(整理)年产2万吨乳化炸药连续自动化生产线设计

课程设计说明书题目:年产1.2万吨乳化炸药连续自动化生产线设计

院（部）：化工学院

专业班级：弹药10-5

学号： 2010301817

学生姓名：陈之兼

指导教师：刘峰

2013 年 7 月 2 日

安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表

目录

前言 (1)

设计说明书正文 (3)

一．确定每天产量 (3)

二．根据每天确定的乳化炸药产量设计水相罐、油相罐的设计 (3)

1水相罐的设计 (4)

2油相罐的设计 (5)

二．设计或选择乳化器 (6)

三．乳化工序 (6)

四．确定冷却系统工序 (7)

五．确定敏化工序 (8)

六．确定装药和包装工序 (8)

七．生产的主要设备 (9)

八．工艺设计 (10)

九．监控系统工序 (11)

1乳化炸药生产线的故障分析 (13)

1.1设备可能形成的故障点及对生产的危害 (13)

1．2工艺参数可能形成的故障点 (13)

2系统设计 (15)

2．1系统的硬件设计 (15)

2．2系统的软件设计 (16)

3系统仿真测试 (17)

3．1系统仿真测试模型 (17)

3．2系统仿真试验 (18)

后记 (21)

参考文献 (22)

前言

06年我国有近400家民爆生产企业，工业炸药年产已达230万t，其中乳化炸药接近90万t，据不完全统计，约有200个生产企业拥有乳化炸药生产线，每个企业年均生产乳化炸药不到5000t，一些生产企业年生产乳化炸药仅为3000余吨，小而分散，技术落后，专业技术人员少，岗位定员多，这就是我国工业炸药的现状，而表现在乳化炸药上更为特出，近几年经大规模技术改造，使得上述问题有所缓解，但突出矛盾并没有解决，万吨级以上的生产线并不多见。2004年浙江省有两个生产企业验收了年产可达万吨以上的生产线，两条生产线的共同特点是，使用一台乳化器，使用两套凉药敏化装置，这样的一头两尾生产工艺不是解决矛盾的根本方法，因而未能在乳化炸药生产企业得以推广。

在国内，长沙矿冶研究院、北京矿冶研究院等都报导其大产能生产线的研究情况。据深圳金奥博科技有限公司文献报导，该公司开发的JWL系列乳化炸药连续化生产线在产能上有两套系统，2t／h以下，可采用强冷器与中温发泡，产能在2．5t／h以上采用另一套方式。北京矿冶研究总院BGRlMM乳化炸药技术公布，其生产技术具有产能大，机械化自动化程度高，连续化流水作业，生产能力8000～14000t／a。中钢集团马鞍山研究院研究开发的MRB型乳化炸药微机控制连续化生产线其产量最大已达3．7t／h。

国外研究情况：据美国埃列克化学公司文献，美国埃列克化学公

司的乳化炸药生产线只需10名操作人员，采用动态连续乳化，生产能力为25000t／a。俄罗斯波雷米列系列乳化炸药生产线生产能力为5000～25000t／a，采用动态连续乳化，全自动生产线只需6～8人。瑞典尼特罗诺贝尔公司乳化炸药生产线生产能力为25000t／a，采用静态连续乳化。以上可以看出，我国乳化炸药生产工艺与国外相比，在控制手段与工艺上趋于一致，而在规模上有较大差距，据报告，2005年我国工业炸药产量达230万t，而乳化炸药已接近90万t，大多乳化炸药生产厂家乳化炸药小时产能仅为3000～4000t／a，万吨级生产线廖廖无几，2005年国家民爆器材“十一五”规划要求，在民爆产业发达地区形成一批有相当规模和技术力量的优势骨干企业，对规模小、产品水平低的企业要重组改造，企业规模化生产要进一步扩大，要培育一批万吨级、5万t级、10万t级炸药生产企业。

制约我国乳化炸药生产规模的主要原因：

（1）市场需求

与国外先进国家相比，我国工程爆破对炸药的需求有较大差异，我国大型露天矿山少，中小型矿山和民采多，因而，我国工业炸药的药卷规格大多以小型药卷(032～35)为主，出于经济的考虑，又以化学敏化的小型药卷为主，而国外先进国家，其矿山大多以中、深孔爆破为主，因而对小型药卷的需求相对较少，而以中型药卷和散装药居多，且敏化方式基本采用以玻璃微球为材料的物理敏化方式。

（2）工艺上的差异

因市场需求的不同，故其生产工艺就会有差异，国外先进国家乳化炸

药的生产工艺流程是：破碎一溶化．乳化一敏化一装药一凉药．包装入库，而我国乳化炸药的生产工艺流程是：破碎．溶化一乳化．凉药一敏化．装药包装．入库。其差异主要表现在凉药与敏化工艺上，中国是先凉药后敏化再装药，而国外先进国家是先敏化后装药再凉药，因为国外凉的是药卷，国内凉的是基质，所以，凉药问题对于国外先进国家是不成问题的，而我国则是生产工艺中最重要也是最难处理的一环，也是制约我国乳化炸药向着连续化、规模化发展的瓶颈。

产能不能提高的主要原因是凉药问题，国内凉药系统一般采用静(动态)管道式冷却器，由于乳化基质的热导性不良和基质随着温度的降低而粘度不增加，增加产能无非冷却管道加长，而过长的冷却管道的阻力越来越大，极不利于炸药的安全生产，也破坏了乳化基质的结构，使得炸药性能下降。

设计说明书正文

一．确定每天产量

年产量为12000吨，280个工作日，一天8小时，日产量为43吨，每小时产量为5.36吨，

二．根据每天确定的乳化炸药产量设计水相罐、油相罐的设计（要求：蒸汽加热（蒸汽压力0.1MPa），带有卧式搅拌系统，装有电子秤传感器和温度传感器，流量计的确定）

1 .水相罐的设计

水相罐的主要结构见图3.1，主要由搅拌装置、计量装置、换热板组、罐体、温体和外壳组成。人孔和进料口在顶部，出料口处于罐体下部最低处，搅拌装置和换热板组都设置在罐体的下部，使水相物料的搅拌和溶化处于最佳状态，水相罐的主要结构设计如下：

图3.1 水相罐结构

（1）罐体容积的确定：乳化炸药生产工艺根据炸药生产能力、 间歇式或连续式操作工况、 罐体制造成本和厂房布置等因素， 设计罐体的容积和配置的数量，罐体容积一般按下式进行计算：

T=V/Q

式中 V ——溶解罐的容积，m 3

T ——循环一次所需要的时间，min

Q ——容积循环速率，m 3/min

取水相的质量g 95M =水相

则，g 84M =硝酸铵 g 4M =水 g 7M =氯化钾

3/g 2.71cm =硝酸铵ρ 3/g 1cm =水ρ 3/g 84.91cm =氯化钾ρ

故水相的密度：