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摘要 文章结合我公司AE-HLC型乳化炸药连续化生产线的运行情况，谈谈乳化炸药生产过程中质量控制的一些心得，并就如何更好的控制乳化炸药的质量提出了自己的一些处理意见。
关键词 乳化炸药 生产运行 质量控制
前言
乳化炸药具有抗水性能强、能量密度可调节、爆炸性能好、环境污染小、生产使用安全、原料来源广泛、加工工艺简单等特点，因而受到广泛的关注。乳化炸药连续化生产工艺基本上是由油水相配制，乳化，敏化，装药，包装几个部分构成。近年来乳化炸药生产工艺不断发展进步，自动化，连续化技术日趋成熟，但是如何生产性能质量好又安全可靠的乳化炸药一直是个难点。在实际生产过程中油水相配制工艺，敏化，装药对乳化炸药的质量影响较为突出。分析这些影响因素，提出解决方法，对于提高生产效率，确保产品质量具有重要的意义。
生产过程中的质量影响因素
油水相配制工艺
（1）水相配制
乳化炸药的水相配制是将破碎好的硝酸铵、硝酸钠经螺旋输送至装有计量过的水的水相溶化罐中搅拌混合配制成水相溶液的过程。水相溶液配制的好坏体现在水相溶液的密度大小、溶解度大小、氣体含量多少、溶化过程是否顺利等等，而这些又受乳化炸药原材料质量，温度控制以及搅拌时间的影响很大。
乳化炸药的水相溶液本身就是以硝酸铵为主的饱和硝酸铵水溶液，硝酸铵质量的好坏对水相溶液的质量有显著影响。我们所使用的工业硝酸铵自身含有少量的水分，且硝酸铵的又极易吸湿结块，在潮湿季节其吸湿性更明显，水分含量高时可达5%～8%，这种情况下我们应及时调整水相溶液的配水量，不能盲目的按原有配方配制，避免水相溶液的饱和度不够。
水相配制温度根据不同配方一般控制在85～110℃，一般不宜超过110℃，因为在110℃时，硝酸铵将发生分解，放出大量氨气，产生大量热，破坏水相溶液组成，影响炸药性能。其化学反应式如下：
NH4NO3 → NH3 + HNO3 +173kJ
处于溶解罐内的水相的搅拌时间的控制也是影响炸药质量的一个重要因素，搅拌时间长，水相物料混合越均匀，反之，混合均匀性较差。但是，在实际生产中，搅拌时间并非越长越好，由于混合均匀度的差异，不同的搅拌时间会引起乳胶基质密度的变化，从而影响炸药的爆炸性能。一般来说，从破碎投料完毕直至达到工艺要求温度时算起，搅拌10～15分钟就足够了，时间长了，不仅浪费电，而且也使得空气不可避免的混入到水相溶液中，对乳胶基质起敏化作用，提高了乳胶基质的爆轰感度，给安全生产带来隐患。
（2）油相配制
乳化炸药的油相配制是将乳化剂、复合蜡等材料熔化后投入油相熔化罐中搅拌混合配制成油相溶液的过程。油相的作用是作为外相将内相（水相）乳化包裹，形成一种油包水[W/O]型特殊乳化体系，而乳化剂是关系到能否形成油包水型乳化炸药基质的关键组分，其HLB值（HLB值是指表面活性剂的亲水亲油平衡值），酸值和羟值是判定乳化剂好坏的重要指标。由乳化理论可知，水溶液在乳化机高速搅拌剪切作用下，以细小的液滴分散在连续相中。当乳化剂的亲水基与水相结合，亲油基伸向连续相油相。在乳化剂作用下，极大降低了油水界面张力，形成稳定的连续相包裹分散相的液滴。如果乳化剂的质量不好，包覆水相液滴的油膜强度就低，容易出现“破乳”现象，破坏乳化炸药的质量。目前AE型乳化炸药用span – 80（失水山梨糖醇单油酸脂）作主乳化剂，其HLB值为4.3，酸值≤7.0 mgKOH/g，羟值190～220mgKOH/g。
油相配制温度根据不同配方一般控制在85～95℃，配制温度若太高，会使油相中乳化剂(span-80) 在高温下炭化分解，降低乳化效果；配制温度太低，油相中乳化剂与复合蜡等材料不易混合均匀，同时由于与水相溶液的过大温差以及达不到所需技术指标也会影响油水相在乳化机中的乳化的效果。
2、敏化
AE型乳化炸药有物理敏化和化学敏化两种方式，乳化炸药的化学敏化是在乳胶基质中掺入能产生气泡的物质，利用其自身在胶体酸性环境中分解产生气泡提高乳胶基质的感度。其效果的好坏又与发泡剂配制工艺，发泡温度等息息相关。
我们在配制发泡剂过程中，应当注意物料的加入顺序，将配制温度控制在30℃左右，若配制温度过低，溶解速度较慢；配制温度过高时，易发生副反应，产生黄色NO气体，NO与O2接触生成NO2，不仅破坏了发泡剂的组成，影响发泡效果，而且对操作人员也会造成身体危害。其副反应方程如下：NO2- + H+ → HNO2
4HNO2 → 4NO + O2 + 2H2O
2NO + O2→ 2NO2
化学敏化是一个化学反应过程，它受到乳胶基质温度影响很大，因此这种化学反应所产生气泡的速度、气泡的数量乃至气泡的大小均匀度等均与温度有很大的关系；当温度较高时，乳胶基质粘度较小，化学反应活跃，产生气泡速度快，但气泡不均，稳定性差，气泡容易逃逸，炸药雷管感度随时间的增加而降低；当低温发泡时，乳胶基质粘度较大，固泡能力强，气泡质量和稳定性较好，但发泡速度慢，会在一定程度上使炸药成品继续发泡，产生“后效”问题。因而适度控制发泡温度，保证乳化基质黏度适中，有利于敏化气泡的均匀分散，把反应后效和发泡速度控制在相对平衡的状态中，才能生产质量稳定的乳化炸药。
3、装药
我公司采用的是自动化乳化装药机，装药密度一般控制在1.0g/cm3～1.30g/cm3，控制装药的密度进而控制装药温度与装药压力对炸药爆炸性能的影响较大。装药温度高，炸药黏度小，质软，在装药过程中易造成纸筒变形，破坏产品外观；装药温度低，炸药黏度大，装药速度慢，装药密度大。而当装药压力大时，装药密度大，装药过程中会破坏部分气泡，影响爆炸性能，而且当密度大到一定程度时，爆炸性能也会下降；压力小，装药密度小，炸药殉爆距离、爆速下降。实际生产中，应根据本厂炸药药态，自动装药机情况来调整装药温度，装药压力，使物料与设备之间不断磨合，保质保量。实践证明，将装药温度控制在45～55℃，将装药压力控制在5MPa～7MPa既能确保装药速度、连续又能保证装药质量。
处理措施
1、建立完整的质量检验体系，确保乳化炸药质量稳定。除了在源头上选用质量好且稳定的原材料，严格按照操作规程做好原材料的产品质量检验。同时，质量检验人员，还应按规定要求对油、水相溶液，乳化基质，乳化半成品，乳化成品等进行检测，确保乳化炸药的质量。
2、制定严格的工艺操作规程，严格规范生产工艺操作过程。虽然连续化生产工艺在自动控制，操作环节上已经做了很多的改进，但是按要求操作，尽可能的减少人为因素带来的偏差，依然是保证乳化炸药质量性能稳定的有效措施。
3、加强对生产设备的维护和保养，经常性做好设备的卫生工作，及时加润滑油，定时更换关键设备，出现问题及时维修，确保设备运行状态稳定可靠。
结语
近年来，乳化炸药需求量的不断提高，连续化生产工艺也在不断发展和进步，但是质量问题仍然是企业发展的重中之重。特别是在高产能乳化炸药连续生产线，一旦出现质量问题，那将是几吨甚至几十吨的炸药废品，这不是一般企业所能承受的。因而，做好质量管理工作，及时发现生产中的质量问题，采取相应的对策，才能生产质量可靠的高性能乳化炸药。
参考文献
[1] 汪绪光乳化炸药[M]. 北京:冶金工业出版社，1993.
[2] 吕春绪，刘祖亮，倪歇琪．工业炸药．南京：华东工程学院．1987
关键词 乳化炸药 生产运行 质量控制
前言
乳化炸药具有抗水性能强、能量密度可调节、爆炸性能好、环境污染小、生产使用安全、原料来源广泛、加工工艺简单等特点，因而受到广泛的关注。乳化炸药连续化生产工艺基本上是由油水相配制，乳化，敏化，装药，包装几个部分构成。近年来乳化炸药生产工艺不断发展进步，自动化，连续化技术日趋成熟，但是如何生产性能质量好又安全可靠的乳化炸药一直是个难点。在实际生产过程中油水相配制工艺，敏化，装药对乳化炸药的质量影响较为突出。分析这些影响因素，提出解决方法，对于提高生产效率，确保产品质量具有重要的意义。
生产过程中的质量影响因素
油水相配制工艺
（1）水相配制
乳化炸药的水相配制是将破碎好的硝酸铵、硝酸钠经螺旋输送至装有计量过的水的水相溶化罐中搅拌混合配制成水相溶液的过程。水相溶液配制的好坏体现在水相溶液的密度大小、溶解度大小、氣体含量多少、溶化过程是否顺利等等，而这些又受乳化炸药原材料质量，温度控制以及搅拌时间的影响很大。
乳化炸药的水相溶液本身就是以硝酸铵为主的饱和硝酸铵水溶液，硝酸铵质量的好坏对水相溶液的质量有显著影响。我们所使用的工业硝酸铵自身含有少量的水分，且硝酸铵的又极易吸湿结块，在潮湿季节其吸湿性更明显，水分含量高时可达5%～8%，这种情况下我们应及时调整水相溶液的配水量，不能盲目的按原有配方配制，避免水相溶液的饱和度不够。
水相配制温度根据不同配方一般控制在85～110℃，一般不宜超过110℃，因为在110℃时，硝酸铵将发生分解，放出大量氨气，产生大量热，破坏水相溶液组成，影响炸药性能。其化学反应式如下：
NH4NO3 → NH3 + HNO3 +173kJ
处于溶解罐内的水相的搅拌时间的控制也是影响炸药质量的一个重要因素，搅拌时间长，水相物料混合越均匀，反之，混合均匀性较差。但是，在实际生产中，搅拌时间并非越长越好，由于混合均匀度的差异，不同的搅拌时间会引起乳胶基质密度的变化，从而影响炸药的爆炸性能。一般来说，从破碎投料完毕直至达到工艺要求温度时算起，搅拌10～15分钟就足够了，时间长了，不仅浪费电，而且也使得空气不可避免的混入到水相溶液中，对乳胶基质起敏化作用，提高了乳胶基质的爆轰感度，给安全生产带来隐患。
（2）油相配制
乳化炸药的油相配制是将乳化剂、复合蜡等材料熔化后投入油相熔化罐中搅拌混合配制成油相溶液的过程。油相的作用是作为外相将内相（水相）乳化包裹，形成一种油包水[W/O]型特殊乳化体系，而乳化剂是关系到能否形成油包水型乳化炸药基质的关键组分，其HLB值（HLB值是指表面活性剂的亲水亲油平衡值），酸值和羟值是判定乳化剂好坏的重要指标。由乳化理论可知，水溶液在乳化机高速搅拌剪切作用下，以细小的液滴分散在连续相中。当乳化剂的亲水基与水相结合，亲油基伸向连续相油相。在乳化剂作用下，极大降低了油水界面张力，形成稳定的连续相包裹分散相的液滴。如果乳化剂的质量不好，包覆水相液滴的油膜强度就低，容易出现“破乳”现象，破坏乳化炸药的质量。目前AE型乳化炸药用span – 80（失水山梨糖醇单油酸脂）作主乳化剂，其HLB值为4.3，酸值≤7.0 mgKOH/g，羟值190～220mgKOH/g。
油相配制温度根据不同配方一般控制在85～95℃，配制温度若太高，会使油相中乳化剂(span-80) 在高温下炭化分解，降低乳化效果；配制温度太低，油相中乳化剂与复合蜡等材料不易混合均匀，同时由于与水相溶液的过大温差以及达不到所需技术指标也会影响油水相在乳化机中的乳化的效果。
2、敏化
AE型乳化炸药有物理敏化和化学敏化两种方式，乳化炸药的化学敏化是在乳胶基质中掺入能产生气泡的物质，利用其自身在胶体酸性环境中分解产生气泡提高乳胶基质的感度。其效果的好坏又与发泡剂配制工艺，发泡温度等息息相关。
我们在配制发泡剂过程中，应当注意物料的加入顺序，将配制温度控制在30℃左右，若配制温度过低，溶解速度较慢；配制温度过高时，易发生副反应，产生黄色NO气体，NO与O2接触生成NO2，不仅破坏了发泡剂的组成，影响发泡效果，而且对操作人员也会造成身体危害。其副反应方程如下：NO2- + H+ → HNO2
4HNO2 → 4NO + O2 + 2H2O
2NO + O2→ 2NO2
化学敏化是一个化学反应过程，它受到乳胶基质温度影响很大，因此这种化学反应所产生气泡的速度、气泡的数量乃至气泡的大小均匀度等均与温度有很大的关系；当温度较高时，乳胶基质粘度较小，化学反应活跃，产生气泡速度快，但气泡不均，稳定性差，气泡容易逃逸，炸药雷管感度随时间的增加而降低；当低温发泡时，乳胶基质粘度较大，固泡能力强，气泡质量和稳定性较好，但发泡速度慢，会在一定程度上使炸药成品继续发泡，产生“后效”问题。因而适度控制发泡温度，保证乳化基质黏度适中，有利于敏化气泡的均匀分散，把反应后效和发泡速度控制在相对平衡的状态中，才能生产质量稳定的乳化炸药。
3、装药
我公司采用的是自动化乳化装药机，装药密度一般控制在1.0g/cm3～1.30g/cm3，控制装药的密度进而控制装药温度与装药压力对炸药爆炸性能的影响较大。装药温度高，炸药黏度小，质软，在装药过程中易造成纸筒变形，破坏产品外观；装药温度低，炸药黏度大，装药速度慢，装药密度大。而当装药压力大时，装药密度大，装药过程中会破坏部分气泡，影响爆炸性能，而且当密度大到一定程度时，爆炸性能也会下降；压力小，装药密度小，炸药殉爆距离、爆速下降。实际生产中，应根据本厂炸药药态，自动装药机情况来调整装药温度，装药压力，使物料与设备之间不断磨合，保质保量。实践证明，将装药温度控制在45～55℃，将装药压力控制在5MPa～7MPa既能确保装药速度、连续又能保证装药质量。
处理措施
1、建立完整的质量检验体系，确保乳化炸药质量稳定。除了在源头上选用质量好且稳定的原材料，严格按照操作规程做好原材料的产品质量检验。同时，质量检验人员，还应按规定要求对油、水相溶液，乳化基质，乳化半成品，乳化成品等进行检测，确保乳化炸药的质量。
2、制定严格的工艺操作规程，严格规范生产工艺操作过程。虽然连续化生产工艺在自动控制，操作环节上已经做了很多的改进，但是按要求操作，尽可能的减少人为因素带来的偏差，依然是保证乳化炸药质量性能稳定的有效措施。
3、加强对生产设备的维护和保养，经常性做好设备的卫生工作，及时加润滑油，定时更换关键设备，出现问题及时维修，确保设备运行状态稳定可靠。
结语
近年来，乳化炸药需求量的不断提高，连续化生产工艺也在不断发展和进步，但是质量问题仍然是企业发展的重中之重。特别是在高产能乳化炸药连续生产线，一旦出现质量问题，那将是几吨甚至几十吨的炸药废品，这不是一般企业所能承受的。因而，做好质量管理工作，及时发现生产中的质量问题，采取相应的对策，才能生产质量可靠的高性能乳化炸药。
参考文献
[1] 汪绪光乳化炸药[M]. 北京:冶金工业出版社，1993.
[2] 吕春绪，刘祖亮，倪歇琪．工业炸药．南京：华东工程学院．1987