一种实验室用乳化炸药制备一体机

1.本实用新型涉及乳化炸药制造技术领域，具体涉及一种实验室用乳化炸药制备一体机。


背景技术：

2.乳化炸药是70年代到80年代末发展起来的工业炸药新品种。由于它具有独特的物理结构，从而使该种炸药具有优良的抗水性能，爆炸反应更完全，制造、运输、使用均很安全，矿山爆破效果好等优点。近年来乳化炸药产品在整个工业炸药产品比重上逐年提高，为了适应爆破介质的需要，需要研发各种性能的炸药，比如：高、低威力乳化炸药、高、中、低爆速乳化炸药，特种乳化炸药等，目前研发大多在生产线上进行，影响生产，一次实验量大，实验不成功，废药多，处理困难，也易发生安全事故，部分研究可在实验室进行，用烧杯等简易器皿进行，控温效果差，有时人工混拌不均匀，影响研发效果，研发产品与大生产还有一定的差距，因此特别需要制备乳化炸药的实验室研发设备，该设备既要操作简单，控温效果好，又要混合均匀，制备的乳化炸药质量稳定，为进行乳化炸药生产新产品及技术改进奠定坚实的基础。
3.申请号为202021454092.8的专利申请公开了一种实验室用乳化炸药制备机，该制备机在乳化完后需要更换搅拌轴进行敏化，另外在制备时也不便于水相、油相的配置，存在使用不够方便的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作简单、使用方便的实验室用乳化炸药制备一体机。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种实验室用乳化炸药制备一体机，包括支架以及安装于支架的电加热水箱、电加热油箱、电加热乳化箱和敏化箱；
6.所述电加热水箱、电加热油箱分别设有用于对各自内液体进行搅拌的搅拌装置，所述电加热水箱和电加热油箱均设置于电加热乳化箱上方，且底部分别设有与电加热乳化箱连通的乳化控制阀；
7.所述电加热乳化箱设置于敏化箱上方，所述电加热乳化箱的底部设有与敏化箱连通的敏化控制阀，所述电加热乳化箱设有对其内液体进行乳化搅拌的乳化搅拌装置；
8.所述敏化箱设有对其内液体进行敏化处理的敏化搅拌装置。
9.进一步地，所述电加热水箱、电加热油箱、电加热乳化箱分别包括本体和设置在本体外的隔热用夹套；所述夹套与本体之间设有导热油夹层，所述导热油夹层内设有电热丝。
10.进一步地，所述乳化搅拌装置包括搅拌电机、离心叶轮和剪切套；
11.所述搅拌电机安装在电加热乳化箱上，所述离心叶轮设置在电加热乳化箱内，并与搅拌电机传动连接；
12.所述剪切套套设在离心叶轮外，并通过连接杆与电加热乳化箱固接，所述剪切套
上设有多个沿着剪切套周向布置的通孔。
13.进一步地，所述敏化搅拌装置包括敏化搅拌电机、第一螺旋搅拌轴和第二螺旋搅拌轴；所述第一螺旋搅拌轴与第二螺旋搅拌轴并排设置于敏化箱内，所述敏化搅拌电机与第一螺旋搅拌轴以及第二螺旋搅拌轴传动连接，以驱动第一螺旋搅拌轴和第二螺旋搅拌轴转动。
14.进一步地，所述第一螺旋搅拌轴与第二螺旋搅拌轴转动方向相同，所述第一螺旋搅拌轴与第二螺旋搅拌轴的螺旋方向相反。
15.进一步地，所述第一螺旋搅拌轴和第二螺旋搅拌轴转动方向相反，所述第一螺旋搅拌轴与第二螺旋搅拌轴的螺旋方向相同。
16.进一步地，所述第一螺旋搅拌轴与第二螺旋搅拌轴均水平设置。
17.进一步地，所述电加热水箱、电加热油箱、电加热乳化箱和敏化箱内均设有温度传感器。
18.本实用新型的有益效果是：
19.1、本实用新型的实验室用一体机设有电加热水箱、电加热油箱、电加热乳化箱和敏化箱以完成乳化炸药制备中的各工序，控温方便，在制备时可以保证各工序的反应温度，各工序之间衔接方便，可以制的满足实验用的质量稳定的乳化炸药产品；
20.2、本实用新型的实验室用一体机的电加热水箱、电加热油箱、电加热乳化箱和敏化箱分别设有独立的搅拌装置，搅拌方便，可控性好，一体机受环境影响小，数据重复率高，数据偏差小，便于重复性实验以验证数据，对研究乳化炸药的工艺参数、制备方法具有现实意义。
附图说明
21.图1是本实用新型的乳化炸药制备一体机结构示意图；
22.图2是电加热水箱的结构示意图；
23.图3是乳化搅拌装置的结构示意图；
24.图4是图3沿a-a的剖视图；
25.图5是敏化搅拌装置的结构示意图；
26.图中所示：支架1，电加热水箱2，电加热油箱3，电加热乳化箱4，敏化箱5，搅拌装置6，乳化搅拌装置7，乳化控制阀8，敏化控制阀9，敏化搅拌装置10，本体2，夹套22，电热丝23，注油孔24，导热油夹层25，搅拌电机71，离心叶轮72，剪切套73，连接杆74，环流75，敏化搅拌电机101，第一螺旋搅拌轴102，第二螺旋搅拌轴103，通孔731
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
28.如图1所示，本实用新型的一种实验室用乳化炸药制备一体机，包括支架1以及安装于支架1的电加热水箱2、电加热油箱3、电加热乳化箱4和敏化箱5。所述电加热水箱2、电加热油箱3分别设有用于对各自内液体进行搅拌的搅拌装置6，所述电加热水箱2和电加热油箱3均设置于电加热乳化箱4上方，且底部分别设有与电加热乳化箱4连通的乳化控制阀8；所述电加热乳化箱4设置于敏化箱5上方，所述电加热乳化箱4的底部设有与敏化箱5连通
的敏化控制阀9，所述电加热乳化箱4设有对其内液体进行乳化搅拌的乳化搅拌装置7；所述敏化箱5设有对其内液体进行敏化处理的敏化搅拌装置10。
29.其中，搅拌装置6、敏化搅拌装置10、乳化搅拌装置7均可采用现有的螺旋搅拌装置、离心搅拌装置等。
30.该一体机的使用过程如下：
31.将水相材料加入到电加热水箱2内，将油相材料加入到电加热油箱3内，利用电加热水箱2对水相材料加热至95～125℃，利用电加热油箱3将油相材料加热到90～115℃，并利用搅拌装置6分别对水相材料、油相材料搅拌，使水相完全溶解，油相完全熔化；
32.待油相完全熔化以及水相完全溶解后，先打开电加热油箱3与电加热乳化箱4之间连通的乳化控制阀8，加入油相材料，再打开电加热水箱2与电加热乳化箱4之间连通的乳化控制阀8，加入水相材料，然后启动乳化搅拌装置7进行乳化，得乳化基质；
33.打开敏化控制阀9，向敏化箱5通入乳化基质，向敏化箱5加入敏化剂，启动敏化搅拌装置10，搅拌均匀即完成制备。
34.由于实验一次所需制备的乳化炸药量很少，在制备过程中通常难以保证制备温度，本实用新型的实验室用一体机设有电加热水箱2、电加热油箱3、电加热乳化箱4和敏化箱5以完成乳化炸药制备中的各工序，在制备时可以保证各工序的反应温度，各工序之间衔接方便。电加热水箱2和电加热油箱3上分别设有搅拌装置6，方便对水相和油相进行搅拌。电加热乳化箱4、敏化箱5分别设有乳化搅拌装置7、敏化搅拌装置10，不仅乳化、敏化方便，也方便重复实验。
35.电加热水箱2、电加热油箱3、电加热乳化箱4可采用现有的电水壶式结构，也可直接在箱体内部放置电热丝。但上述结构难以对箱内液体均匀加热，存在控温效果不够好的问题。如图2所示，以电加热水箱2的结构图为例，本实用新型中电加热水箱2、电加热油箱3、电加热乳化箱4分别包括本体21和设置在本体21外的隔热用夹套22。夹套22与本体21之间设有导热油夹层25，导热油夹层25内设有电热丝23。夹套22上设有向导热腔25注油的注油孔24。生产乳化炸药时，对电热丝23通电，电热丝23将热量传递给导热油夹层25内的导热油，导热油再将热量传递给本体21内的液体。电加热水箱2、电加热油箱3、电加热乳化箱4均采用上述的夹层结构，利用油导热快的特征，加热时电热丝可以通过导热油均匀地对箱本体21进行加热，加热效果好，效率高，且可保证本体内的溶液温度更均匀，即，控温效果更好，进而制备的乳化炸药质量更稳定。
36.为了提高乳化效果，本实用新型中优选的，如图3、图4所示，乳化搅拌装置7包括搅拌电机71、离心叶轮72和剪切套73。搅拌电机71安装在电加热乳化箱4上，所述离心叶轮73设置在电加热乳化箱4内，并通过搅拌轴与搅拌电机71传动连接。剪切套73套设在离心叶轮73外，并通过连接杆74与电加热乳化箱4固接，剪切套73上设有多个沿着剪切套73周向布置的通孔731。乳化时，搅拌电机71驱动离心叶轮73高速旋转，离心叶轮73使剪切套73内的液体作高速离心旋转运动，最后从剪切套73的通孔731中流出。在离心叶轮73的作用下，电加热乳化箱4内的液体在离心叶轮73周围形成环流75，电加热乳化箱4内液体中的水相和油相不断混合。在此过程中，液体在离心叶轮72与剪切套73之间受到挤压及液力剪切、液层磨擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，从而使液体中不相溶的油相、水相瞬间均匀精细地分散乳化，经过循环往复，最终可得到稳定的高品质乳化基质。
37.为了提高敏化效果以及效率，如图5所示，本实用新型中优选的，敏化搅拌装置10包括敏化搅拌电机101、第一螺旋搅拌轴102和第二螺旋搅拌轴103。第一螺旋搅拌轴102与第二螺旋搅拌轴103并排设置于敏化箱5内，敏化搅拌电机101与第一螺旋搅拌轴102以及第二螺旋搅拌轴103传动连接，以驱动第一螺旋搅拌轴102和第二螺旋搅拌轴103转动。敏化搅拌电机101与搅拌轴之间具体可以采用齿轮传动，带传动等方式。敏化时，敏化搅拌电机101同时驱动第一螺旋搅拌轴102以及第二螺旋搅拌轴103旋转，乳化基质在双搅拌轴的作用下可以更均匀、快速地混合，形成高质量产品。第一螺旋搅拌轴102与第二螺旋搅拌轴103转动方向可相同或相反，第一螺旋搅拌轴102与第二螺旋搅拌轴103的螺旋方向可相同或相反。
38.一体机采用上述结构的电加热水箱2、电加热油箱3和电加热乳化箱4，并在电加热乳化箱4设置上述乳化搅拌装置7，在敏化箱5内设置上述敏化搅拌装置10，上工序对下工序具有促进作用，一体机制备的乳化炸药质量更稳定，质量更好。
39.为了进一步提高搅拌效果，优选地，第一螺旋搅拌轴102和第二螺旋搅拌轴103转动方向相反，第一螺旋搅拌轴102与第二螺旋搅拌轴103的螺旋方向相同；或第一螺旋搅拌轴102和第二螺旋搅拌轴103转动方向相同，第一螺旋搅拌轴102与第二螺旋搅拌轴103的螺旋方向相反。第一螺旋搅拌轴102和第二螺旋搅拌轴103转动方向相反，即，敏化搅拌电机101与第一螺旋搅拌轴102为顺时针传动连接(驱动第一螺旋搅拌轴102顺时针转动)时，敏化搅拌电机101与第二螺旋搅拌轴103为逆时针传动连接(驱动第二螺旋搅拌轴103逆时针转动)；第一螺旋搅拌轴102和第二螺旋搅拌轴103转动方向相同，即，敏化搅拌电机101与第一螺旋搅拌轴102以及第二螺旋搅拌轴103同为顺时针传动连接或同为逆时针传动连接。上述结构中，第一螺旋搅拌轴102使乳化基质流动的方向与第二螺旋搅拌轴10使乳化基质流动的方向相反，因而，搅拌效果更好。
40.第一螺旋搅拌轴102以及第二螺旋搅拌轴103可采用立式或卧式布置。为了方便布置，优选地，第一螺旋搅拌轴102与第二螺旋搅拌轴103均水平设置(卧式布置)。
41.为了便于测量温度，电加热水箱2、电加热油箱3、电加热乳化箱4和敏化箱5内均设有温度传感器(图中未画出)。
42.实施例：
43.一次研发1000g左右乳化炸药。在电加热水箱2中配置940g水相溶液，电加热油箱3中配置油相60g，水相控温100℃，油相控温95℃，启动搅拌装置6，使油相完全熔化以及水相完全溶解；油相完全熔化以及水相完全溶解后先向电加热乳化箱4加入油相材料，再加入水相材料，乳化控温(80～95℃)乳化8分钟，离心叶轮73的转速为580rpm，得乳化基质；下放乳化基质，启动敏化搅拌装置10，先缓慢加入化学敏化剂或物理敏化剂，进行高温敏化，第一螺旋搅拌轴102和第二螺旋搅拌轴103的转速控制在20～40转/min，搅拌(2min～3min)，完成制备。其中，敏化温度不能低于75℃。