Технологическая линия для производства патронированных эмульсионных взрывчатых составов

Полезная модель относится к технологическим линиям для производства патронированных эмульсионных взрывчатых составов (ЭВС), применяемых при взрывных работах в технологии горного производства. По сравнению с известными предлагаемую линию дополнительного оснащают любым измельчительным устройством, обеспечивающим измельчение селитры аммиачной гранулированной, при этом измельченную селитру подают в смеситель через течку, осуществляя в течке смачивание измельченной селитры сенсибилизирующим раствором нитрита натрия, и каскадом шнеков-охладителей. В качестве измельчительного устройства используют мельницу или дисмембратор. В качестве мельницы используют кулачковую мельницу. Измельчительное устройство обеспечивает получение частиц измельченной селитры аммиачной менее 1,4 мм в количестве не менее 90 мас.%, менее 1,6 мм - 100 мас.%. Положительный результат применения измельченной селитры вместо гранулированной заключается в повышении бризантного действия состава. Дополнительно бризантное действие создает смачивание измельченной селитры сенсибилизирующим раствором нитрита натрия и равномерное распределение компонентов состава в каскаде шнеков-охладителей. Обжатие свинцового цилиндра (бризантное действие) для ЭВС с аммиачной селитрой гранулированной равняется 9÷12 мм, а с измельченной селитрой при смачивании ее сенсибилизирующим раствором нитрита натрия и равномерном распределении компонентов составов в каскаде шнеков-охладителей бризантность составов увеличилась до 25÷30 мм.

Полезная модель относится к средствам производства (технологическим линиям) патронированной продукции, изготавливаемой из эмульсионных взрывчатых составов (ЭВС), применяемых при взрывных работах в технологии горного производства.

Известна установка производства промышленных взрывчатых веществ на основе эмульсий «вода в масле» по патенту SU 1790152, которая включает следующие основные узлы: «...приготовления дисперсной фазы и дисперсионной фазы с дозирующими устройствами и обогреваемыми аппаратами с мешалками и узел эмульгирования». Эта установка обеспечивает выпуск эмульсионной матрицы, которую превращают во взрывчатую систему после смешения с сенсибилизирующим водным раствором реагента-газообразователя в виде нитрита натрия в смесительно-зарядной машине (СЗМ), нагнетающей состав во взрывную скважину. Однако эта установка не позволяет изготавливать ЭВС в фасованном, т.е. патронированном виде, поскольку не содержит необходимого дополнительного оборудования, а именно - охладителя, расходных бункеров и дозаторов твердых сыпучих компонентов, расходной емкости и дозатора раствора нитрита натрия, смесителя, узла (автомата) формования, наполнения и герметизации оболочек, узла упаковки.

Однако известна технологическая линия производства патронированных ЭВС типа Nobelit и Nobelan фирмы «Орика» (ORICA), включающая набор узлов и агрегатов, обеспечивающих выполнение всех необходимых операций: приготовление водного раствора окислителя и углеводородной горючей фазы, получение матрицы эмульсионной, бункер и дозатор твердой фазы в виде гранул селитры аммиачной, смеситель матрицы и селитры, дозаторы раствора нитрита натрия и уксусной кислоты и миксер для их смешивания с матрицей, содержащей гранулы селитры, и автоматический узел формования оболочек, их наполнения и герметизации, узел охлаждения патронов, упаковки и пакетирования (Регламент технологического процесса производства ЭВС типа Nobelit и Nobelan г.Зарафшан, 2002 г.). Фирмой созданы производства ЭВС с применением таких линий в Навоийском горно-металлургическом комбинате и на предприятии «Эстонсланец». Узел охлаждения патронов в этой линии представляет собой ванну, наполненную водой и оснащенную транспортером, перемещающим патроны и обеспечивающим необходимое время охлаждения. Длина ванны 45 м, что требует для размещения значительной площади и высоких энергозатрат на поддержание температурного режима.

Подобная линия применяется в технологии шведской компании «Яра АБ».

Технологическая линия фирмы «Орика» принята в качестве ближайшего аналога линии, составляющей предмет настоящей заявки.

Кроме уже отмеченного недостатка, а именно - громоздкости узла охлаждения - в этой линии возможно применение в качестве твердой фазы только гранулированной селитры аммиачной.

Гранулированная селитра аммиачная марки А содержит массовую долю гранул размером от 1 до 3 мм не менее 93%, менее 1 мм не более 4%, более 6 мм 0,0% [ГОСТ 2-85. Селитра аммиачная. Технические условия, с.2, продолжение таблицы, наименование показателя в пункте 5].

Целью заявляемого технического решения на полезную модель заключается в том, чтобы усовершенствовать технологическую линию производства патронированных ЭВС и повысить бризантность действия составов.

Указанная техническая задача реализуется за счет того, что технологическую линию для производства патронированных эмульсионных взрывчатых составов, включающую бункеры для создания технологического запаса сыпучих компонентов окислительной фазы, транспортирующие устройства для их подачи на стадию приготовления раствора окислителей, аппараты растворения с обогревом и перемешивающими устройствами, насос-дозатор для перекачивания раствора окислителей в блок приготовления эмульсионной матрицы; емкость с обогревом и перемешиванием для приготовления смеси компонентов горючей среды в виде углеводородов и поверхностно-активного вещества, насос-дозатор подачи горючей среды в блок приготовления эмульсионной матрицы; бункер со шнек-дозатором селитры аммиачной; расходную емкость и насос-дозатор сенсибилизирующего водного раствора нитрита натрия; смеситель и узел автоматического формования, наполнения и герметизации оболочек патронов, дополнительного оснащают любым измельчительным устройством, обеспечивающим измельчение селитры аммиачной гранулированной, при этом измельченную селитру подают в смеситель через течку, осуществляя в течке смачивание измельченной селитры сенсибилизирующим раствором нитрита натрия, и каскадом шнеков-охладителей.

В качестве измельчительного устройства используют мельницу или дисмембратор.

В качестве мельницы используют кулачковую мельницу.

Измельчительное устройство обеспечивает получение частиц измельченной селитры аммиачной менее 1,4 мм в количестве не менее 90 мас.%, менее 1,6 мм - 100 мас.%.

Положительный результат применения измельченной селитры вместо гранулированной заключается в повышении бризантного действия состава. Дополнительно бризантное действие создает смачивание измельченной селитры сенсибилизирующим раствором нитрита натрия и равномерное распределение компонентов состава в каскаде шнек-охладителей.

Фазы приготовления раствора окислителей и горючей углеводородной среды в технологии аналога и предлагаемой технологии не имеют принципиальных отличий и потому заявителями не рассматриваются.

В этой связи схема технологической линии, представленная на рисунке, Фиг., начинается с расходного аппарата-емкости для раствора окислителя 1. Из емкости 1 раствор поступает в насос-дозатор 2, который подает его в трехходовой клапан 3, обеспечивающий переключение потока раствора из режима настройки контура при работе «на кольцо» в режим дозирования с заданным расходом в смеситель предварительный 4 блока приготовления эмульсионной матрицы.

Горючая углеводородная среда в рабочем режиме проходит контур: расходная емкость 5, насос-дозатор 6, трехходовой клапан 7, смеситель предварительный 4 блока приготовления эмульсионной матрицы.

В этом смесителе происходит смешение и усреднение состава раствора окислителей и горючей углеводородной среды с образованием предварительной эмульсии с крупными микрокаплями раствора окислителей. Предварительная эмульсия по перетоку перетекает в аппарат эмульгирования 8, где эмульсия приобретает необходимые качественные показатели и через течку-прерыватель детонации 9 поступает в приемную горловину насоса-дозатора 10 эмульсионной матрицы, который нагнетает матрицу по трубопроводу в смеситель 11.

Контур сенсибилизирующего раствора нитрита натрия включает расходную емкость 12, насос-дозатор 13, трехходовой клапан 14 и течку 15, обеспечивающую поступление раствора в смеситель. Этот контур как и первые два может работать как в режиме настройки, т.е. «на кольцо»: расходная емкость 12, насос-дозатор 13, трехходовой клапан 14, расходная емкость 12, так и рабочем режиме «на смеситель» - из клапана 14 раствор поступает в течку 15, а из нее - в смеситель 11.

Селитра аммиачная гранулированная по ленточному транспортеру 16 ссыпается в измельчительное устройство 17, а из него в бункер 18 и шнек-дозатор 19, обеспечивающий поступление измельченной селитры в течку 15. В течке 15 происходит смачивание измельченной селитры сенсибилизирующим раствором нитрита натрия.

После команды «пуск» насос-дозатор 2 начинает подачу раствора окислителей из расходной емкости 1 через клапан 3 в смеситель предварительный 4. Одновременно насос-дозатор 6 подает в предварительный смеситель горючую среду в виде смеси масла индустриального и эмульгатора. В смесителе предварительном 4 происходит усреднение эмульгируемых фаз с образованием предварительной эмульсии, перетекающей по перетоку в аппарат эмульгирования 8.

Получившаяся эмульсия вытекает из аппарата 8 и по течке прерывателя детонации 9 поступает в горловину насоса-дозатора 10, который перекачивает эмульсию в смеситель 11.

При включении насосов-дозаторов 2 и 6 включается ленточный транспортер 16, обеспечивающий поступление селитры гранулированной аммиачной в измельчительное устройство 17, где гранулы селитры измельчаются и ссыпаются в бункер 18, нижняя часть которого имеет шнек-дозатор 19, включающийся при появлении эмульсии в смесителе 11.

Одновременно с этим трехходовой клапан 14 переключается в положение «на смеситель», обеспечивая смачивание селитры, ссыпающейся в смеситель, раствором нитрита натрия.

В смесителе 11 происходит смешение селитры, эмульсии и раствора нитрита натрия. Перемещение компонентов в смесителе обеспечивают лопасти, имеющие угол атаки, способствующие передвижению эмульсии. Из смесителя 11 состав поступает в каскад шнеков-охладителей 20, где одновременно с процессом сенсибилизации состава путем газонасыщения происходит охлаждение. На выходе из каскада шнеков масса поступает в загрузочный люк насоса 21, который прокачивает массу через автомат наполнения 22, либо через ручные устройства наполнения 23.

Патроны поступают на стол упаковки 24, где их укладывают в ящики (коробки), герметизируют коробки полимерной лентой с липким слоем, а затем ленточным конвейером 25 транспортируют в вагон.

Линия обеспечивает выпуск патронированных эмульсионных составов диаметром от 32 до 180 мм.

Применение измельченной селитры аммиачной позволило повысить эффективность действия ЭВС по сравнению с прототипом, в котором селитра не измельчена, отсутствуют смачивание измельченной селитры сенсибилизирующим раствором нитрита натрия и каскад шнек-охладителей для более равномерного распределение компонентов состава.

Положительный результат применения предлагаемой технологической линии по сравнению с прототипом заключается в повышении бризантного действия составов. Обжатие свинцового цилиндра (бризантное действие) для ЭВС с аммиачной селитрой гранулированной (АС-25П, эмульсолит П, АС-30ФП) равняется 9÷12 мм, а с измельченной селитрой при смачивании ее сенсибилизирующим раствором нитрита натрия и равномерном распределении компонентов составов в каскаде шнеков-охладителей бризантность составов увеличилась до 25÷30 мм.

1. Технологическая линия для производства патронированных эмульсионных взрывчатых составов, включающая бункеры для создания технологического запаса сыпучих компонентов окислительной фазы, транспортирующие устройства для их подачи на стадию приготовления раствора окислителей, аппараты растворения с обогревом и перемешивающими устройствами, насос-дозатор для перекачивания раствора окислителей в блок приготовления эмульсионной матрицы; емкость с обогревом и перемешиванием для приготовления смеси компонентов горючей среды в виде углеводородов и поверхностно-активного вещества, насос-дозатор подачи горючей среды в блок приготовления эмульсионной матрицы; бункер со шнек-дозатором селитры аммиачной; расходную емкость и насос-дозатор сенсибилизирующего водного раствора нитрита натрия; смеситель и узел автоматического формования, наполнения и герметизации оболочек патронов, отличающаяся тем, что линию дополнительно оснащают любым измельчительным устройством, обеспечивающим измельчение селитры аммиачной гранулированной, при этом измельченную селитру подают в смеситель через течку, осуществляя в течке смачивание измельченной селитры сенсибилизирующим раствором нитрита натрия, и каскадом шнеков-охладителей.

2. Технологическая линия по п.1, отличающаяся тем, что в качестве измельчительного устройства используют мельницу или дисмембратор.

3. Технологическая линия по п.2, отличающаяся тем, что в качестве мельницы используют кулачковую мельницу.

4. Технологическая линия по п.1, отличающаяся тем, что измельчительное устройство обеспечивает получение частиц измельченной селитры аммиачной менее 1,4 мм в количестве не менее 90 мас.%, менее 1,6 мм - 100 мас.%.