引言
火炸药的生产从原材料的投放到制成成品（包装前），已逐步实现半连续化或全连续化作业⑴。但是，粉状工业炸药在制成成品之后的包装工艺却非常滞后，企业通常釆用的粉.状炸药包装工艺和定岗人员如图1所示。混药罐混好的炸药由车拉人后投放到装药槽，工人用药铲将粉状炸药装入塑料袋中，台秤称重,质量合格后扎口，小袋組合装大袋'，缝包机缝口，成品转出。图:1粉状工业炸药包装工艺和定岗人员示意图,由该工艺可以看出，土艺技术较为落后。包装过程仅用简单的铲子、台秤、手动缝包机，配以人工辅助完成整个包装过程。基本为纯人工作坊式生产。劳动强度大,生产条件恶劣，效率低下。以年产量为5000t左右为例，仅包装工序人员至少需要10名以上。由于良爆生产企业其产品的爆炸特性和生产过程极易发生爆炸、燃烧事故而成为高危企业,重大危险源点多面广、'风险等级高,一旦发生事应，将造成群体伤亡，安全隐患非常大.因此，行业“十一五”规划中明确提出要彻底解决炸药装药包装自动化问题⑶。

1PLC的粉状工业炸药包装工艺设计思路
首先,民爆行业是高危行业,所以民爆生产企业的安全管理处于各项管理工作的首位。装药包装自动化设计必须紧定不移地贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产方针。要确保生产过程安全，设计的工艺、选用的设备、产品的传送与各种控制装置必须安全可靠,并且应设有安全控制和预防措施，严防事故发生⑷。
其次，粉状工业炸药包装工苓的发展方向应是整体工艺平有较大的提高。釆南先进的忠子元器件，着力推广人机隔离、在线监测监控、自动化控制等安全工艺技术，搪高设备的自奇化水平。结合我国工艺的技术现状和各企业的具体情况，设计适合我国国情、厂情的工艺过程、人机隔离和自动监控包装生产线。改善工作环境，降低劳动强度，提高产品的包装质量”句。
再次，包装生产线要经济实用和耐用。在保证技术先进的前提下，工艺要尽量简单,设备制造要物美，价廉，且具有推广价值。设备与控制系统应具有彳艮'好的实际使用价值，操作简单，维护方便。
总之，设计的包装工艺应是安全、可靠、连续、自动、高效、经济，且具有较高技术含量,并与之科技进步相适应的新型系统⑵。
2PLC的粉状工业炸药包装工艺
根据工艺改进设计思路，贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产方针。在确保安全生产前提下，充分应用当今的高科技电器产品，利用企业自身优势，非标件自己设计制造。制造出了由可编程逻辑控制器控制各种传感器和执行器件组成的包裝生产线E。包装生产线组成如图2所示。

改进后的工艺路分为:投料，送料-装药一称重一扎口f挤压整形一装大袋一缝口一转出。主要分三大部分:装药、称重和挤压整形。
工艺过程简述如下：
1）投料:混制好的火炸药由周转车或传送带送
入投料口。    、
2）送料:料粉经投料口'。倒人后，由螺旋送药机1送入料斗，药位传感器4控制有面蒿度，若高岀规定上限，药位传感器4向PLC发出信号,PLC控制变频电机3暂停送料。
3）装药:料粉装袋时，由人工将药袋套在料斗出口的夹袋料筒上。同时，操作者的手指触摸光电传感器8（两个），光电传感器8向PLC发岀信号，PLC向夹紧气缸7（两个）发出指令，夹紧气缸7（两个）动作，夹紧药袋。准备接料。
料粉装药过程中会出现粉尘污染，这个现象不论在手工装药还是在机械装药中都会出现。其原因是:由于料粉倒入包装袋内的瞬间，它与袋内的原有空气有一个换位过程，并且料粉下落会带入一部分空气。这两个因素最终导致包装袋内空气压力瞬间升高,并从包装袋口部边缝逸吿。料粉会被这部分气流带岀包装袋，在包装袋口就周围产生粉尘污染。
根据以上分析，对装药过程帘意生药粉粉尘的控制应首先从产生的机理上入手，然号再采用改进料斗岀口结构加以控制。
在粉尘产生的机理上，采用两个步骤加以控制：一是减少每个袋子装药量。也就是将大药虱成示药袋。即将原金袋40kg分为4个小袋分装，每小袋10kg。二是套药袋时不是将药袋通长全部张开，只张开口部（过去为了装药方便，使粉料直接装入袋底部，是将药袋通长全部用气体打开）。这两个步驟的目的都是为了减少药袋内空气的体积。在料斗岀口结构上。将夹袋料筒做成双层结构。这样，既能使料粉进丄亮装袋内与原有气体换位产生的压力气体排放，又可防止含料粉气体逸出袋外。还可对'料粉粉尘进行捕捉。其结构疫原理如图3所示。

料粉装袋过程中,包装袋内料粉落时带入的空气和袋宙原有空气在进料的同时向口部运动，通过内、外层料筒的间隙向上并建上部排气口排出。在排气曰上加装一块密度高、透气性好的滤网，靠包装袋内空气的向上流动和料粉的自然沉降，用滤网的过滤作用排走空气而将料粉留下⑻。
4）称重:过去的工艺方法,是静态的机械称重，效率低下，而此时釆用的是由称重传感器控制的动态电子称重。在快速生产过葬中，动态称重精度是一个关键工序。物料流量大沐决定着物料对称重系统冲击力的大小，物料下料流量大时，称重速度快，,计量精度难以保证。下料沆量小时，称重的计璋j籍度可以保证，但称重效率很低？为兼顾系统称重的计量精度和称重速度两方面要求，在给料速率上釆用两级控制方式，即由PLC控制卞料大流量的大,螺旋杆和下料小流量的小螺旋杆⑼O
此时，夹紧气缸7（两个）触发了接近开关6,接近弁关6向PLC发出信号,PLC控制卞料大螺旋杆20和下料小螺旋杆5同时启动下料。当质量达到称重传感器9的第一设定值时，称重传感器9向PLC传达信号,PLC程序控制下料大螺旋杆20停止下料,下料小螺旋杆5继续下料。当质量达到称重传感器9的第二设定值时，称重传感器9向PLC发出貧号，PLC控制卞料小螺旋杆5停止下料，同时PL^'控制夹紧气缸7回程，松开药袋,药袋落到了大传送带10上。
5）扎口、挤压整形:小袋由大传送带10送至顶端。在大传送带10中部安装有光电传感器（计数）11。小袋在传送过程中由人工进行扎口。当两小袋药到达大传送带10顶端，光电传感器(计数)11向PLC发出信号,PLC控制大传送带10暂停,停止传送，并控制推袋气缸12将两小袋药推入整形装袋机。当推袋气缸12回程后，光电传感器(气缸回程)14向PLC发岀信号,PLC控制大传送带10恢复传送。同时控制药包整形气缸18动作，对进入整形装袋机中的两小袋药进行挤压、整形。当第二次两小袋药到达大传送带10顶端，重复推药凝程序。在整形装袋机中与前次的两小袋药再进行一次挤压整形。
6)装大袋:光电传感器(气缸回曇)14向PLC发出次数信息,PLC控制翻转气缸13翻转整形装袋机，将4小袋药装入套在整形装袋机口部的大袋中，并放在小传送带15上，大袋药由小传送带15送至工业缝包机16[10]o
7)缝口：在工业缝包机16前面有光电传感器(料包到位)17,向PLC发出料包到位信息,PLC指令工业缝包机16工作，对大袋药进行缝口，缝口后由人工转出。
3改进前后的工艺比较
改进后的包装工艺应用了先进的电子元器件，提高1)了工艺和设备的自动化和连续化水平。把原手工装药、装大袋及缝口土序均改为自动装药、装大袋及缝口，提高了安全系数和作业效率。
改进后的包装工艺和定岗人员如图4所示。

原包装工艺作业共需12人，改进后仅需6人。减少了危单工房在线作业人数。在需要情况下可在大传送带*10上安排检验人员或复称药包质量。
3)由于实现了包装过程的自动作业，改变了纯人工作坊生产方式,并增加了挤压、整形工序，降低了工人的劳动强度，提高了包装质量。
4结论
(粉芝炸药包装工艺改进后,经过近一年的使用，效書良岸,系统工作稳定可靠。不但能够有效减少危鮭工房在线作业人数，包装质量大为提高，还大大降低了在线作业人员的劳动强度，并提高了企业的年产。工艺改进后取得了良好的经济效益和社会效益。

作者：范国勇；李晓龙；王文旌；范晓洁

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