一种电启动的氯酸盐氧烛药柱的制作方法

1.本实用新型涉及一种电启动的氯酸盐氧烛药柱，属于固体化学氧气发生器技术领域。


背景技术：

2.固体化学氧气发生器利用氯酸盐发生热分解反应提供氧气，其产氧药块燃烧与蜡烛燃烧相似，因此也被称为“氧烛”。氯酸盐氧烛具有常压安全可靠、不受环境限制、免维修保养、寿命期长、体积小、重量轻、操作简单、便于运输等优点。因此被作为应急供氧装置广泛应用于航空航天、高空跳伞、舰船潜艇、高原缺氧、矿山避险以及石油和化工等有毒有害场所。
3.氯酸盐氧烛启动直接关系到氧烛的安全燃烧和氧烛产氧的可靠性，因此是氧烛中比较重要的一个组成部分。氧烛启动药位于氧烛头部，启动药一般采用燃速较快，能量较高的配方。国外氧烛启动药一般采用枪炮启动药、铝热剂作为氧烛启动药。枪炮启动药含有硝酸盐，产气中氮氧化合物含量高，对人体有害。铝热剂热量高，残渣易流动，危及氧烛安全。目前常见的启动方式有两种，一种是机械撞击启动，另一种是电启动。
4.撞击启动是一种多级点火启动方式，弹簧带动撞针击发撞击火帽，产生的火焰或高热引燃引火药，随后引燃传火药，最后再点燃氧烛药块。撞击火帽为火工品，成本高同时其存储、使用和运输需要满足相关要求。该启动方式机械结构复杂，组装比较费时，撞针容易脱落出现点火失败。
5.电启动也是一种多级启动方式，当给予点火头一定电流后，其产生的热量就会引燃点火药，点火药燃烧产生的高热接着引燃点火助剂，最后引燃产氧药块。在电启动中通常直接将点火具置于产氧药块上，然后在点火具的四周放置粉粒传火药。该启动方式需要粉粒传火药提供大量的热量才能保证产氧药块顺利启动。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电启动的氯酸盐氧烛药柱。
7.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
8.一种电启动的氯酸盐氧烛药柱，包括产氧药块、传火药柱、点火具和无机棉，产氧药块的顶部开有两个以上尺寸与传火药柱相匹配的凹槽，传火药柱位于凹槽，传火药柱内设有安装孔，安装孔内放置有点火具，点火具通过导线串联或并联，点火具与传火药柱之间通过无机棉固定。
9.进一步的，所述产氧药块和传火药柱一体压制成型。
10.进一步的，一体压制成型时，首先将传火药柱工装按照氧烛药柱中传火药柱的位置置于产氧药块的模具中，模具底部设有与安装孔尺寸相匹配的凸起，之后将待成型的传火药柱放入工装中，然后向模具中放入待成型的产氧药块，待产氧药块的添加高度大于等于传火药柱的高度时，取出传火药柱工装，继续添加产氧药块至要求高度，最后压制成型。
11.进一步的，所述无机棉为玻璃棉、岩棉、硅酸铝棉和矿渣棉中的一种以上。
12.进一步的，所述产氧药块为长方体结构，传火药柱为圆柱结构。
13.进一步的，所述产氧药块的尺寸、传火药柱的直径、传火药柱的高度、安装孔的直径、安装孔的高度比例为100～250
×
100～250
×
50～300：35～80：30～60：5～25：20～50。
14.有益效果
15.本实用新型提供了一种电启动的氯酸盐氧烛药柱，通过在产氧药块上开设凹槽，并将传火药柱设于凹槽内，使传火药柱与产氧药块结合在一起，并将点火具通过无机棉固定在传火药柱内，点火具通电后产生的热量能使传火药柱分解并产生热量，进而点燃产氧药块，实现氧烛的顺利启动。
16.本实用新型通过进一步控制传火药柱与产氧药块的一体成型，使得传火药柱与产氧药块紧密配合，两种不同的物料在交汇面有一定的融合，促进了热量的传递和燃烧面的延续。
17.本实用新型进一步对传火药柱、点火具和产氧药块的结构尺寸进行调控，大大提高了氧烛的启动成功率，具有较强的可操作性和实用性。
附图说明
18.图1为本实用新型所述氧烛药柱的结构示意图。
19.其中，1-产氧药块，2-传火药柱，3-点火具，4-无机棉。
具体实施方式
20.下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
21.如图1所示，一种电启动的氯酸盐氧烛药柱，包括产氧药块1、传火药柱2、点火具3和无机棉4，产氧药块1的顶部开有两个以上尺寸与传火药柱2相匹配的凹槽，传火药柱2位于凹槽，传火药柱2内设有安装孔，安装孔内放置有点火具3，点火具3通过导线串联或并联，点火具3与传火药柱2之间通过无机棉4固定。
22.所述产氧药块1为氯酸钠、高氯酸钾、过氧化钡、硼粉和催化剂的混合物；所述传火药柱2为氯酸钠、过氧化钡、硼粉、高锰酸锂和催化剂的混合物。
23.以所述产氧药块1的总质量为100％计，氯酸钠的质量分数为75％～90％，高氯酸钾的质量分数为4～15％，过氧化钡的质量分数为0.5～2％，硼粉的质量分数为0.5～1.5％，催化剂的质量分数为5～15％；以所述传火药柱2的总质量为100％计，氯酸钠的质量分数为75～80％，过氧化钡的质量分数为0.5～2％，硼粉的质量分数为1～3％，高锰酸锂的质量分数为5～15％，催化剂的质量分数为5～10％；所述催化剂为碳酸钴、草酸钴或氢氧化钴于180℃～380℃焙烧8h～48h后得到的物质。
24.所述产氧药块1和传火药柱2一体压制成型。
25.一体压制成型时，首先将传火药柱工装按照氧烛药柱中传火药柱2的位置置于产氧药块1的模具中，模具底部设有与安装孔尺寸相匹配的凸起，之后将待成型的传火药柱2放入工装中，然后向模具中放入待成型的产氧药块1，待产氧药块的添加高度大于等于传火药柱2的高度时，取出传火药柱工装，继续添加产氧药块至要求高度，最后压制成型。采用一体压制成型的方式使得传火药柱2与产氧药块1紧密配合，两种不同的物料在交汇面有一定
的融合，这样可以促进热量的传递和燃烧面的延续。
26.所述无机棉4为玻璃棉、岩棉、硅酸铝棉和矿渣棉中的一种以上。无机棉4的作用一方面加强点火具3与传火药柱2的结合，避免在运输和碰撞过程中点火具3从传火药柱2中掉落，造成氧烛启动失败。另一方面使产生的热量聚集。同时无机棉4在高温下不燃烧，不会产生有害气体。
27.所述产氧药块1为长方体结构，传火药柱2为圆柱结构。传火药柱的数量与产氧药块的燃烧速率成正比，传火药柱的数量可根据产氧药块的燃烧速率要求确定。
28.所述产氧药块1的尺寸、传火药柱2的直径、传火药柱2的高度、安装孔的直径、安装孔的高度比例为100～250
×
100～250
×
50～300：35～80：30～60：5～25：20～50。
29.实施例1
30.本实施例中，产氧药块1的尺寸为160mm
×
160mm
×
280mm；传火药柱2的直径为56mm，高度为58mm；安装孔的直径为22mm，高度为46mm。产氧药块1上均匀分布3个传火药柱。
31.产氧药块1的配方为氯酸钠82.5％，高氯酸钾6％，过氧化钡1％，硼粉0.5％，催化剂10％；传火药柱2的配方为氯酸钠80％，过氧化钡1％，硼粉1％，高锰酸锂8％，催化剂10％。所述催化剂为氢氧化钴于260℃焙烧24h后得到的物质。
32.安装孔上的三个点火具3串联。
33.无机棉4为硅酸铝棉。
34.本实施例氧烛药柱中的点火具3通电后成功启动，同时用红外/氧分析系统(siemens，ultramat/oxymat 6e)对氧烛药柱燃烧过程中产生的co浓度进行检测，co峰值结果如表1所示。
35.实施例2
36.本实施例中，产氧药块1的尺寸为160mm
×
160mm
×
280mm；传火药柱2的直径为56mm，高度为58mm；安装孔的直径为22mm，高度为46mm。产氧药块1上均匀分布3个传火药柱。
37.产氧药块1的配方为氯酸钠82.5％，高氯酸钾6％，过氧化钡1％，硼粉0.5％，催化剂10％；传火药柱2的配方为氯酸钠79％，过氧化钡1％，硼粉2％，高锰酸锂8％，催化剂10％。所述催化剂为氢氧化钴于260℃焙烧24h后得到的物质。
38.安装孔上的三个点火具3串联。
39.无机棉4为硅酸铝棉。
40.本实施例氧烛药柱中的点火具3通电后成功启动，同时用红外/氧分析系统(siemens，ultramat/oxymat 6e)对氧烛药柱燃烧过程中产生的co浓度进行检测，co峰值结果如表1所示。
41.实施例3
42.本实施例中，产氧药块1的尺寸为160mm
×
160mm
×
280mm；传火药柱2的直径为56mm，高度为58mm；安装孔的直径为22mm，高度为46mm。产氧药块1上均匀分布3个传火药柱。
43.产氧药块1的配方为氯酸钠82.5％，高氯酸钾6％，过氧化钡1％，硼粉0.5％，催化剂10％；传火药柱2的配方为氯酸钠78％，过氧化钡1％，硼粉3％，高锰酸锂8％，催化剂10％。所述催化剂为氢氧化钴于260℃焙烧24h后得到的物质。
44.安装孔上的三个点火具3串联。
45.无机棉4为硅酸铝棉。
46.本实施例氧烛药柱中的点火具3通电后成功启动，同时用红外/氧分析系统(siemens，ultramat/oxymat 6e)对氧烛药柱燃烧过程中产生的co浓度进行检测，co峰值结果如表1所示。
47.对比例1
48.本实施例中将点火具直接置于产氧药块上，产氧药块的配方为氯酸钠82.5％，高氯酸钾6％，过氧化钡1％，硼粉0.5％，催化剂10％，催化剂为氢氧化钴于260℃焙烧24h后得到的物质。在点火具四周放置粉粒传火药，得到氧烛药柱。
49.本实施例氧烛药柱中的点火具3通电后成功启动，同时用红外/氧分析系统，(siemens，ultramat/oxymat 6e)对氧烛药柱燃烧过程中产生的co浓度进行检测，co峰值结果如表1所示。
50.表1
51.编号co峰值(ppm)实施例122实施例248实施例367对比例1512
52.综上所述，实用新型包括但不限于以上实施例，凡是在本实用新型的精神和原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本实用新型的保护范围之内。