～95：1～10：3～6，本发明粉状硝铵炸药还可以含有松散剂或/和消焰剂，其中松散剂可为硫酸酯淀粉钠盐、氧化铁黄、木粉、钙粉等，消焰剂可为氯化钠、氯化钾、硝酸钾，松散剂与消焰剂与上述原料组分按重量比为：硝酸铵80～95，水1～10，复合油相3～6，松散剂0-8，消焰剂0～10。

本发明制造方法包括以下步骤：
(1)混合：有三种方法，第一种是将硝酸铵、消焰剂(需要时加)破碎成1～3mm粉粒料，连续将上述粉粒料、水蒸汽、复合油相送入混合干燥机，加热至70～110℃(优选70～90℃)下，并混合成半溶解的糊状物；第二种是将硝酸铵、消焰剂(需要时加)破碎成1～3m m粉粒料后，加热下与水混合成70～110℃(优选70～90℃)的水相糊状物，再与油相材料混合成半成品糊状物；第三种办法是先将硝酸铵、消焰剂(需要时加)加入水中加热完全溶解，再与复合油相、1～3m m硝酸铵粉粒料混合成70～110℃(优选70～90℃)的糊状物。

(2)制粉：有三种方法，第一种是将(1)制得的糊状物直接在混合干燥机内减压干燥成粉，真空干燥绝压宜为0.005～0.025Mpa(优选0.01Mpa)；第二种是将(1)制得的糊状物在负压罐、盘式干燥机等通用负压设备内干燥成粉，真空干燥绝压宜为0.005～0.025Mpa(优选0.01Mpa)；第三种是将(1)制得的糊状物在带式
真空干燥机(中国发明专利ZL200610136796.9)内干燥成粉，真空干燥绝压宜为0.005～0.025Mpa(优选0.01Mpa)。

(3)上述粉体经带式粉化机粉化成微粉。

(4)粉化的半成品与松散剂混合，即得成品粉状炸药。

所述第(1)、(2)步之混合干燥机由盖1、料槽2、真空装置3、桨叶4、测压装置5、布料器6、应急安全装置7、蒸汽布料管8、测温装置9、观测装置10、喷嘴11、进料口12、联轴器13、减速机14、出料口15、出料机构16、出料仓17、退料螺旋18、骨架密封19、隔离舱20、轴承21、轴承盒22构成。

硝酸铵、蒸汽、油相分别由进料口12、蒸汽布料管8、喷嘴11进入料槽2内，经桨叶4混合成糊状物。

该糊状物经真空装置3拉真空，干燥除水后的粉体，由桨叶4，经出料口15至出料仓17，由出料机构16排出。

所述第(4)步为优选步骤，可以省略。

本发明使用油包液态硝铵再包固态硝铵分散技术，其中固态硝铵干燥的微孔较少，液态硝铵干燥的微孔较多，使得微孔的数量得到了控制，在保持炸药敏感度的同时，也获得了较高的炸药密度。

同时，由于制粉温度较低，也增加了生产的安全性，同时存药量大大降低，提高了产能。

另外，由于采用半溶解工艺，生产省去了完全溶解需要的大量热能，节约能耗90％以上。

本发明公开的混合干燥机可以连续生产，具有生产密度高，产品体积威力大，而且减少了生产线存药量，提高了生产安全性，同时扩大了产能，降低了能耗，设备高度大大降低，也降低了房屋高度，降低了建设总投资等优点。

附图说明
附图1混合干燥机中心剖面图，其中1：盖，2：料槽，3：真空装置，4：
桨叶，5：测压装置，6：布料器，7：应急安全装置，8：蒸汽布料管，9：测温装置，10：观测装置，11：喷嘴，12：进料口，13：联轴器，14：减速机，15：出料口，16：出料机构，17：出料仓，18：退料螺旋，19：骨架密封，20：隔离舱，21：轴承，22：轴承盒22。

具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的说明，这些附图及实施例仅对本发明进行进一步的说明，不应理解为对本发明的限制。

参照附图，混合干燥机由盖1、料槽2、真空装置3、桨叶4、测压装置5、布料器6、应急安全装置7、蒸汽布料管8、测温装置9、观测装置10、喷嘴11、进料口12、联轴器13、减速机14、出料口15、出料机构16、出料仓17、退料螺旋18、骨架密封19、隔离舱20、轴承21、轴承盒22构成，硝酸铵、蒸汽、油相分别由进料口12、蒸汽布料管8、喷嘴11进入料槽2内，经桨叶4混合成糊状物。

该糊状物经真空装置3拉真空，干燥除水后的粉体，由桨叶4，经出料口15至出料仓17，由出料机构16排出。

本发明粉状硝铵炸药的制造方法实施例
实施例1
称取硝酸铵860kg，30kg水，复合油相(白蜡20kg、地蜡15kg、十二烷胺醋酸盐5kg)40kg，蒸汽30kg，松散剂(硫酸酯淀粉钠盐5kg、氧化铁黄10kg、木粉15kg、滑石粉10kg)40kg.
制造步骤：第一步：将硝酸铵破碎成1～3mm粉粒料，再将硝酸铵粒料、水、复合油相、蒸汽，加入混合干燥机内加热至80℃，制成糊状物； 第二步：糊状物在混合干燥机内真空干燥成粉体，真空干燥绝压为0.01Mpa；
第三步：粉体粉化成细粉；
第四步：冷却后，加入松散剂。

出料温度为35±5℃。

产品性能经测试：装药密度0.98g/cm3，炸药爆速3552m/s，猛度14.2mm，殉爆距离70mm，爆力355ml。

实施例2
称取硝酸铵950kg，70kg水，复合油相(白蜡55kg、十二烷胺醋酸盐5kg) 60kg，松散剂(硫酸酯淀粉钠盐15kg、钙粉15kg)30kg.
制造步骤：第一步：将硝酸铵破碎成1～3mm粉粒料后，加热下与水混合成90℃的水相糊状物，再与油相材料混合成半成品糊状物
第二步：糊状物在通用盘式干燥内真空干燥成粉体，真空干燥绝压为0.025Mpa；
第三步：粉体粉化成细粉；
第四步：冷却后，加入松散剂。

出料温度为35±5℃。

产品性能经测试：装药密度0.96g/cm3，炸药爆速3672m/s，猛度15.1mm，殉爆距离80mm，爆力365ml。

实施例3
称取硝酸铵800kg，20kg水，复合油相(地蜡20kg、十六烷胺醋酸盐10kg) 30kg
制造步骤：第一步：将硝酸铵加热下与水混合成110℃，再与破碎成1～3mm 的粉粒料、油相材料混合成半成品糊状物
第二步：糊状物在通用真空机内真空干燥成粉体，真空干燥绝压为0.005Mpa；
第三步：粉体粉化成细粉；
第四步：冷却至温度为35±5℃。

产品性能经测试：装药密度0.95g/cm3，炸药爆速3772m/s，猛度16.1mm，殉爆距离90mm，爆力380ml。

实施例4
称取硝酸铵950kg，100kg水，复合油相(白蜡35kg、地蜡20kg、十二烷胺醋酸盐5kg)60kg，消焰剂(硝酸钾)80kg.
制造步骤：第一步：将硝酸铵、硝酸钾加热下与水混合成110℃，再与破碎成1～3mm的粉粒料、油相材料混合成半成品糊状物
第二步：糊状物在通用真空机内真空干燥成粉体，真空干燥绝压为0.01Mpa； 第三步：粉体粉化成细粉；
第四步：冷却至温度为35±5℃。

产品性能经测试：装药密度0.95g/cm3，炸药爆速3672m/s，猛度14.3mm，殉爆距离80mm，爆力375ml。

200810180873.X说 明 书 附 图第1/1页
图1
11。