煙花爆竹生產(chǎn)工藝課程設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)研究

陳蕾

（湖南安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410000）

煙花爆竹是中國(guó)傳統(tǒng)的工藝產(chǎn)業(yè)，已有近1400年的歷史。它們?cè)趪?guó)家慶典和民間節(jié)日中發(fā)揮著極其重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煙花具有更多的審美價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。市場(chǎng)對(duì)煙花的需求正在增加。同時(shí)，煙花產(chǎn)業(yè)已成為我國(guó)部分地區(qū)扶貧和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。由于煙花爆竹是易燃易爆的，屬于高風(fēng)險(xiǎn)制造業(yè)，重大安全事故頻發(fā)。鑒于以上所述，各級(jí)國(guó)家機(jī)關(guān)不斷采取措施，大力促進(jìn)工業(yè)現(xiàn)代化和產(chǎn)品更新，加快工業(yè)現(xiàn)代化步伐。實(shí)現(xiàn)煙火生產(chǎn)企業(yè)“機(jī)械化，生態(tài)化，科技信息化”的目標(biāo)。

1 工藝裝備現(xiàn)狀

目前，煙花產(chǎn)品的主要市場(chǎng)份額是組合煙花，如個(gè)人燃放組合煙花，其生產(chǎn)過(guò)程分為三個(gè)部分：（1）發(fā)射器總成：切紙—紙筒-烘干—發(fā)射器裝彈泥底—壓泥底-多發(fā)器組合粘接—T螺紋加載—加載推進(jìn)劑—加載多孔密封件；（2）內(nèi)筒組件：切紙—紙筒—加載紙筒干燥—內(nèi)筒加載泥漿底部—壓實(shí)泥漿底部—頂部效果顆粒—頂部炸藥—振動(dòng)混合—頂部密封件—壓實(shí)—頂部黃色泥漿—頂部密封件—壓實(shí)—頂部密封件；（3）組合裝配：將內(nèi)筒插入啟動(dòng)缸—密封膠。特別是目前大多數(shù)的紙張、紙鼓、加工土壤和礦泥的處理是人工進(jìn)行的。更危險(xiǎn)的操作，如藥片，電荷和填料的名稱，主要是由人做的純手工操作。所涉業(yè)務(wù)基本上是獨(dú)立的，儲(chǔ)存業(yè)務(wù)和后勤業(yè)務(wù)之間是人工操作的。

爆竹種類(lèi)的產(chǎn)品種類(lèi)少，個(gè)體量大，工序比煙花簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。占市場(chǎng)主要份額的是“紅炮”“大地紅”等。那個(gè)生產(chǎn)技術(shù)基本上是一樣的。紙的裁斷—紙的卷取—晾干—炮筒的底裝 (或者上泥)—炮筒的整體—混合炸藥—上爆炸藥—振動(dòng)—在引導(dǎo)上插封印粉—干燥硬化—爆竹的爆竹鞭子—包裝(貼紅紙和標(biāo)簽)。

2 目前工藝設(shè)備的主要問(wèn)題

2.1 生產(chǎn)安全有待進(jìn)一步提高

目前，該行業(yè)的大部分高風(fēng)險(xiǎn)工藝，如混合、稱重、壓制、插入等，都是手工操作或簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)備操作。為了提高生產(chǎn)效率，采用人工海戰(zhàn)術(shù)，操作人員密集。盡管有制造爆竹的專門(mén)設(shè)備，導(dǎo)致飛機(jī)絕緣操作的自動(dòng)化，但仍然存在一些不足之處，如灰塵過(guò)多和漂浮藥品噴灑過(guò)多，以及需要進(jìn)一步加強(qiáng)生產(chǎn)安全。

2.2 產(chǎn)品質(zhì)量整合性差

煙花的最終效果是通過(guò)藥劑的爆炸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。煙花爆竹的最終性能由多組分比例、稱重精度、壓力、保溫時(shí)間和藥劑密度決定。例如，起爆高度、爆炸延遲時(shí)間和爆炸效果由裝藥量和煙花密度決定。目前，這些關(guān)鍵過(guò)程基本上是通過(guò)人工或人工操作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。沒(méi)有在線質(zhì)量檢測(cè)和控制設(shè)備，受人為因素影響較大，往往導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量一致性差，從而影響煙花爆竹產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.3 該工藝占地面積大，運(yùn)輸和臨時(shí)儲(chǔ)存環(huán)節(jié)多

每個(gè)過(guò)程相對(duì)獨(dú)立，因?yàn)闆](méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)。從安全生產(chǎn)的角度出發(fā)，安全監(jiān)督部門(mén)規(guī)定各工序之間必須有較大的距離。例如，攪拌、稱重、插入、密封和打結(jié)是獨(dú)立的車(chē)間，車(chē)間和車(chē)間之間的間隔約為數(shù)十米。因此，鞭炮生產(chǎn)企業(yè)擁有多個(gè)車(chē)間、大間距、大生產(chǎn)面積、大量中轉(zhuǎn)和臨時(shí)儲(chǔ)存環(huán)節(jié)。

3 煙花爆竹工藝裝備發(fā)展方向

3.1 發(fā)展方向概述

根據(jù)目前的生產(chǎn)技術(shù)和我國(guó)的情況，發(fā)展方向應(yīng)是安全、可靠、高效、優(yōu)質(zhì)、多站自動(dòng)化。（1）保證生產(chǎn)安全可靠，一方面是指設(shè)備生產(chǎn)的可靠運(yùn)行，另一方面是實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)工作站與機(jī)器、工作站、工作站之間的自動(dòng)隔離生產(chǎn)，避免因設(shè)備故障造成人身傷害事故和人身財(cái)產(chǎn)損失。爆炸物點(diǎn)燃時(shí)設(shè)備爆炸。（2）高效優(yōu)質(zhì)是指提高設(shè)備的生產(chǎn)效率，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時(shí)結(jié)合檢測(cè)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，對(duì)關(guān)鍵工序進(jìn)行在線質(zhì)量檢測(cè)和控制，以提高產(chǎn)品質(zhì)量。（3）多站自動(dòng)化是指通過(guò)防爆物流系統(tǒng)將類(lèi)似和類(lèi)似工藝相結(jié)合，根據(jù)現(xiàn)有工藝流程和現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人操作的基本要求，實(shí)現(xiàn)多站自動(dòng)化生產(chǎn)。同時(shí)對(duì)充電等危險(xiǎn)工作站進(jìn)行局部防爆處理。

3.2 需要特別注意的技術(shù)問(wèn)題

3.2.1 藥料安全自動(dòng)按比例混制技術(shù)

煙花產(chǎn)品中所填充的黑火藥、炸藥和特效藥，都是由多種單組分化學(xué)藥劑按比例混合而成。目前，工業(yè)上的混合過(guò)程基本上是通過(guò)人工或簡(jiǎn)單的單機(jī)實(shí)現(xiàn)的。沒(méi)有在線質(zhì)量檢測(cè)和控制。受人為因素影響較大，存在一定的安全隱患。采用高精度自動(dòng)稱量設(shè)備，根據(jù)各藥劑所需比例進(jìn)行動(dòng)態(tài)稱量，為混合過(guò)程提供準(zhǔn)確的配料。自動(dòng)配料方法避免了人工配料的粗糙度，提高了配料精度，降低了潛在的安全隱患。

3.2.2 噴霧和噴淋混合技術(shù)

在混合過(guò)程中，由于大量的浮塵和大量的釋放物質(zhì)，灰塵和氣體對(duì)工人的健康和環(huán)境是非常危險(xiǎn)的。在混合試劑時(shí)必須充分考慮設(shè)備的獨(dú)立保護(hù)問(wèn)題，該設(shè)備不應(yīng)僅解決與噴淋和噴淋有關(guān)的問(wèn)題，而且使噴涂和飛濺的物料易于回收和清洗。

3.2.3 自動(dòng)計(jì)量和多塊電荷分離技術(shù)

目前，該行業(yè)的稱重和裝料過(guò)程大多是通過(guò)人工物理平衡稱重、開(kāi)放式瀑布裝料和簡(jiǎn)單的機(jī)械操作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。存在在線計(jì)量控制、加藥精度控制、生產(chǎn)效率低等問(wèn)題。根據(jù)煙花雷管的特性和功率，對(duì)粉狀物質(zhì)而言，較為混亂的是多組稱重藥片；對(duì)于起泡劑，則采用多組稱重藥片。用多斗稱重法對(duì)散失不良的球體制劑進(jìn)行分級(jí)；用振動(dòng)添加劑或多組稱重模型對(duì)顆粒試劑進(jìn)行分級(jí)。檢查數(shù)量。如果有質(zhì)量不合格的產(chǎn)品，那么就用它來(lái)檢測(cè)。安裝了專門(mén)的工作崗位。

3.2.4 浮藥自動(dòng)清理回收技術(shù)

在煙花爆竹生產(chǎn)中，浮粉是不可避免的，是一個(gè)巨大的安全隱患。浮充過(guò)多容易引起易燃易爆，造成安全事故。結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，可以研究真空吸附、真空輸送等先進(jìn)技術(shù)，并將其合理轉(zhuǎn)化為煙花制造技術(shù)，解決制造過(guò)程中產(chǎn)生的浮塵問(wèn)題。

3.2.5 關(guān)于微課資源設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)研究的現(xiàn)狀

篩選得到的文獻(xiàn)中有很多篇文獻(xiàn)涉及煙花爆竹的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)研究。通過(guò)文獻(xiàn)分析發(fā)現(xiàn),已有研究多數(shù)是關(guān)于煙花爆竹的整體框架設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)流程的研究。部分研究從煙花爆竹課程設(shè)計(jì)的角度,探討煙花爆竹課程設(shè)計(jì)的理念、策略、要素、方式方法等,但是從教學(xué)設(shè)計(jì)的具體環(huán)節(jié)展開(kāi)煙花爆竹課程設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的研究較少,關(guān)于煙花爆竹課程開(kāi)發(fā)技術(shù)、技巧的研究也比較缺乏。研究思路上看,已有研究,有依據(jù)某種教學(xué)或?qū)W習(xí)理論提出煙花爆竹課程設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)策略及流程的研究。主要原因是混合學(xué)習(xí)理論、學(xué)習(xí)理論、有意義學(xué)習(xí)理論、解決問(wèn)題理論、認(rèn)知負(fù)荷理論等,該類(lèi)研究通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)理論或教學(xué)理論的觀點(diǎn)分析,結(jié)合煙花爆竹課程的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),歸納總結(jié)出煙花爆竹課程的設(shè)計(jì)模式與策略,并有個(gè)別研究結(jié)合煙花爆竹課程設(shè)計(jì)的具體案例展開(kāi)分析,我們直接參考了煙花爆竹路線的設(shè)計(jì)。以解決問(wèn)題的理論為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)筑了支持學(xué)習(xí)者有意義學(xué)習(xí)的煙花課程設(shè)計(jì)模式。有基于某種數(shù)字化平臺(tái)和技術(shù)提出煙花爆竹課程設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)策略的研究,主要集中在基于微博平臺(tái)、微信平臺(tái)的煙花爆竹課程設(shè)計(jì)研究。已有關(guān)于微課設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的研究,多數(shù)是從煙花爆竹的概念辨析、發(fā)展歷程、比較現(xiàn)有的不同煙花爆竹資源網(wǎng)站的角度,提出煙花爆竹課程設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的策略。篩選得到的文獻(xiàn)中有很多篇文獻(xiàn)是關(guān)于我國(guó)煙花爆竹資源設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用概述研究的,此類(lèi)研究沒(méi)有從煙花爆竹設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)或?qū)嵺`的具體環(huán)節(jié)出發(fā),而是通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外研究或?qū)嵺`的梳理,或是通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)資源的發(fā)展與建設(shè)原則及煙花爆竹概念和相關(guān)理論的分析,從而給出我國(guó)煙花爆竹資源的制作與應(yīng)用啟示、建議或策略,從煙花的屬性出發(fā)，提出了煙花的目標(biāo)、內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)、互動(dòng)、多媒體等五個(gè)要素?？偨Y(jié)了煙花的三種教學(xué)應(yīng)用模式：課堂教學(xué)、課堂差異化教學(xué)、課后輔導(dǎo)和答疑。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)煙花爆竹生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題，提出了解決制約煙花爆竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)問(wèn)題，并建議開(kāi)發(fā)安全、可靠、高效、高質(zhì)量、多站自動(dòng)化的專用設(shè)備，使煙花爆竹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成為現(xiàn)實(shí)。煙花爆竹技術(shù)滿足國(guó)家政策導(dǎo)向和市場(chǎng)需求，為煙花爆竹生產(chǎn)工藝課程的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供參考。