膨化炸藥生產(chǎn)線(xiàn)節(jié)能減排的探索

冉茂林 孫斌 羅后貴(貴陽(yáng)久聯(lián)化工有限責(zé)任公司,貴州 貴陽(yáng) 550028）黃寅生(南京理工大學(xué),江蘇 南京 210094)

炸藥是一種含能物質(zhì)，它是能發(fā)生化學(xué)爆炸的物質(zhì)。而膨化炸藥是一種取代改性銨有油炸藥的粉狀工業(yè)炸藥。

膨化硝銨環(huán)保型低能耗，易生產(chǎn)、安全可控性高的炸藥,徹底地消除了工業(yè)粉狀梯炸藥生產(chǎn)中梯恩梯對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)職工的毒害[1]。

貴陽(yáng)久聯(lián)化工有限責(zé)任公司在2010年建設(shè)一條年產(chǎn)12000噸膨化生產(chǎn)線(xiàn)，是南京理工大學(xué)轉(zhuǎn)讓的第三代膨化生產(chǎn)線(xiàn)，采取目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的連續(xù)膨化全自動(dòng)化生產(chǎn)的生產(chǎn)線(xiàn)，從硝銨膨化到產(chǎn)品包裝全部實(shí)現(xiàn)炸藥生產(chǎn)流水線(xiàn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

1 膨化生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)流程

膨化硝銨炸藥的生產(chǎn)過(guò)程：固態(tài)硝酸銨經(jīng)錘式破碎機(jī)破碎、通過(guò)輸送螺旋自動(dòng)給料進(jìn)水相制備灌溶解，經(jīng)儲(chǔ)存罐進(jìn)入動(dòng)態(tài)混合器與復(fù)合油相混合，進(jìn)入膨化罐在真空條件下析晶，完成脫水，膨化炸藥經(jīng)輸送設(shè)備混合添加劑進(jìn)入碾混機(jī)充分混合成膨化硝銨炸藥。再經(jīng)冷卻輸送螺旋涼藥，進(jìn)入自動(dòng)輸送設(shè)備到裝藥工序，自動(dòng)裝藥機(jī)裝出條裝產(chǎn)品、通過(guò)皮帶輸送機(jī)將藥條輸送到自動(dòng)包裝機(jī)組進(jìn)行包裝，包裝好的成品通過(guò)皮帶輸送進(jìn)入轉(zhuǎn)手庫(kù)。

2 采用先進(jìn)設(shè)備提高本質(zhì)安全

膨化硝銨炸藥屬于粉狀炸藥,在混藥過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵,與碾混機(jī)內(nèi)空氣充分接觸;混藥過(guò)程中物料的溫度較高,膨化硝銨具有雷管感度,隨著溫度升高,雷管感度增加[2];

碾壓混合設(shè)備是膨化硝銨炸藥混藥工序中最關(guān)鍵的專(zhuān)用設(shè)備,攪拌混藥過(guò)程中,由于碾混機(jī)屬于強(qiáng)力運(yùn)行設(shè)備,在混藥過(guò)程中由于摩擦易引起物料的自燃甚至爆炸[3]。

連續(xù)在一個(gè)工房?jī)?nèi)完成生產(chǎn)過(guò)程,工房面積小,生產(chǎn)人員少,易于自動(dòng)化和連續(xù)化生產(chǎn)[4]。膨化硝銨炸藥生產(chǎn)專(zhuān)用連續(xù)式碾混機(jī)是一個(gè)危險(xiǎn)系數(shù)較高的設(shè)備[5]。

膨化硝酸銨炸藥的混碾過(guò)程，主要是將膨化出來(lái)的炸藥添加木粉以及松散劑進(jìn)一步混合，用滾輪擠壓，刮板翻料，使藥粉在離心力作用下，充分混合，使顆粒變小，從而達(dá)到提高密度以及細(xì)度的目的[6]。

炸藥混合碾壓運(yùn)行的溫度要求為常溫，集成的冷卻設(shè)備主要是夾套；夾套內(nèi)通有冷卻水，利用熱傳導(dǎo)作用，達(dá)到對(duì)產(chǎn)品散熱的目的。[7]

采用冷卻螺旋，使用冷卻螺旋涼藥，螺旋葉片、空心軸及螺旋壁使用冷卻循環(huán)水進(jìn)行冷卻，原來(lái)主要應(yīng)用于化工行業(yè)的干燥工序，該設(shè)備熱交換面積大，由于槳葉具有自清潔功能，因此換熱效果好，能夠滿(mǎn)足大產(chǎn)能要求。

用在線(xiàn)密度檢測(cè)裝置，利用堆積密度的檢測(cè)原理，與有關(guān)廠(chǎng)家合作開(kāi)發(fā)在線(xiàn)密度檢測(cè)儀，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)定周期自動(dòng)對(duì)在線(xiàn)半成品進(jìn)行密度檢測(cè)，將密度值傳送到自動(dòng)控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)對(duì)密度值是否符合作出判斷，對(duì)不合格品系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi)下料口返工處理。該裝置的應(yīng)用可使半成品質(zhì)量得到控制，防止不合格品進(jìn)入下一道工序。

我公司與江蘇省如皋市用懸掛軌道自動(dòng)輸送系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)合作，在膨化制藥完成與裝藥之間使用懸掛輸送小車(chē)，解決人工強(qiáng)度大問(wèn)題，提高制藥工序到裝藥工序產(chǎn)品輸送效率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

由圖6可以看出，噴漿速度從10 m/min升高到180 m/min，均衡室進(jìn)口壓力從-22000 Pa升高到9000 Pa左右，壓力增長(zhǎng)31000 Pa，增長(zhǎng)幅度較大；溢流室壓力從-28000 Pa降到-32500 Pa左右，壓力降低4500 Pa，降低幅度較小。

貴陽(yáng)久聯(lián)化工有限責(zé)任公司膨化生產(chǎn)線(xiàn)制藥工序到裝藥裝藥工序輸送系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)上料、輸送和下料，無(wú)需人員操作。采用自動(dòng)包裝機(jī)組進(jìn)行成品包裝，該工序減少操作人員，有利于安全生產(chǎn)，有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

3 綜合效益分析：

膨化硝銨炸藥不僅具有較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，而且還具有良好的環(huán)境效益，符合環(huán)境保護(hù)的要求[8]。

3.1 節(jié)約水資源費(fèi)用

按照污水處理費(fèi)用每噸約2元計(jì)算，取水費(fèi)用每噸約2元.

制藥工序每班產(chǎn)生10噸污水，每天將會(huì)浪廢水資源費(fèi)用：（2+2）×5=20元左右，一年按照250天計(jì)算，一年至少浪費(fèi)在環(huán)保水資源方面的水費(fèi)用為:10噸/天×250天×4元/噸=5000元。

裝藥工序每班打掃衛(wèi)生需要使用水造成污水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，，每天產(chǎn)生2噸污水，每天將會(huì)浪費(fèi)8元左右，一年按照250天計(jì)算，一年至少浪費(fèi)在環(huán)保水資源方面的水費(fèi)用:2噸/天×250天×4元/噸=2000元。

綜合產(chǎn)生效率，每年可以節(jié)約環(huán)保處理費(fèi)用：7000元。

3.2 提高生產(chǎn)率

制藥工序：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)在該崗位勞動(dòng)生產(chǎn)率由原來(lái)1.2噸/人.小時(shí)提高到現(xiàn)在2.5噸/人.小時(shí)，即由原來(lái)兩個(gè)人的勞動(dòng)創(chuàng)造的價(jià)值現(xiàn)在只需一個(gè)人就能完成，通過(guò)改造生產(chǎn)力提高二倍。

包裝工序：條裝生產(chǎn)能力得到提高產(chǎn)量在原來(lái)基礎(chǔ)上可以提高50%。

3.3 節(jié)省勞動(dòng)資源成本

包裝工序原單班生產(chǎn)需要人員4人，現(xiàn)單班需要操作人員2人，單班操作人員減少2人，兩個(gè)班可以減少4人。取人均成本3.6萬(wàn)元／年；共節(jié)約人工工資3 6萬(wàn)元。

以上綜合可以直接提高經(jīng)濟(jì)效率,間接提高產(chǎn)量約50%，達(dá)到5噸/小時(shí)能力。

節(jié)約人工成本3 6萬(wàn)元+節(jié)約環(huán)保處理費(fèi)用0.7萬(wàn)元=3 6.7萬(wàn)元.

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)現(xiàn)人機(jī)隔離操作自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率提高，并可實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)提高[8]。由于人員減少，產(chǎn)量提高，生產(chǎn)效率將至少提高50%，并可實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)提高較大化。

全面提升生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和遠(yuǎn)程控制水平，強(qiáng)化安全監(jiān)控技術(shù)和能力，大大提高安全生產(chǎn)管理技術(shù)和管理水平，降低和消除安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，提高炸藥生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的本質(zhì)安全，這條生產(chǎn)線(xiàn)凝聚久聯(lián)無(wú)數(shù)工程技術(shù)人員的智慧結(jié)晶，為久聯(lián)十二五規(guī)劃奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[1]楊桐.工業(yè)粉狀炸藥的新產(chǎn)品—膨化硝按炸藥.爆破器材，1994，(05):15 16.

[2]呂春緒.工業(yè)炸藥理論[M].第二版.北京:兵器工業(yè)出版社,2007:227-278.

[3]呂春緒等.膨化硝銨炸藥［M］.北京：兵器工業(yè)出版社，2001.

[4]陸明等.液混式膨化硝銨炸藥生產(chǎn)安全性研究.爆破器材,2009,38(4).

[5]劉祖亮,吳善澤.膨化硝銨炸藥連續(xù)碾混系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J].爆破器材,2006,35(5):20-21.

[6]胡炳成，劉相亮，呂春緒等.影響膨化硝銨及其無(wú)梯炸藥的安全性研究［J］.爆破器材，2005（3）：4-7.

[7]冉茂林等.膨化硝銨炸藥生產(chǎn)專(zhuān)用碾混機(jī)安全運(yùn)行管理2013民爆技術(shù)論壇論文集：兵器工業(yè)出版社，2013.5

[8]冉茂林等.膨化硝銨炸藥效益探討煤礦爆破季刊，2012.