膨化炸药生产线节能减排的探索

冉茂林 孙斌 罗后贵(贵阳久联化工有限责任公司,贵州 贵阳 550028）黄寅生(南京理工大学,江苏 南京 210094)

炸药是一种含能物质，它是能发生化学爆炸的物质。而膨化炸药是一种取代改性铵有油炸药的粉状工业炸药。

膨化硝铵环保型低能耗，易生产、安全可控性高的炸药,彻底地消除了工业粉状梯炸药生产中梯恩梯对环境的污染和对职工的毒害[1]。

贵阳久联化工有限责任公司在2010年建设一条年产12000吨膨化生产线，是南京理工大学转让的第三代膨化生产线，采取目前国内最先进的连续膨化全自动化生产的生产线，从硝铵膨化到产品包装全部实现炸药生产流水线自动化控制系统。

1 膨化生产线生产流程

膨化硝铵炸药的生产过程：固态硝酸铵经锤式破碎机破碎、通过输送螺旋自动给料进水相制备灌溶解，经储存罐进入动态混合器与复合油相混合，进入膨化罐在真空条件下析晶，完成脱水，膨化炸药经输送设备混合添加剂进入碾混机充分混合成膨化硝铵炸药。再经冷却输送螺旋凉药，进入自动输送设备到装药工序，自动装药机装出条装产品、通过皮带输送机将药条输送到自动包装机组进行包装，包装好的成品通过皮带输送进入转手库。

2 采用先进设备提高本质安全

膨化硝铵炸药属于粉状炸药,在混药过程中还会产生大量的粉尘,与碾混机内空气充分接触;混药过程中物料的温度较高,膨化硝铵具有雷管感度,随着温度升高,雷管感度增加[2];

碾压混合设备是膨化硝铵炸药混药工序中最关键的专用设备,搅拌混药过程中,由于碾混机属于强力运行设备,在混药过程中由于摩擦易引起物料的自燃甚至爆炸[3]。

连续在一个工房内完成生产过程,工房面积小,生产人员少,易于自动化和连续化生产[4]。膨化硝铵炸药生产专用连续式碾混机是一个危险系数较高的设备[5]。

膨化硝酸铵炸药的混碾过程，主要是将膨化出来的炸药添加木粉以及松散剂进一步混合，用滚轮挤压，刮板翻料，使药粉在离心力作用下，充分混合，使颗粒变小，从而达到提高密度以及细度的目的[6]。

炸药混合碾压运行的温度要求为常温，集成的冷却设备主要是夹套；夹套内通有冷却水，利用热传导作用，达到对产品散热的目的。[7]

采用冷却螺旋，使用冷却螺旋凉药，螺旋叶片、空心轴及螺旋壁使用冷却循环水进行冷却，原来主要应用于化工行业的干燥工序，该设备热交换面积大，由于桨叶具有自清洁功能，因此换热效果好，能够满足大产能要求。

用在线密度检测装置，利用堆积密度的检测原理，与有关厂家合作开发在线密度检测仪，以实现定时定周期自动对在线半成品进行密度检测，将密度值传送到自动控制系统，由控制系统对密度值是否符合作出判断，对不合格品系统自动打开下料口返工处理。该装置的应用可使半成品质量得到控制，防止不合格品进入下一道工序。

我公司与江苏省如皋市用悬挂轨道自动输送系统进行技术合作，在膨化制药完成与装药之间使用悬挂输送小车，解决人工强度大问题，提高制药工序到装药工序产品输送效率和降低劳动强度。

由图6可以看出，喷浆速度从10 m/min升高到180 m/min，均衡室进口压力从-22000 Pa升高到9000 Pa左右，压力增长31000 Pa，增长幅度较大；溢流室压力从-28000 Pa降到-32500 Pa左右，压力降低4500 Pa，降低幅度较小。

贵阳久联化工有限责任公司膨化生产线制药工序到装药装药工序输送系统应能实现物料自动上料、输送和下料，无需人员操作。采用自动包装机组进行成品包装，该工序减少操作人员，有利于安全生产，有利于提高劳动生产率。

3 综合效益分析：

膨化硝铵炸药不仅具有较好的社会经济效益，而且还具有良好的环境效益，符合环境保护的要求[8]。

3.1 节约水资源费用

按照污水处理费用每吨约2元计算，取水费用每吨约2元.

制药工序每班产生10吨污水，每天将会浪废水资源费用：（2+2）×5=20元左右，一年按照250天计算，一年至少浪费在环保水资源方面的水费用为:10吨/天×250天×4元/吨=5000元。

装药工序每班打扫卫生需要使用水造成污水进入污水处理系统，，每天产生2吨污水，每天将会浪费8元左右，一年按照250天计算，一年至少浪费在环保水资源方面的水费用:2吨/天×250天×4元/吨=2000元。

综合产生效率，每年可以节约环保处理费用：7000元。

3.2 提高生产率

制药工序：单位时间内在该岗位劳动生产率由原来1.2吨/人.小时提高到现在2.5吨/人.小时，即由原来两个人的劳动创造的价值现在只需一个人就能完成，通过改造生产力提高二倍。

包装工序：条装生产能力得到提高产量在原来基础上可以提高50%。

3.3 节省劳动资源成本

包装工序原单班生产需要人员4人，现单班需要操作人员2人，单班操作人员减少2人，两个班可以减少4人。取人均成本3.6万元／年；共节约人工工资3 6万元。

以上综合可以直接提高经济效率,间接提高产量约50%，达到5吨/小时能力。

节约人工成本3 6万元+节约环保处理费用0.7万元=3 6.7万元.

4 结语

实现人机隔离操作自动化生产，生产效率提高，并可实现利润提高[8]。由于人员减少，产量提高，生产效率将至少提高50%，并可实现利润提高较大化。

全面提升生产过程的自动化和远程控制水平，强化安全监控技术和能力，大大提高安全生产管理技术和管理水平，降低和消除安全生产事故的发生，提高炸药生产线生产过程的本质安全，这条生产线凝聚久联无数工程技术人员的智慧结晶，为久联十二五规划奠定坚实基础。

[1]杨桐.工业粉状炸药的新产品—膨化硝按炸药.爆破器材，1994，(05):15 16.

[2]吕春绪.工业炸药理论[M].第二版.北京:兵器工业出版社,2007:227-278.

[3]吕春绪等.膨化硝铵炸药［M］.北京：兵器工业出版社，2001.

[4]陆明等.液混式膨化硝铵炸药生产安全性研究.爆破器材,2009,38(4).

[5]刘祖亮,吴善泽.膨化硝铵炸药连续碾混系统的设计和应用[J].爆破器材,2006,35(5):20-21.

[6]胡炳成，刘相亮，吕春绪等.影响膨化硝铵及其无梯炸药的安全性研究［J］.爆破器材，2005（3）：4-7.

[7]冉茂林等.膨化硝铵炸药生产专用碾混机安全运行管理2013民爆技术论坛论文集：兵器工业出版社，2013.5

[8]冉茂林等.膨化硝铵炸药效益探讨煤矿爆破季刊，2012.