工业火工品简介

1 一、工业火工品概述 1、工业火工品的定义与作用 工业火工品即矿山和工程等使用的点火和起爆器材，如工业雷管、工业索类火工品等。由此可知工业火工品主要作用是点火和起爆，故其又有引燃火工品和引爆火工品之分。广义的火工品除包括工业雷管、点火药盒、工业索类火工品外，还包括其他工业火工品，如油气井用起爆器、点火药盒及民用点火器材、船用救生烟火信号、乃至各种民用动力源火工品（如射钉弹、麻醉弹用底火等等）。可见，工业火工品品种繁多，用途广泛，体积虽小，地位重要。随着我国国民经济的迅速发展，工业火工品的应用将越来越广泛，将在国民经济的许多领域中起着不可替代的作用。 工业雷管是在管壳内装起爆药和猛炸药的工业火工品。工业雷管输出爆炸冲能，在矿山和工程爆破中引爆其后的猛炸药装药。也就是说，工业雷管是输出爆炸冲能，用来引爆工业炸药的。工业雷管包括工业火雷管、工业电雷管、导爆管雷管和其他工业雷管。 2

2工业火雷管 2。1概述 工业火雷管是用导火索的火焰冲能激发的工业雷管，它是实施矿山和工程爆破时导火索（引火线）起爆系统中的一个元件，输出爆炸冲能，用以引爆其后的爆炸装药。在现代工业雷管中，工业火雷管是最简单的一个品种，具有结构简单，使用方便，不受纵横驰骋散电流和感受应电威胁，成本低等优点，为我国目前工业雷管产量最大、使用最多的一种工业雷管。但是必须指出，导火索（引火线）起爆系统较之于电起爆系统或导爆管起爆系统来说，是一种爆破效率低、爆破作业安全性差的起爆方式，因而是比较落后的起爆方式，加之使用场合受限制，因此在世界国家中基本上不使用。 由于工业火雷管不仅是一个独立的产品，而且是其它工业雷管的基本部分——主体元件。因此，不管现在和将来，它是工业雷管中均占有重要地位，其质量水平的高低直接关系到我国工业雷管的总体质量。 工业火雷管，如同其它工业雷管一样，按输出能量——威力等级可分为8号、6号火雷管等等；按外壳材料可分为纸壳、铝壳、铁壳、塑料壳、铜壳火雷管等等；按雷管中起爆药不同可分为雷汞、氮化铅、DDNP、D·S、K·D火雷管等等。按照WJ9032-1999民用爆破器材术语、符号规定，8号雷管即黑索今净装药量≥0.6g，起爆能力与标准8号雷汞雷管相当的工业雷管；6号雷管即黑索今净装药量≥0.4g，起爆能力与标准6号雷汞雷管相当的工业雷管。 3

1.2工业火雷管的结构 1.1.1结构图 工业火雷管的结构虽然有差异，但均由4个部分（或称单元）组成：即管壳（管体）、加强帽（内管）、起爆药和猛炸药。其结构示意见图 1.1.2诸元简介 下面对组成工业火雷管的各个单元作一简要介绍： 1. 管壳（管体） 管壳是雷管壳的简称，其作用有三：一是作为雷管装药剂的容器，盛装和保护雷管装药，使药剂便于压制成型；二是约束装药碎片，爆轰成长期缩短，并加强雷管的轴向起爆能力；三是若为金属壳，爆炸后的金属碎片也可参加对炸药的激发。 管壳材料有非金属（纸、塑料）、金属（铜、铁铝等），国外多用金属壳。目前国内工业火雷管外壳材料基本上均为纸质。纸管壳易于卷制、成本低，但防潮性能差，且消耗大量纸张，不利于保护森林资源，而且，对一装药的成型性提出了更高的要求。因此，今后有向金属管壳发展的趋势。1957年前我国工业雷管的管壳材料基本上均为铜，此后为节省铜材，铜管壳逐渐为纸管壳所代替。 纸管壳用纸为专用牛皮纸，纸型有ZG-14和ZG-17两种，后者使用较多。纸管纸层有3~6层不等，层数多，纸厚者管壳强度高，不易变形。雷管壳内径按GB13230-1991工业区火雷管标 4

准要求为6.15mm~6.40mm,以便与普通导火索（外径为5.5mm±0.3mm）配合，故管壳内径可为Φ6.47mm（工具尺寸）；外径不作要求，通常为8mm左右（如7.8mm±0.3mm）。管壳长度随所用起爆药品种而异，如装D·或 K·D起爆药者为37±1mm，装DDNP者通常为45mm±1mm。因为起爆药不同，为保证产品标准所要求的雷管空位深度（非金属壳：≥15mm）,必然有不同的管壳长度。 2. 加强帽 加强帽的作用有二：一为保护雷管装药，使装药不致洒出，并减少外界因素对装药的影响；二为约束起爆药柱产物向反方向和侧向飞散，加速压力的增长，加快起爆药从爆燃向爆轰的转化。 加强帽的材质有铝、铁、铜、和覆铜钢等。目前国内工业火雷管加强帽材质多为铝和铁。铝帽质软，压合时较易变形，压合时和管壳的作用较小，有利于“压合）安全，但加强帽的极限药量较小。如8号纸管壳、铝加强帽，对1%紫胶造粒黑索今（松装药）K·D复盐的极限药量为0.44g，在同样条件下，铁帽的极限药量为0.03g。可见，当起爆药的机械感受度较低，起爆能力较小时使用铁帽是有利的，相反则使用铝帽较为有利。 加强帽的外径与管体内径宜作紧配合，以充分发挥其加强作用，但不应太紧，以免加大“压合”时帽壳间的磨擦作用，影响“压合”安全性。对加强帽的尺寸，工业火雷管产品标准只规定了“压合孔直径≥19mm”，而对加强帽的外径，高度与厚度均未 5

作统一要求。传火孔直径一般为1.9mm~1.0mm，加强帽的外径为Φ6.27mm~6.32mm,高度为5.5mm~6.5mm之间，内径为Φ5.37mm。 为固定加强帽与管壳的接触，充分发挥加强帽的作用，防止雷管在运输过程和震动试验时加强帽移动，通常均在加强帽接缝外涂硝基漆或虫胶漆。 3. 起爆药 起爆药是火雷管的心脏，其使用是在导火索的火焰冲能使用下，迅速由爆燃转为爆轰，用以引爆雷管中的起爆药，使之爆轰完全，从而达到引爆爆炸装药的目的。用于工业火雷管的起爆药有多种，目前国内工业火雷管的品种（以起爆药分），主要是DDNP火雷管，其次是K·D火雷管、D·S火雷管、硝酸肼镍火雷管等。 工业火雷管用起爆药在20世纪50年代为雷汞，由于汞对人身体有害等原因，从1960年开始，逐步为DDNP所代替。DDNP具有成本低，生产使用安全，适于大量生产等优点。但生产过程中废水量大，染色度深，成分复杂，难于处理，因而对环境污染较为严重，加之耐压性差，存在“压死”半爆问题。从70年代中期开始部分工厂用D·S共沉淀起爆药代替DDNP以解决环境污染问题。由于D·S感度较高，从80年代中期开始部分企业用K·D复盐或非（常规）起爆药代替DDNP起爆药，以解决环境污染或提高生产安全性，直至形成目前的“三足鼎立”局面。 6

从发展趋势来看，DDNP的“地盘”将会逐步缩小，高可靠性、较低感度，无污染起爆药的“地盘”将会逐步扩大。鉴于我国国情，这一过程可能还要连续5年~10年。 4. 猛炸药 雷管中猛炸药的作用是输出爆炸冲能，引爆爆炸装药。国外用于装填工业雷管的猛爆炸多泰安或黑索今。 由于我国工业火雷管基本为纸壳，对直接廉洁装填压制工艺不定期说，必须考虑雷管底部药柱成型问题，因此用于纸壳火雷管底部装药（即一装炸药）的猛炸药通常为钝化黑索今的爆轰感度较低，因此在火雷管中直接与起爆药“相接”的猛炸药（二装黑索今一般采用爆轰感度较高的黑索今，最好是用单纯的黑索今，但考虑到群模装配中定容计量装药的方便，一般均采用低粘结剂含量的造粒黑索今，如1%造粒黑索今。 猛炸药的总装药量按工业火雷管产品标准要求规定，其黑索今净装药量6号雷管≥0.4g，8号雷管≥0.6g，允许外加适量添加剂，艰险地蜡、紫胶、聚醋酸乙烯醋等等。 1.4工业火雷管的生产工艺 1.4.1 典型生产工艺流程 典型的纸壳火雷管直填式“四装三压”工艺流程，即先将检验合格的纸管壳用手工或排管机装入50孔组合模，经拍平、扩口、进入炸药装、压药工序，经一装一压、二装二压和松装炸药，然后装入起爆药再扣口帽压合，即装配成工业火雷管，再经若干 7

道后续工序即为成品。前后经历了20道工序。从一次装药到退模，均为隔离操作，工序间用抗爆小室隔开。组批、干燥、包装则分别在独立工房内进行，彼此间用避雨长廓相连。 除“四装三压”工艺外，尚有“三装三压”直填工艺，“三装二压”药柱工艺等。前者是在纸管壳内装入一装炸药，进行一次压药，再装入二装炸药，进行二次压药，再装入起爆药，扣帽压合；后者是在钢模内装压一装炸药，制成炸药柱，然后将其推入纸管壳内，再直接装入松装炸药、起爆药，最后扣帽压合。三种工艺各有所长，但从火雷管的设计原理可知，“四装三压”工艺从雷管内炸药的爆轰成长来说是最为科学合理的。 1.4.2 工序要点 此处以K·D工业8号纸壳火雷管“四装三压”工艺为例，简介工序操用要点。 ⑴排管入模：纸管壳应符合要求（长37mm±0.5 mm；内径ф6.47 ⑵扩口：扩口冲尺寸上部Ф6.50 mm，下部Ф6.30 mm，扩口深度为8 mm~12 mm，不得将纸管扩裂，最大允许裂口≤1mm。 ⑶一次装炸药：钝化黑索今应符合标准要求，流散性应满足定容计量装药要求，装药量为0.30g±0.02g，不应漏装、重装。 ⑷一次压炸药：压药冲直径为Ф5.87mm，压药压力为60±5MPa ⑸二次装炸药：2%紫胶造粒黑索今应符合标准要求，流散性应满足定容计量装药要求，装药量为0.20g±0.02g，不应漏装、重装。 ⑹二次压炸药：二压带扩口，压药冲直径为上部Ф6.80 mm，下