高段别延期体匹配硝酸肼镍起爆药基础雷管研究

刘吉祥,周志勇,张 伟,王 爱

（湖南神斧集团湘南爆破器材有限责任公司， 湖南 永州市 425000）

0 引 言

湘器公司生产的延期体[1]一直存在与硝酸肼镍起爆药基础雷管不匹配的问题，生产工艺上，除特殊用户外，延期时间3 s以上的导爆管雷管一直采用DDNP起爆药[2]基础雷管装配，延期时间3 s以下的导爆管雷管采用硝酸肼镍起爆药基础雷管装配。2017年湘器公司共生产导爆管雷管 3883.861万发，其中延期时间3 s以上的为691万发。

2017年使用起爆药为硝酸肼镍基础雷管仅为1432万发，而使用感度高的DDNP起爆药基础雷管达到2422万发。使用DDNP起爆药基础雷管在基础雷管采购、运输和使用等环节上增加很大压力。而硝酸肼镍起爆药基础雷管具有安全、环保、感度低、无刺激等特点，在装配导爆管雷管过程中将安全风险降到最低，同时也满足员工的职业健康需求。

另外即将投入生产的基础雷管采用环保安全的硝酸肼镍作为起爆药，此起爆药为今后一定时期内主流基础雷管装填用起爆药，因此，解决延期体匹配硝酸肼镍起爆药基础雷管的问题尤为重要。

1 研制内容

针对现有高段别延期体匹配问题做了试验数据摸底，高段别延期体匹配硝酸肼镍起爆药雷管的拒爆率为5%以上。根据以往经验以及实验数据从4个方面解决此问题：从原材料方向；药剂配方；压药方式；基础雷管规格。

2 实施情况

2.1 原材料方向

本研究从B3药剂着手，B3药剂采用3.2 μm的钨粉，铬酸钡进行过筛烘干处理。由于购进的铬酸钡处于不稳定状态，混出的药剂秒量偏高，超出工艺范围值，考虑原材料问题和精度要求，提出更换粒度更细的铬酸钡和钨粉，通过摸底实验，采用供应商提供的重庆铬酸钡和2.8 μm的钨粉，在精度上比原有产品有所提高。

项目组同时也试验了铬酸钡不做过筛处理和烘干时间分别为1，2 d的试验，不过筛处理目前未发现有异常影响情况，烘干时间长短也未见对药剂性能产生影响。

2.2 药剂配方

在更换原材料的同时因其粒度偏细，造成混药过程中延期药[3]出现结块问题，为此，加入了硬脂酸类润滑物质，通过实验当加入千分之一时，可解决延期药剂结块的问题，对药剂的指标无影响。但按照B3的药剂配方的数据已高于工艺规定值一倍，考虑到药剂的燃烧值和燃烧速度会造成瞎火问题，改用B2的药剂配方征用替代原B3药剂配方，符合工艺要求范围值。

经过分析得出，药剂的燃烧热值偏低，未达到或是临界达到匹配硝酸肼镍的感度。为此，在原有药剂配方的基础上加入燃烧热值偏大的还原剂金属粉末A和B，试验情况见表1。

试验表明金属粉末B比金属粉末A相对分子更活跃，金属粉末 B燃烧热值大，对延时秒量影响大，金属粉末B可做中段别用，金属粉末A可做高段别用。

表1 加入A，B粉末试验情况

通过对金属粉末A的量进行调整，满足高秒量延期体所需燃烧热值，进行了多次试验，试验情况如下。

（1）金属粉末A10.5 g。S9（11批）切长11，台阶底板，1200发可靠性试验,其中 1发未点燃硝酸肼镍雷管。

（2）金属粉末A 12 g。S9（15批）切长12.5，台阶底板，1200发可靠性试验全部传爆。

同时项目组针对现有的和改进的延期体做了高低温试验，试验48 h，高低温交替加热冷却，在高温和低温时分别取出进行试验，得到实验数据（见表2）。

表2 高低温试验数据

2.3 压药方式

车间现在秒级延期体为了减少延期体端面掉药现象采用台接底板模式压药。而此压药模式的弊端就是造成延期体底部与装配基础雷管之间留出一段间隙，极有可能造成延期体不能点燃雷管。

为此，进行了压药试验，实验情况为：实验用S9（使用B2配方，只加硬脂酸类润滑剂），有台阶底板，实验600发，其中3发延期体未起爆雷管；无台阶底板，实验800发，全部传爆。

实验表明台阶模式压药对高秒量延期体匹配问题存在影响，因此为匹配硝酸肼镍起爆药基础雷管将延期体采用无台阶底板压制。

2.4 基础雷管规格

在实验中发现不同批次的基础雷管感度略有不同，因此在摸底实验阶段采用了不同批次的基础雷管匹配对比试验。对不加入金属粉末A和B的延期体略有影响。

研究分析造成延期体不匹配的另一个原因可能为基础雷管加强帽导致，在以前的试验中（延期索装填雷管）发现有无加强帽区别很大，但现有延期体装配基础雷管工艺不可去掉加强帽，经决定将基础雷管的加强帽传火孔直径由 Φ2.0 mm扩大到Φ2.3 mm试验，且取得了良好的效果。

具体实验情况如下：车间用 S9延期体（无台阶底板压制），2.0 mm加强帽传火孔雷管，实验1200发，其中3发延期体未点燃雷管；2.3 mm加强帽传火孔雷管，实验1200发，全部传爆。

3 结 论

通过对延期体的主要原材料、配方和压制方式等因素的改进，匹配传火孔为2.3 mm硝酸肼镍起爆药基础雷管，实现了全系列延期体匹配硝酸肼镍起爆药基础雷管工艺。减轻了在基础雷管采购、运输和使用等环节上的安全压力并优化了装配过程中员工的职业健康需求。