摘要：為了提高乳化炸藥的性能，采用化學發泡技術，對乳化炸藥進行敏化，在保證生產的前提下，將微細粒末石英砂作為炸藥的添加劑對乳化膠體進行敏化，提高率爆轟感度、縮短了保溫發泡的時間，降低了散化劑的使用量，為完善乳化炸藥在礦山現場的生產和應用提供了實際經驗。

1、化學發泡工藝及其改進

為了提高乳化炸藥的爆轟感度，黃沙坪礦乳化炸藥廠采用化學發泡技術對其進行敏化反應，而化學發泡技術的難度表現在兩個方面：一是當時發不起來，后來又繼續發泡，即存在后效；二是當時發得很好，經包裝后，氣泡損失，密度升高，難于起爆。為了得到合適的乳化炸藥，在運行化學發泡技術時，一般采用以下幾種方法：

（1）65℃左右發泡，50℃包裝，但暫不封口，并對其保溫，待密度合格后，再封口打包。

（2）65℃發泡，并在室溫下密閉保溫，待炸藥冷卻至40℃左右變稠后，固泡能力增加時，再采用合適的包裝機包裝。此時氣泡因在高稠乳膠中固定，可以保持適合的密度。

以上兩種方法，實踐證明是有效的，但前者一般廠家保溫時間至少需要4-5h；后者需要采用無吸入和抽空過程的包裝，方可得到合格的產品。兩者均存在保溫時間長的問題，對生產工藝不利。

在上述工藝的基礎上揚長避短，在乳化炸藥中加入添加劑-微細粉末狀的石英砂，在保證不惡化炸藥生產可靠性的前提下，既可提高乳化炸藥的性能，又縮短了保溫發泡時間。

2、用石英砂做添加劑的理論依據

早在19世末，法國化學家別爾特羅首先提出了炸藥起爆假說，他認為在機械作用下的起爆是由于機械能轉變為熱能，使炸藥受到起爆溫度所致。這種熱起爆機理著重指出，當炸藥受到撞擊或摩擦時，機械能首先轉變為熱能，這些熱能并不是均勻分布的，而是聚集在炸藥許多局部的地方形成“熱點”，由于熱點的溫度高，在其附近的炸藥開始分解反應，同時也放出熱量，促使反應加速，結果熱點處所形成的強烈反應引起炸藥的部分或全部爆炸。熱點的形成和擴展的過程為：首先由機械作用產生熱點，以熱點為中點，反應向周圍的炸藥擴展，此時，大多以爆燃的形式進行，然后燃燒轉變為低速爆炸，再成長為穩定的爆轟。乳化炸藥加入少量添加劑石英砂，使炸藥與固體微粒石英之間產生摩擦，相當于加入了微小氣泡，形成局部熱點，從而可以提高乳化炸藥的爆轟感度。

另外有人提出，石英砂在高溫高壓下發生晶體形態變化，使體積膨脹，因而有助于炸藥做功。同時還有人認為，在1300℃時，硅與氨化合生成氮化硅，并放出氣體，因此可以提高炸藥的威力。

3、生產實踐及實驗結果

所加入的石英砂，是經過加工后的較微小的粉狀砂粒，一般超過100目，其細度是相當小的。黃沙坪礦乳化炸藥廠自1984年引進長沙礦山研究院的乳化炸藥生產技術后，經過了10多年的生產實踐，生產質量穩定。但曾有段時間，由于操作不當，敏感度達不到要求，Φ32mm藥卷經常發生拒爆，尤其是1989年，一次性報廢炸藥數10t。后來在熱起爆機理的啟迪下，在原炸藥配方中加入適量的石英砂進行試驗，結果，再也未發生過拒爆事故，其它各項技術參數均有所提高。

（1）加入石英砂以后，發泡技術易于實現，夏天不需要保溫，即可達到要求的爆轟感度，冬天，以前需保溫5-6h，加入石英砂后只需保溫0.5h即可達到要求的感度。其試驗結果如表1。

表1密度保溫對比試驗

溫度℃	保溫時間h	密度g/ml
		加砂	不加砂
50	0.5	1.22	1.28
50	1	1.18	1.28
50	3	1.15	1.25
50	5	1.10	1.18

由表1可知，加石英砂，保溫0.5h就可達到1.22g/ml的密度，而此時炸藥也可達到殉爆60m的性能；不加石英砂，需要保溫5h，才能使密度達到1.18g/ml。由此可見加入石英砂以后，因微粒的存在，炸藥中相當于加入了可形成熱點的物質，從而提高了爆轟感度。

（2）實驗表明，加入石英砂后，炸藥的一些性能指標大致不變，而威力有所提高。

（3）人們較擔心的問題是加入高硬度的石英砂后，會增加炸藥的機械感度，從而發生爆炸事故。經多次采樣檢測，結果表明，加入和不加入石英砂的炸藥，其撞擊感度，抗擊感度均為零，這說明炸藥不會因加石英砂而使其性能惡化。

4、結論

（1）通過上述理論分析和生產實踐表明，采用石英砂作為乳化炸藥的添加劑是可行的，它可以提高炸藥的爆轟感度，縮短保溫發泡時間，使炸藥的各項技術性能指標達到或超過國家標準。

（2）加入石英砂的乳化炸藥，經檢測證明其生產和貯存的可靠性并不會改變。