剛性藥頭電雷管的質量影響因素及控制

摘要: 本文主要從電引火元件的結構，性能以及工藝質量等方面介紹了剛性藥頭電雷管的產品性能和質量的影響因素及控制。

關鍵詞: 剛性藥頭電雷管;電引火元件;電性能;影響因素;質量控制

Abstract: This paper mainly introduces the product performance and qualitycontrol of electric detonators with rigid fusehead from structure、capability and manufacture technics of electrical ignition component.

keywords: Electric detonators with rigid fusehead、electric ignitioncomponent、electric performance、Influencing factor、quality influencing factor and control

一.引言

有人形象的將‘電引火元件’比作是雷管的“發動機”。電引火元件也稱電引火或電發火裝置，作為一切電雷管的共同點火部分，其作用機理是將初始電能轉化為熱能，從而點燃易發火藥劑，通過藥劑發火產生火焰，進而將雷管引爆[1]。我國的電雷生產一直運用50~60年代彈性電引火藥頭的生產技術，產品性能單一，性能差，自動化程度較低，勞動強度大，與日益發展的爆破技術不相適應，特別是在煤碳行業中，是引起安全事故的重要因素之一。而剛性電雷管則是近幾年來才發展的一種電雷管。剛性電雷管性能好，安全性高，而且可做成多種系列產品以滿足各行業的需求。因此，剛性電雷管的工藝控制和質量控制已成為當前電雷管行業生產廠家共同關注的問題。

二.產品結構及性能

剛性電雷管主要由電引火元件和管體組裝而成，電引火元件是電雷管中的關健部，它的性能直接關系到產品的質量。電引火元件主要由發熱橋絲、梳齒鋼帶和藥頭組成，其主要性能標準如下表1:

電引火元件產品結構:

三.影響電引火元件質量的因素分析及控制

3.1原材料的影響

原材料的影響主要有(剛帶、橋絲電阻的一致性、藥劑)，藥劑的質量包括水分及發火點的大小，氧化劑的純度和細度等。橋絲電阻的一致性和藥劑是電引火元件質量的關鍵，所以原材料的選擇一定要符合工藝技術要求。橋絲主要采用鎳鉻合金絲，直徑范圍Φ0.04~0.05mm ，米電阻為700Ω~1000Ω ，剛帶的厚度為0.25mm ，寬度為21mm的不銹鋼，藥劑為內層藥和外層藥共同組成。

3.1.1橋絲直徑的變化對剛性藥頭的感度性能有很大影響，隨著橋絲的直徑增加，產品電阻見效，發火電壓增加，剛性藥頭的感度增大。橋絲直徑與發火電壓的關鍵見表2。

橋絲的密度和比熱與感度也有影響，密度和比熱小的感度就高。例如6J20(Ni/Cr 80/20)與6J10(Ni/Cr 90/10)比熱不一樣(鎳的比熱0.12，鉻的比熱0.067)，鉻成分增加，比熱減少，故前者發火所需能量較低，見表3。

3.1.2眾所周知，電引火元件的藥頭藥是由氧化劑-敏化劑和粘合劑等構成。其作用是在橋絲受熱后產生火焰從而將雷管引爆。若是在延期體雷管中，藥劑過多其燃燒產生的氣體就會增多，氣室壓力增大是管體膨脹，火焰不通過延期體直接作用起爆藥造成速爆。藥劑的粒度對感度有兩種極端的情況:當藥粒過下時，因此比表面就大，單位面積所受到的機械能量過于分散，熱點溫度低，不利于起爆;當藥粒過大時，顆粒所帶的棱角太少而不利于應力集中，故也不利于起爆[2]。所以，在生產過程中必須對每批藥頭進行各項電性能指標測試合格后方能生產，其生產過程中藥頭性能見表4:

根據表4數據與表1對應參考，表明了從11P~18批藥頭的各種性能均趨于穩定，各項指標均符合GB8031—87標準。

3.2設備的影響

設備的精度也是影響產品質量的重要因素，選擇設備時我們一定要根據工藝要求選擇適當的規格和精度，尤其是橋絲點焊機和藥頭電阻分選機以及終沖沖壓機。橋絲點焊機的焊接必須牢固，既要把橋絲和鋼帶熔在一起又要保證焊接熱量不會傷害到橋絲，從而保證橋絲發火的一致性和橋頭電阻的穩定性。終沖沖壓沖出來的鋼帶橋距要保持一致，橋絲形狀也要要求一致，以保證發熱的集中。電阻分選機的精度要高，保證分選來的引火橋頭電阻在工藝規定的范圍內，減小工序廢品，提高藥頭的合格率在98.5%以上。

3.3工藝操作的影響

3.3.1 工藝流程圖

3.3.2關鍵工序的影響及控制

3.3.2.1終沖工序:主要控制橋絲焊接后電阻的一致性，即橋絲電阻大小要均勻。如一致性差，從電引火藥頭測試儀器規格分析來看，測發火沖能采用的是恒壓，橋絲電阻大的其測試的沖能必然小，而電阻小的其測試沖能必然大。但兩者一混則發火沖能測試結果有時會表現為合格，但串聯試驗采用的是恒定直流，電阻小的必然通電時間長，當兩者差距大雨傳導時間就會造成串聯丟炮。

3.3.2.2藥劑配制、沾藥與藥頭裝配運輸工序

(1)藥劑在配藥前必須粉碎，攪拌均勻;沾藥前要先清洗鋼帶，沾藥采用多次沾藥。在沾藥頭過程中，若未控制好，造成藥頭過大，若放至到雷管組裝，通電后燃燒產生較多的氣體，以致氣室壓力增大使管體膨脹造成能量損失，不足以使下面的猛炸藥完全爆轟，從而導致半爆。藥頭大小不均，其點火能力就不一致，從而影響延期時間和秒量精度。藥頭水分不合格或儲存過程中吸濕會使秒量升高，偏差增大，嚴重時會使藥頭不爆。

(2)藥頭在裝配運輸過程中受震動，易造成藥頭破碎。而藥頭破碎的主要原因是引火藥劑酸堿度控制不好，在混藥頭藥時與粘合劑發生反應，使之粘度下降或喪失，從而造成藥頭強度不夠，故易碎。混藥工混藥時不精心，配比不精確，造成粘度下降。沾藥工不精心，如為偷懶而減少沾藥遍數，使藥液過稠而干不透，造成粘度下降。藥頭蘸完漆經遠紅外線干燥后立即投入烘箱干燥，易使漆皮破裂幾乎沒有，可明顯增強藥頭強度，不易破碎。

(3)藥頭由于干燥不充分，或儲存過程中吸濕會造成發火一致性差，從而在串聯實驗中造成丟炮現象。串聯丟炮會給用戶帶來很大的麻煩，特別是在大理石爆炸切割時會造成巨大的經濟損失。

(4)還有人為因素。如操作人員沒責任心或對此工作的熟練程度不夠，還有由于火工品廠家大多為手工操作，勞動強度大，人疲勞都會影響到電引火藥頭生產的質量問題。

3.3.3建立完善的質量跟蹤體系

在生產過程中，我們必須保證產品的可追塑性，如建立質量跟蹤卡制度，每一個工序每一個人生產的產品都要跟蹤批號，設備的機臺號及姓名，以卡片的形式注入后序工序至到用戶手中，便利責任具體化，個人化，保證每一產品質量都有相應 的人去負責，增強了員工的質量意識和工作責任心，同時，在出現質量問題時，可以快速的查找原因解決問題。建立嚴格的自檢與互檢制度，我們在每位職工上崗前都要就其所在工序和相鄰的上下工序的主要工藝技術要求及參數進行培訓，以使他們能夠對本工序產品進行自檢把關，同時也能對上道工序的產品進行把關，從而全方位的保證產品質量的可靠性。

四. 提高電引火藥頭的關鍵環節

4.1提高原材料的質量

原材料的影響主要有(橋絲電阻的一致性、藥劑性能參數)，藥劑的質量包括水分及發火點的大小，氧化劑的純度和細度等。

4.2提高操作人員素質

要提高電引火藥頭質量，很大程度上應提高操作人員的素質，操作人員的素質有幾方面:知識水平、操作技能、責任心。如果操作人員的知識水平很低，甚至一點相關知識也沒有，那么要求其嚴格遵守配比、加料順序、

混藥時間等就難;如操作工技能不提高，讓其生產出質量好的產品將就等于一句空話。

五.檢查方法

5.1工藝操作過程控制方法

在工藝控制方法中要切實做好幾點:橋絲形狀及電阻檢查、焊接牢固性檢查、藥頭成型檢查、沾漆濃度控制檢查、干燥方法的檢查[3]。對于生產過程中的兩道關鍵工序，在終沖工序必須保證橋絲焊接后形狀為V形，使橋絲發熱集中;橋頭電阻為1.4Ω~1.8Ω，橋絲焊接要牢固，用100g的砝碼拉橋絲1分鐘，橋絲不斷;橋絲不能被焊接電流傷害，無疤痕。藥頭藥的配制是否合格，需通過對其性能測試是否大表來判定。

5.2檢測方法

電引火藥頭發火沖能測試儀要與雷管成品測試儀在測試條件方面盡可能保持一致。關于發火沖能的決定因素有敏感藥劑與橋絲電阻，若僅僅為提高沖能而選擇米電阻低的橋絲，確實能保證沖能這一指標符合要求，卻留下秒量偏高，丟炮的后患。還應檢測敏感藥劑的質量。雷管成品性能的測試條件要與用戶現場使用條件盡可能一致。

六.技術創新

創新是后續發展的保證，作為技術人員，我們除了要解決生產過程中出現的質量及技術問題外，更重要的是在生產過程中，我們必須經常實驗、摸索懂得創新，只有學會創新，敢于創新，才能滿足市場發展的需求。工藝過程是一個不斷完善的過程，剛性藥頭雷管作為一種新的產品，有很大的改進空間，其性能也要經過不斷地長時間摸索才能成熟。尤其是藥劑秘方，現在廣泛使用權的藥劑配方還存在很多缺陷，如KCLO3及DDNP系列的點火藥在性能安全上都有一定的缺點和不足，KCLO3系列點火藥對鋼帶腐蝕較為嚴重，一般壽命不到12個月，DDNP系列藥劑安全性能較差，污染嚴重，同時也有腐蝕性，因此，我們必須對其進行改進和創新，尋找新的點火藥，現在我們已經淘汰了KCLO3和DDNP系列的點火藥，我們使用的新藥劑配方成功地解決了銹蝕和污染問題，藥劑性能也趨于穩定。

七.結束語

總結:通過以上分析結合剛性藥頭電雷管生產遇到的問題，對其工藝及質量控制今后向以下幾個方面努力:

(1)原材料的控制。由于原材料尤其是關鍵性材料的選取用不合理，生產出來的產品

性能就比較差，產品質量難以得到保證。對外購原材料應對其進行理化分析，確定起純度、精度、細度等。

(2)推廣自動化，減少人員因素的影響，降低勞動強度。

(3)工藝過程控制。只有嚴格堅持進行各項指標測試，方能真實地反映每一個階段產品的穩定性，建立一個合理的質量管理體系，才能保證每一個工序產品的質量，增強產品質量的可追塑性。

(4)工藝技術創新。及時地了解市場信息，根據市場需要來促進產品的改進與更新，優化產品結構，優化產品結構，永遠保持產品的先進性。

(5)電引火藥頭沖能測試儀盡量與雷管性能測試儀一致起來，以便可通過沖能測試來把關，減少因其質量不合格造成的損失。

(6)雷管性能的測試儀的測試條件應與用戶現場使用條件盡可能一致，且可適當嚴于其條件，只有這樣才能更好地反映其性能情況，滿足用戶要求[4]。

參考文獻:

[1] 張英豪.論電引火藥頭對雷管質量的影響研究[J]. 爆破器材，2004(4)

[2] 楊慶玲等.點火藥粒度變化對產品性能的影響研究[J].火工品，2005(4)

[3] 戴實之.火工技術[M].北京:兵器工業部教材編審室，1987.5

[4] 劉自鐋，蔣榮光.工業火工品[M].北京:兵器工業出版社，2003.8

作者簡介:

昌盛祿 1981.4本科學歷2004年畢業于貴州工業大學，現就職于貴州久聯發展股份公司9844生產分公司