改性铵油炸药粉碎介质体外循环研磨机

摘要

本发明涉及改性铵油炸药粉碎介质体外循环研磨机。该机的主机机箱内平行设有两根搅拌轴，主机机箱顶部设有进料口，另一侧底部设有物料与粉碎介质出口；物料与粉碎介质出口处设有振动筛，振动筛的下部为物料出口，一侧为粉碎介质出口；主机机箱外侧设有循环螺旋管体，循环螺旋管体内设有循环螺旋主轴，与主机机箱相邻的循环螺旋管体上部一侧设有粉碎介质进口，下部连通着振动筛一侧的粉碎介质出口。本发明具有低噪音、低转速、运行稳定、可靠性高、研磨混合效果好、产量大、体积小、产品质量稳定等优点，采用了减速机与变频技术相结合的方式，可通过变频技术调节主机电机转速来调整生产线的产能和物料的混合研磨时间。并且可在一定范围内提高改性铵油炸药的性能。

说明书

技术领域

本发明属于改性铵油炸药的生产设备，具体涉及一种改性铵油炸药的研磨、混合装置。

背景技术

广义的铵油炸药是由硝酸铵、轻柴油和木粉按一定比例混合而成的不含单质炸药敏化剂的工业炸药。铵油炸药具有生产工艺简单、原料来源丰富、成本低和安全性好等优点，大量地应用于矿山工程爆破。但由于铵油炸药存在爆炸威力差、爆速低、感度低且贮存期短等缺点，因此更广范的工业使用受到一定的限制。为了改变这一现状，我国相关的科研机构如煤炭科学研究总院爆破技术研究所、长沙矿冶研究院、深圳金奥博科技有限公司等从80年代起相继开展了改良型铵油炸药的研究，旨在通过在硝铵中添加晶格变形剂(即改性剂)，在一定温度条件下采用机械力化学作用的方法对硝酸铵进行改性处理，使硝酸铵易粉碎细化、易与可燃剂混合、抗潮，以实现提高炸药性能的目的。实践证明，通过这些努力及相应的技术措施，有效地提高了铵油炸药的爆炸性能，后来也陆续形成了系列化粉状硝铵炸药产品。这种采用机械力化学的方法使硝酸铵改性生产的改良型铵油炸药业内习称为改性铵油炸药。

改性铵油炸药是一种采用硝酸铵改性技术制备的新型混合型铵油炸药，主要成分为硝酸铵、改性剂、油相、木粉以及消焰剂等。技术关键是针对炸药的主要原料-硝酸铵进行物理和化学处理，改变其性状，以达到提高产品爆炸性能的目的。其理论依据是通过扩大炸药组分中氧化剂与还原剂的接触面，从而有效提高炸药爆炸性能和爆轰能力，较好地解决一般无梯粉状硝铵炸药在深孔、硬岩、小直径炮孔爆破作业中存在的爆轰感度低，易出现残爆的缺陷。改性铵油炸药最早的生产工艺是轮碾工艺，其中又分为一段法和两段法之别。轮碾机是硝铵改性的最主要设备。轮碾机最早产生于20世纪20年代，具有结构简单，对操作人员要求较低等优点，但轮碾法生产工艺属间断式工艺，产品生产易受气候、原材料、工人操作经验等诸多因素的影响，产品质量不稳定，工人劳动条件差，劳动强度大，工作环境粉尘多，生产效率较低。针对轮碾工艺存在的问题，国内相关研究单位对硝铵改性设备进行了长期的研究，并取得了长足的进步。近年来陆续推出了多种改性铵油炸药连续化生产工艺模式，其中代表性的模式有凸轮气流粉碎工艺、多层轮碾工艺、气流球磨工艺和连续改性塔工艺等。这些新的工艺和设备实现了对硝酸铵连续改性的要求。与早期的轮碾工艺相比，其硝酸铵改性过程实现了连续化自动化，产品质量相对稳定，生产效率亦得到提高。硝酸铵可在完全封闭的条件下完成改性过程，既改善了劳动条件，又降低了劳动强度。实现了“线内无人，线外控制”，生产本质安全性亦得到了提高。生产的改性铵油炸药具有高密度、高爆轰感度、高贮存性能、高体积威力等优点。综上所述，国外的粉状炸药多添加单质炸药作为敏化剂，没有采用类似于我国采用机械化学方式生产改性铵油炸药。

而国内改性铵油炸药生产线主要采用两种设备进行硝铵改性，一种是叠层式碾混机，一种是卧式筒式球磨机。而叠式碾混机已不符合“关于改性铵油炸药安全技术与生产线建设的指导意见”(委爆字[2007]112号)的要求，并且工业和信息化部关于“民用爆炸物品行业技术进步指导意见”(工信部安[2010]227号)明确提出：自2010年6月1日起，限制采用传统轮碾方式的工业炸药工艺，因此叠式碾混机已经不允许继续推广应用。改性铵油炸药研磨混合设备目前应用的主要是卧式滚筒式球磨机。该机身长8～10m，直径1～1.2m，该设备占地面积大，其内置的木球由于密度小，对物料的研磨能力有限，因此改性效率低，限制了产品性能的提高。其次由于该设备采用外壳旋转方式，运行时木球跌落噪音较大不符合工业和信息化部关于“民用爆炸物品行业技术进步指导意见”(工信部安[2010]227号)中提出的：“自2010年6月1日起，限制有固定操作人员的场所，噪声超过85分贝以上的生产设备”的要求。

发明内容

为了解决现有改性铵油生产设备生产效率低，占地面积大，噪声过大；研磨、混合效果差；改性铵油炸药性能不稳定和做功能力低等问题；本发明提供一种新结构改性铵油炸药粉碎介质体外循环研磨机。

本发明的具体结构设计方案是这样的：

改性铵油炸药粉碎介质体外循环研磨机包括设于机架25上的主机机箱11，主机机箱11内平行设有两根搅拌轴9，每根搅拌轴9上均布设有搅拌浆8，两根搅拌轴9的一端均伸至主机机箱11外，且外伸端分别通过联轴器4连接着减速机3和驱动电机1；驱动电机一侧的主机机箱11顶部设有进料口6，主机机箱11另一侧底部设有物料与粉碎介质出口10；物料与粉碎介质出口10处设有振动筛15，振动筛15外侧设有振动电机16，振动筛15的下部为物料出口14，一侧为粉末介质出口17；主机机箱11外侧设有循环螺旋管体21，循环螺旋管体21内设有循环螺旋主轴19，循环螺旋主轴19上设有螺旋叶片20，循环螺旋主轴19的上端连接着螺旋减速器23和螺旋驱动电机24，与主机机箱11相邻的循环螺旋管体21上部一侧设有粉碎介质进口22，粉碎介质进口22连通着主机机箱11，循环螺旋管体21下部连通着振动筛15一侧的粉末介质出口17。

主机机箱11的箱壁为冷却水夹套，其顶部装有活动机盖7。

两根搅拌轴9上的搅拌浆8相互错开。

驱动电机1和螺旋驱动电机24均为变频电机。

本发明的有益技术效果体现在以下方面：

1、本发明采用内搅拌研磨方式，并选择抗静电、硬质重研磨介质(比重6.0kg/cm³)，并在机器结构上避免研磨介质与物料因比重差别过大产生相分离而导致的研磨效率低的问题。

2、采用粉碎介质体外循环的方式，粉碎介质在高差和搅拌桨的推动下带动物料向出料口推进，当粉碎介质和物料移动至出料口时，实现粉碎介质与物料的分离，粉碎介质通过粉碎介质出口进入主机外面的循环螺旋，在循环螺旋的作用下粉碎介质通过粉碎介质进口进入主机，从而实现了粉碎介质的循环过程。

3、本发明采用振动筛实现粉碎介质与物料的分离，这样可以使粉碎介质和物料分离的更彻底，避免了物料进入循环螺旋导致的循环螺旋内壁黏着物料的情况。

4、主机壳体采用夹套形式，夹套内通冷却水或蒸汽，实现物料粉碎、混合，同时起到了物料降温或设备启动时干燥的作用。

5、采用搅拌轴带动搅拌桨的方式实现物料的混合与粉碎降低了粉碎介质直接与主机内壁撞产生的噪音。

6、搅拌研磨主机采用了活动机盖形式，可方便观察物料在设备内的状态及设备内部运行情况，易检修与主机槽体粘着的物料易清除。

7、采用机械减速与变频技术相结合的方式对设备的转速进行精确的空置。

总之，与现有改性铵油生产线相同功能的设备相比，本发明具有低噪音、低转速、运行稳定、可靠性高、研磨混合效果好、产量大、体积小、产品质量稳定等优点，由于该设备主机采用敞开活动式机盖，可方便观察设备内部运行情况，易检修与主机槽体粘着的物料易清除，同时采用了减速机与变频技术相结合的方式，可通过变频技术调节主机电机转速来调整生产线的产能和物料的混合研磨时间。并且可在一定范围内提高改性铵油炸药的性能。

附图说明

图1为本发明结构示意图，

图2为图1的俯视图，

图3为图1的A-A剖视图，

图4为图1的B-B剖视图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。

实施例：

参见图1和图2，改性铵油炸药粉碎介质体外循环研磨机包括安装于机架25上的主机机箱11，主机机箱11的外壁为冷却水夹套，主机机箱11顶部装有活动机盖7。主机机箱11内通过前端盖轴承5和后端盖轴承13平行安装有两根搅拌轴9，每根搅拌轴9上均布安装有搅拌浆8，两根搅拌轴9上的搅拌浆8相互错开。两根搅拌轴9的一端均伸至主机机箱11外，且外伸端分别通过联轴器4连接着减速机3和驱动电机1。驱动电机1一侧的主机机箱11顶部设有进料口6，主机机箱11另一侧底部设有物料与粉碎介质出口10；物料与粉碎介质出口10处安装有振动筛15，振动筛15外侧设有振动电机16，振动筛15的下部为物料出口14，一侧为粉碎介质出口17。主机机箱11外侧安装有循环螺旋管体21，循环螺旋管体21内装有循环螺旋主轴19，循环螺旋主轴19上装有螺旋叶片20，循环螺旋主轴19的上端连接着螺旋减速器23和螺旋驱动电机24，与主机机箱11相邻的循环螺旋管体21上部一侧设有粉碎介质进口22，粉碎介质进口22连通着主机机箱11上部，循环螺旋管体21下部一侧连通着振动筛一侧的粉碎介质出口17。驱动电机1和螺旋驱动电机24均为变频电机。

本装置操作过程如下：

搅拌研磨主机机箱11内充满粉碎介质与物料，接着物料从进料口6进入搅拌研磨机主机机箱11内，在主机驱动电机1的作用下经减速机4带动搅拌轴9在充满粉碎介质和物料筒体内作整体的多维循环运动和自转运动，物料在表面光滑的介质球重量压力与回转离心压力共同产生的摩擦、挤压、剪切、揉搓和冲击力的作用下被有效粉碎，使物料得到进一步均匀混合与细化。由于进料口位置物料的堆积，使进料口6和物料与粉碎介质出口10之间产生高差，在重力和搅拌桨的推动作用下，物料与粉碎介质被推至物料与粉碎介质出口10处，物料与粉碎介质出来以后经过振动筛15后，在振动筛驱动振动电机16的作用下实现物料与粉碎介质的分离，物料由物料出口14进入凉药设备。物料在从进料口6到物料与粉碎介质出口10的过程中，由于冷却水夹套12内通了冷却水，物料在这个过程中温度得到一定的降低，从而减轻了凉药设备的负荷。粉碎介质进入粉碎介质出口17，螺旋驱动电机24经螺旋减速器23带动螺旋叶片20转动，在螺旋叶片20的推动下粉碎介质通过螺旋管体提升到粉碎介质进口22，然后进入主机机箱11，从而实现整个连续循环过程。该设备采用了减速机与变频技术相结合的方式，可通过调节主机电机和循环螺旋的转速来调整生产线的产能和物料的混合研磨时间。