一種應用沸騰造粒工藝安全製備煙火藥劑的方法
2023-05-22 03:20:31 1
專利名稱:一種應用沸騰造粒工藝安全製備煙火藥劑的方法
技術領域：
本發明涉及一種應用沸騰造粒工藝安全製備煙火藥劑的方法，屬煙花爆竹領域。
背景技術：
為了改善煙火藥劑的流散性，減少篩藥、裝藥過程中的粉塵，需要對細粉狀藥劑進行造粒。傳統的方法將細粉狀原料手工篩混，加入粘結劑後強迫過篩方法完成造粒，主要以人工為主，工藝陳舊，設備簡陋，效率低下，且生產人員直接接觸敏感的煙火藥劑，常常因人為誤操作和靜電等因素而造成燃爆事故。沸騰造粒作為溼法造粒的一種，是將噴霧乾燥技術和流化床技術有效結合而得到的一種乾燥造粒技術，又叫流化噴霧造粒和一步造粒，使得傳統的混合、造粒和乾燥等過程在同一密閉容器內一次完成。該方法能提高生產效率，保持產品質量穩定，降低汙染且有效實現人機分離，大大減少人為因素造成的安全隱患。隨著科學技術和安全的發展要求，含能材料沸騰造粒工藝逐漸從軍工研發和生產單位擴展到 煙花爆竹行業，煙花爆竹藥劑和軍工藥劑相比，多為無機物，且成分複雜，同時，在造粒過程中，煙火藥劑含有的鋁粉、鋁鎂合金粉和硫粉等易燃易爆物質會與粘結劑溶液中水或酒精等溶劑發生化學反應，放出熱量，當放出的熱量逐漸超出煙火藥劑散發的熱量時，熱量會慢慢的積聚，溫度逐漸上升，溫度的升高又加劇了反應的進行，如此循環達到藥劑的自燃點，會引發燃爆事故。因此，選擇合適的起降溫和粘結作用的添加劑，並研究安全的沸騰造粒工藝，能夠控制藥劑的溫升，避免發生燃爆事故，保證敏感煙火藥劑沸騰造粒工藝的安全。
發明內容
本發明的目的是為了解決傳統煙火藥劑造粒工藝中以人工操作為主，效率低下，易發生燃爆事故等問題，將沸騰造粒方法應用於敏感煙火藥劑生產，並選擇合適的添加劑和粘結劑，以降低造粒過程中的藥劑溫度，實現安全的煙火藥劑沸騰造粒工藝。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的
本發明的一種應用沸騰造粒工藝安全製備煙火藥劑的方法，其具體製備步驟如下
I)將按煙火藥劑配比稱量的原料放入密閉容器內，並加入佔藥劑總質量1% 3%、粒徑小於80目的重鉻酸鉀；以速率為I 2m/s氣流混合5min以上至均勻；
2)將佔煙火藥劑總質量I % 4%的熟糯米粉配成質量濃度為3% 8%的水溶液；
3)將步驟2)中所配熟糯米粉水溶液以100 200ml/min的速率在0. 2 0. 6MPa的壓力下霧化並噴射進步驟I)的密閉容器中，同時用速率為I 2m/s、溫度為室溫 60°C氣流將霧化後的粘結劑溶液與密閉容器中的藥劑製備成顆粒狀藥劑，乾燥後得煙火藥劑產品。
有益效果
本發明中所用添加劑用量少，添加和造粒工藝簡單，避免了因熱量積累造成燃爆事故。同時，製備的藥劑顆粒均勻，流散性好，無粉塵，用該藥劑顆粒生產的煙花爆竹產品燃放性能穩定性更好。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明的內容做進一步說明。
實施例I
所用煙火藥劑的配方為
硫粉30% 50%
鋁粉5% 10%
鎂鋁合金粉15% 25%
硝酸鉀5% 15%
硝酸鋇15% 25%
(I)將細粉狀的硫粉、鋁粉、鎂鋁合金粉、硝酸鉀、硝酸鋇、重鉻酸鉀和熟糯米粉分別稱量 3. 32kg,0. 676kg、I. 576kg,0. 732kg、I. 688kg, 0. 12kg 和 0. 2kg，並將熟糯米粉配成質量分數為5%的水溶液，加熱煮沸後降至室溫；
(2)將I)中稱量的藥劑原成分和重鉻酸鉀在沸騰造粒機中用速率為lm/s的氣流混合均勻；
(3)將I)中所配溶液以lOOml/min速率、在0. 2MPa壓力下霧化並噴進2)中造粒機，同時用速率為lm/s、溫度為40°C氣流將霧化溶液和細粉狀藥劑製備成顆粒狀藥劑，乾燥後得目標產品。
本造粒過程中未出現溫度驟升現象，製備的煙火藥劑顆粒均勻，流散性好，無粉塵。用製備的顆粒藥劑生產的煙花爆竹產品燃放效果達到國標的要求(該藥劑發射高度>20m)。
實施例2
所用煙火藥劑的配方為
硫粉30% 50%
鋁粉5% 10%
鎂鋁合金粉15% 25%
硝酸鉀5% 15%
硝酸鋇15% 25%
(I)將細粉狀的硫粉、鋁粉、鎂鋁合金粉、硝酸鉀、硝酸鋇、重鉻酸鉀和熟糯米粉分別稱量 3. 32kg,0. 676kg、I. 576kg,0. 732kg、I. 688kg，0. 16kg 和 0. 24kg，並將熟糯米粉配成質量分數為6%的水溶液，加熱煮沸後降至室溫；[0023](2)將I)中稱量的藥劑原成分和重鉻酸鉀在沸騰造粒機中用速率為I. 5m/s的氣流混合均勻；
(3)將I)中所配溶液以150ml/min速率、在0. 4MPa壓力下霧化並噴進2)中造粒機，同時用速率為I. 5m/s、溫度為50°C氣流將霧化溶液和細粉狀藥劑製備成顆粒狀藥劑，乾燥後得目標產品。
本造粒過程中未出現溫度驟升現象，製備的煙火藥劑顆粒均勻，流散性好，無粉塵。用製備的顆粒藥劑生產的煙花爆竹產品燃放效果達到國標的要求(該藥劑發射高度>20m)。
實施例3
所用煙火藥劑的配方為
硫粉8% 15%·
鋁粉8% 15%
鎂鋁合金粉8% 15%
高氯酸鉀20% 35%
硝酸鋇20% 35%
(I)將細粉狀的硫粉、鋁粉、鎂鋁合金粉、高氯酸鉀、硝酸鋇、重鉻酸鉀和熟糯米粉分別稱量lkg、lkg、lkg、2. 5kg,2. 5kg、0. 24kg和0. 32kg，並將熟糯米粉配成質量分數為7%的水溶液，加熱煮沸後降至室溫；
(2)將I)中稱量的藥劑原成分和重鉻酸鉀在沸騰造粒機中用速率為2m/s的氣流混合均勻；
(3)將I)中所配溶液以200ml/min速率、在0. 6MPa壓力下霧化並噴進2)中造粒機，同時用速率為2m/s、溫度為60°C氣流將霧化溶液和細粉狀藥劑製備成顆粒狀藥劑，乾燥後得目標產品。
本造粒過程中未出現溫度驟升現象，製備的煙火藥劑顆粒均勻，流散性好，無粉塵。用製備的顆粒藥劑生產的煙花爆竹產品燃放時爆響清脆並將紙筒炸開達到國標的要求(該藥劑為爆響藥，炸開紙筒即可)。
權利要求
1.一種應用沸騰造粒工藝安全製備煙火藥劑的方法，其特徵在於具體製備步驟如下 1)將按煙火藥劑配比稱量的原料放入密閉容器內，並加入佔藥劑總質量1% 3%、粒徑小於80目的重鉻酸鉀；以速率為I 2m/s氣流混合5min以上至均勻； 2)將佔煙火藥劑總質量1% 4%的熟糯米粉配成質量濃度為3% 8%的水溶液； 3)將步驟2)中所配熟糯米粉水溶液以100 200ml/min的速率在0.2 0. 6MPa的壓力下霧化並噴射進步驟I)的密閉容器中，同時用速率為I 2m/s、溫度為室溫 60°C氣流將霧化後的粘結劑溶液與密閉容器中的藥劑製備成顆粒狀藥劑，乾燥後得煙火藥劑產品。
專利摘要
本發明涉及一種應用沸騰造粒工藝安全製備煙火藥劑的方法，屬煙花爆竹領域。本發明的方法，首先將按煙火藥劑配比稱量的原料放入密閉容器內，並加入佔藥劑總質量1％～3％、粒徑小於80目的重鉻酸鉀；以速率為1～2m/s氣流混合至均勻；然後將熟糯米粉水溶液霧化後噴入密閉容器中，同時用速率為1～2m/s、溫度為室溫～60℃氣流將霧化後的粘結劑溶液與密閉容器中的藥劑製備成顆粒狀藥劑，乾燥後得煙火藥劑產品。本發明中所用添加劑用量少，添加和造粒工藝簡單，避免了因熱量積累造成燃爆事故。同時，製備的藥劑顆粒均勻，流散性好，無粉塵，用該藥劑顆粒生產的煙花爆竹產品燃放性能穩定性更好。
文檔編號C06B33/14GKCN102206126 B發布類型授權 專利申請號CN 201110095262
公開日2012年10月10日 申請日期2011年4月15日
發明者劉振翼, 劉海營, 錢新明, 黃平 申請人:北京理工大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan非專利引用 (1),