專利名稱:一種應用沸騰造粒工藝安全制備煙火藥劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應用沸騰造粒工藝安全制備煙火藥劑的方法，屬煙花爆竹領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
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(tǒng)的方法將細粉狀原料手工篩混，加入粘結(jié)劑后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(chǎn)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。沸騰造粒作為濕法造粒的一種，是將噴霧干燥技術(shù)和流化床技術(shù)有效結(jié)合而得到的一種干燥造粒技術(shù)，又叫流化噴霧造粒和一步造粒，使得傳統(tǒng)的混合、造粒和干燥等過程在同一密閉容器內(nèi)一次完成。該方法能提高生產(chǎn)效率，保持產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，降低污染且有效實現(xiàn)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(shù)和安全的發(fā)展要求，含能材料沸騰造粒工藝逐漸從軍工研發(fā)和生產(chǎn)單位擴展到 煙花爆竹行業(yè)，煙花爆竹藥劑和軍工藥劑相比，多為無機物，且成分復雜，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(zhì)會與粘結(jié)劑溶液中水或酒精等溶劑發(fā)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(fā)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(huán)達到藥劑的自燃點，會引發(fā)燃爆事故。因此，選擇合適的起降溫和粘結(jié)作用的添加劑，并研究安全的沸騰造粒工藝，能夠控制藥劑的溫升，避免發(fā)生燃爆事故，保證敏感煙火藥劑沸騰造粒工藝的安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決傳統(tǒng)煙火藥劑造粒工藝中以人工操作為主，效率低下，易發(fā)生燃爆事故等問題，將沸騰造粒方法應用于敏感煙火藥劑生產(chǎn)，并選擇合適的添加劑和粘結(jié)劑，以降低造粒過程中的藥劑溫度，實現(xiàn)安全的煙火藥劑沸騰造粒工藝。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
本發(fā)明的一種應用沸騰造粒工藝安全制備煙火藥劑的方法，其具體制備步驟如下
I)將按煙火藥劑配比稱量的原料放入密閉容器內(nèi)，并加入占藥劑總質(zhì)量1% 3%、粒徑小于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)將占煙火藥劑總質(zhì)量I % 4%的熟糯米粉配成質(zhì)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的壓力下霧化并噴射進步驟I)的密閉容器中，同時用速率為I 2m/s、溫度為室溫 60°C氣流將霧化后的粘結(jié)劑溶液與密閉容器中的藥劑制備成顆粒狀藥劑，干燥后得煙火藥劑產(chǎn)品。
有益效果
本發(fā)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，制備的藥劑顆粒均勻，流散性好，無粉塵，用該藥劑顆粒生產(chǎn)的煙花爆竹產(chǎn)品燃放性能穩(wěn)定性更好。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的內(nèi)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，并將熟糯米粉配成質(zhì)量分數(shù)為5%的水溶液，加熱煮沸后降至室溫；
(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壓力下霧化并噴進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制備成顆粒狀藥劑，干燥后得目標產(chǎn)品。
本造粒過程中未出現(xiàn)溫度驟升現(xiàn)象，制備的煙火藥劑顆粒均勻，流散性好，無粉塵。用制備的顆粒藥劑生產(chǎn)的煙花爆竹產(chǎn)品燃放效果達到國標的要求(該藥劑發(fā)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，并將熟糯米粉配成質(zhì)量分數(shù)為6%的水溶液，加熱煮沸后降至室溫；[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壓力下霧化并噴進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制備成顆粒狀藥劑，干燥后得目標產(chǎn)品。
本造粒過程中未出現(xiàn)溫度驟升現(xiàn)象，制備的煙火藥劑顆粒均勻，流散性好，無粉塵。用制備的顆粒藥劑生產(chǎn)的煙花爆竹產(chǎn)品燃放效果達到國標的要求(該藥劑發(fā)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，并將熟糯米粉配成質(zhì)量分數(shù)為7%的水溶液，加熱煮沸后降至室溫；
(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壓力下霧化并噴進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制備成顆粒狀藥劑，干燥后得目標產(chǎn)品。
本造粒過程中未出現(xiàn)溫度驟升現(xiàn)象，制備的煙火藥劑顆粒均勻，流散性好，無粉塵。用制備的顆粒藥劑生產(chǎn)的煙花爆竹產(chǎn)品燃放時爆響清脆并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(quán)利要求
1.一種應用沸騰造粒工藝安全制備煙火藥劑的方法，其特征在于具體制備步驟如下 1)將按煙火藥劑配比稱量的原料放入密閉容器內(nèi)，并加入占藥劑總質(zhì)量1% 3%、粒徑小于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)將占煙火藥劑總質(zhì)量1% 4%的熟糯米粉配成質(zhì)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的壓力下霧化并噴射進步驟I)的密閉容器中，同時用速率為I 2m/s、溫度為室溫 60°C氣流將霧化后的粘結(jié)劑溶液與密閉容器中的藥劑制備成顆粒狀藥劑，干燥后得煙火藥劑產(chǎn)品。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種應用沸騰造粒工藝安全制備煙火藥劑的方法，屬煙花爆竹領(lǐng)域。本發(fā)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(nèi)，并加入占藥劑總質(zhì)量1％～3％、粒徑小于80目的重鉻酸鉀；以速率為1～2m/s氣流混合至均勻；然后將熟糯米粉水溶液霧化后噴入密閉容器中，同時用速率為1～2m/s、溫度為室溫～60℃氣流將霧化后的粘結(jié)劑溶液與密閉容器中的藥劑制備成顆粒狀藥劑，干燥后得煙火藥劑產(chǎn)品。本發(fā)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，制備的藥劑顆粒均勻，流散性好，無粉塵，用該藥劑顆粒生產(chǎn)的煙花爆竹產(chǎn)品燃放性能穩(wěn)定性更好。
文檔編號C06B33/14GKCN102206126 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 201110095262
公開日2012年10月10日 申請日期2011年4月15日
發(fā)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),