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L'action des constituants cristallisés dans un explosif n'est pas seulement déterminée par le mécanisme de réaction, mais aussi d'une manière générale par la grandeur de la surface des constituants cristallisés. C'est pourquoi souvent les subs- tances cristallisées sont amenées à une dimension de grain déterminée par un broyage. Dans la demande de brevet allemand de S.H. Davidson, Largs, Schottland, 1 10.102 IVa/78c du 26. 4. et du 31.12.1954, on propose par exemple un nitrate d'ammonium particulièrement fin qui, en raison de sa grande surface, four- nit des explosifs au nitrate d'ammonium à bonne puissance.
Dans le brevet allemand de A.Berthmann et G.Kuhn, Leverkusen, D 14.518 IVb/78c du 7. 3.1953, on effectue un'assortiment de paires de sels réactifs, par exemple la paire de sels nitrate
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de sodium-chlorure d'ammonium, en tenant compte de la grandeur de la surface de ces deux constituants, en ce sens que les sels sont choisis à une dimension de grain déterminée. Dans le bre- vet américain 2.642.335 on obtient par l'emploi d'un processus de cristallisation spécial du chlorure de sodium dendritique.
Cette matière inerte, dont la grande surface n'est pas exploi- tée en fait du point de vue cinétique de réaction, fournit au passage de la détonation, en raison de sa structure labile, uns surface inerte extraordinairement grande, qui présente des avantages pour la sécurité contre le grisou.
Dans toute application de constituants cristallisés réac- tifs on souhaite une surface aussi grande que possible et pa@ conséquent une'substance cristallisée à grain très fin, dans le but d'accroître la puissance de ces explosifs. Du point de vue traitement cette tendance trouve une limitation dans l'hygros- copicité et l'aptitude au frittage de ces explosifs. Dans le cas de substances cristallisées inertes on ne désire pas par contre, dans le cadre de l'aptitude à la détonation de l'explo- sif, une grande surface, parce qu'elle abaisse trop fortement le pouvoir détonant de l'explosif et son action explosive. Dans le cadre de la sûreté contre le grisou, l'obtention d'une sur- face aussi grande que possible, seulement après la détonation, est par conséquent l'effet le plus recherché.
La résolution du problème avec chlorure de sodium dendritique tient compte en fait de ces notions, mais la question se pose de savoir si sa structure labile, lors du traitement en explosif, ne conduit pas déjà principalement à une surface plus grande. Il s'avère donc souhaitable de découvrir un procédé qui soit largement indépendant du comportement de cristallisation des substances cristallisées et avec lequel on parvient à obtenir de plus grandes surfaces, également en cas de granulation grossière.
Selon l'invention on opère de manière à ce que les substan
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ces cristallisées, se présentant tout d'abord sous une granula- tion plus ou moins fine, soient comprimées par l'emploi d'une pression entre 200 et 6000 atmosphères, sans addition d'un agent d'encollage, en.tablettes ou blocs ou corps d'une autre forme, et soient ensuite broyées. Il est possible ainsi d'ac- croître fortement la surface finalement présente malgré que l'on conserve la grandeur de grain.
Par suite de la compression effectuée, les grains individuels se'soudent ensemble, si bien que dans le broyage ultérieur il se forme des agglomérats qui consistent en un certain nombre'de grains diversement soudés ensemble. En plus de la surface de grain externe normale il se forme en outre de ce fait une nouvelle surface interne qui résulte des pores et fissures entre les grains individuels ayant fusionnés ensemble. Ces pores et fissures provoquent une activité capilaire, obtenant ainsi un meilleur pouvoir absor- bant pour la nitroglycérine-nitroglycol et autres constituants explosifs liquides, qui exerce une action, du point de vue cinétique de réaction, différente du dépôt sur la surface cris- tallisée externe.
Il y a en principe deux cas à distinguer : ou bien le con- stituant explosif possède une viscosité élevée, comme c'est le cas dans les explosifs gélatinisés, ou bien on a affaire à des constituants liquides détonants à viscosité réduite. La diffé- rence dans la viscosité s'élève ainsi à dix puissance deux.
Le constituant à haute viscosité pénètre relativement peu dans les pores, est la cause ainsi d'un explosif à forte teneur en air, ce qui va de pair avec une haute sensibilité. Dans le cas du constituant fortement explosif à basse viscosité, celui-ci par contre pénètre dans une large mesure dans les pores et détermine ainsi, par suite de son contact très intime avec le constituant solide, réactif, une intensification du processus réactionnel.
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Ceci a pour résultat pratique qu'en général avec des explosifs à puissance explosive supérieure, dans lesquels on utilise fréquemment aussi des constituants cristallisés réac- tifs, l'absorption d'un constituant liquide, la plupart du temps très visqueux, conduit en même temps à une puissance améliorée par l'augmentation de la sensibilité. Par contre dans les explosifs anti-grisou de moins grande puissance, le plus souvent pulvérulents, cette absorption plus intense d'un cons- tituant hautement explosif, à basse viscosité détermine d'un ,côté des augmentations importantes de puissance, mais non un@ amélioration notable de la sensibilité.
Ceci s'explique par le fait que l'accroissement désiré de la sensibilité, qui est causée par la pellicule de nitroglycérine-nitroglycol externe, existant sur la surface cristalline, est combattu par le fait que pour une même teneur en constituant explosif liquide, une partie de celui-ci est désormais incorporée dans les capillai- res. Cette fraction ne peut pas exercer une influence notable sur la sensibilité.
En dépit d'une teneur plus élevée en consti- tuant hautement explosif liquide, il ne se produit donc pour cette raison en général qu'un accroissement de puissance sans accroissement important de la sensibilité, ce qui offre une importance spéciale pour la sécurité contre le grisou, à savoir que le déroulement réactionnel plus intense détermine également une meilleure distribution des constituants inertes qui ne se forment seulement que pendant la réaction, constituant ainsi un meilleur écran contre une inflammation éventuelle des grisous par la détonation et la flamme d'explosion.
Les constituants cristallisés peuvent être comprimés seuls ou encore en mélanges, par exemple par paires de sels réagis- santes (nitrate de sodium - chlorure d'ammonium). La granulo- métrie initiale et la force de compression peuvent être assor- ties. En outre on peut ajouter aux substances cristallisée,
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avant pressage, des sensibilisateurs en quantités de 0,015 - 0,2 %, de manière à ce que ceux-ci soient incorporés par le processus de pressage et le broyage ultérieur dans les agglo- mérats cristallisés.
Lorsqu'on a affaire à des explosifs avec constituants liquides ou gélatinisés, on a la possibilité de ne soumettre qu'une partie des substances cristallisées au pressage et au broyage ultérieur, suffisant à la fois à l'ab- sorption convenable des constituants liquides ou gélatinisés et respectivement à la sensibilisation.
Exemple 1.
Dans un explosif constitué de nitroglycérine-nitroglycol 60/40 et de bicarbonate de sodium, on accroît de 5 en 5% le premier au détriment du bicarbonate de sodium. En l'occurrence le bicarbonate de sodium dans la première série d'essais est à grain relativement fin (80% < 0,1 mm).
Dans la seconde série d'essais le bicarbonate de sodium, de finesse comme ci-dessus, est comprimé en tablettes, sous une pression de 1400 atmosphères, puis broyé de manière à ce que 20% soit (0,1 mm et la partie principale de la fraction grenue entre 0,1 et 0,3 mm. Bien que ce dernier bicarbonate de sodium soit notablement plus grossier et qu'il présente par conséquent une surface externe plus réduite, le test de Blaine bien connu, dans lequel on établit la surface totale d'après la résistance à l'écoulement du sel, montre que cette surface totale est plus grande.
Ceci tient à ce que le conglomérat formé par le pressage est parcouru de fissures et fentes qui, pour ainsi dire, présen, tent une nouvelle surface supplémentaire que l'on désigne, par opposition à la surface normale, par surface interne.
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<tb> bicarbonate <SEP> de <SEP> Surface <SEP> totale <SEP> Pouvoir <SEP> absorbant
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<tb> sodium <SEP> expérimenté <SEP> selon <SEP> le <SEP> test <SEP> pour <SEP> 100 <SEP> g <SEP> de
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EMI6.2
broyage normal cm2g.
broyage normal
EMI6.3
<tb> 80% <SEP> < <SEP> 0,1 <SEP> mm <SEP> 1700 <SEP> 31
<tb>
<tb> comprimé <SEP> puis <SEP> broyé
<tb> 94% <SEP> < <SEP> 0,1 <SEP> mm <SEP> 4400 <SEP> /
<tb>
<tb>
<tb> comprimé <SEP> puis <SEP> broyé
<tb> 20% <SEP> < <SEP> 0,1 <SEP> mm <SEP> 2000 <SEP> 39
<tb>
EMI6.4
f ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯ 1
La confrontation des Résultats, au point de vue des propriétés explosives, des deux séries d'essais avec le bicar- bonate de sodium ci-dessus non comprimé et comprimé, montre que dans le tir en champ d'essai, dans un mélange antigrisou- teux à 9 1/2 % et dans un mortier spécial (mortier à arête), avec une quantité de charge de 2 kg, il s'est produit un fort décalage de la limite d'inflammation dans la seconde sérig d'essais.
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EMI7.1
<tb> explosifs <SEP> avec <SEP> bicarbonate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> explosifs <SEP> avec <SEP> bicarbonate <SEP> de <SEP> sodium
<tb> normal <SEP> comprimé <SEP> et <SEP> ensuite <SEP> broyé
<tb> 80% <SEP> < <SEP> 0,1 <SEP> mm <SEP> 20 <SEP> % <SEP> < <SEP> 0,
1 <SEP> mm
<tb> composition <SEP> den- <SEP> ren- <SEP> bri- <SEP> transmis- <SEP> sûreté <SEP> den- <SEP> ren- <SEP> bri- <SEP> transmis- <SEP> sûreté
<tb> sité <SEP> fle- <SEP> san- <SEP> sion <SEP> de <SEP> au <SEP> site <SEP> fle- <SEP> san- <SEP> sion <SEP> de <SEP> au
<tb> ment <SEP> ce <SEP> la <SEP> déto- <SEP> grisou <SEP> ment <SEP> ce <SEP> la <SEP> déto- <SEP> grisou
<tb> du <SEP> en <SEP> nation <SEP> au <SEP> du <SEP> en <SEP> nation <SEP> au
<tb> bloc <SEP> mm <SEP> cm <SEP> -mortier <SEP> bloc <SEP> mm <SEP> cm <SEP> mortier
<tb> de <SEP> selon <SEP> sa- <SEP> tube <SEP> à <SEP> de <SEP> selon <SEP> sa- <SEP> tube <SEP> à
<tb> plom1 <SEP> Hess <SEP> ble <SEP> car- <SEP> arête <SEP> plomb <SEP> Hess <SEP> ble <SEP> car- <SEP> arête
<tb> en <SEP> ton- <SEP> avec <SEP> en <SEP> ton- <SEP> avec
<tb> g/cm3 <SEP> cm3 <SEP> né <SEP> paroi <SEP> g/cm3 <SEP> cm3
<SEP> né <SEP> paroi
<tb> g/cm <SEP> d'impact <SEP> d'impact
<tb> (classe <SEP> 3) <SEP> (classe <SEP> 3)
<tb> 10% <SEP> Nitroglycérine
<tb> Nitroglycol
<tb> 60/40 <SEP> 1,45 <SEP> 22 <SEP> 3,6 <SEP> 15- <SEP> pas
<tb> d'allum.
<tb>
90% <SEP> NaHC03
<tb> 15% <SEP> Nitroglycérine
<tb> Nitroglycol
<tb> 60/40 <SEP> 1,50 <SEP> 35 <SEP> 4,5 <SEP> 30 <SEP> 40 <SEP> pas <SEP> 1,47 <SEP> 29 <SEP> 2,1 <SEP> pas
<tb> d'allum... <SEP> d'allum.
<tb>
85% <SEP> NaHC03
<tb> 20% <SEP> Nitroglycérine
<tb> Nitroglycol
<tb> 60/40 <SEP> le-53 <SEP> 50 <SEP> 6,8 <SEP> 30 <SEP> 40 <SEP> pas <SEP> 1,67 <SEP> 38 <SEP> 6,0 <SEP> 10 <SEP> 20 <SEP> pas
<tb> 80% <SEP> NaHCO3 <SEP> d'allum. <SEP> d'allum.
<tb>
25% <SEP> Nitroglycérine
<tb> Nitroglycol <SEP> 1,86 <SEP> 55 <SEP> 10,3 <SEP> 15 <SEP> 20 <SEP> pas <SEP> d'allum.
<tb>
EMI7.2
75j 60140 1,86 10,3 pas allume 75% NaHC03 -
EMI7.3
<tb> 30% <SEP> Nitroglycérine
<tb> Nitroglycol
<tb> 70% <SEP> NaHC03 <SEP> 60/40 <SEP> 1,95 <SEP> 70 <SEP> 15,0 <SEP> 40 <SEP> 25 <SEP> pas <SEP> d'allum.
<tb>
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En dépit d'un accroissement important de la puissance dans le cas d'une addition plus importante de mélange nitroglycérine -nitroglycol, l'explosif avec le bicarbonate de sodium précom- primé, plus grossier, et avec la plus grande surface totale, est plus sûr que les explosifs correspondants de comparaison avec le bicerbonate de sodium non comprimé. Ceci est à rapporter simplement à la présence de la surface interne supplémentaire.
Une preuve simultanée de ceci réside aussi dans le fait qu'avec une teneur basse en nitroglycérine-nitroglycol (10%) les explosifs des deux séries d'essais se différencient en ce que dans le cas de bicarbonate de sodium non comprimé il existe encore une bonne sensibilité et transmission, alors que dans le cas du bicarbonate de sodium comprimé, où la nitroglycérine -nitroglycol existe en majeure partie à l'état capillaire dans les fentes et fissures, il se produit une forte réduction de l'aptitude à la détonation.
Se comportent aussi de manière analogue aux séries d'essaie mentionnées les explosifs dans lesquels la nitroglycérine-nitro- glycol est gélatinisée par addition de laine de collodion. Dans ce cas les différences sont en partie encore plus accusées.
Exemple 2.
Dans un explosif se composant de 90% de nitrate d'ammonium et de 10% de dinitrotoluène (liquide), il y a dans la première série d'essais une granulométrie du nitrate d'ammonium, non traité ultérieurement, de 71 % < 0,1 mm.
Dans la seconde série d'essais on comprime le nitrate d'am- monium sous 3000 atmosphères et on le pulvérise de manière à ce que sa granulométrie soit de 88% < 0,1 mm, c'est-à-dire plus grossière que le nitrate d'ammonium dans l'explosif normal de comparaison. Finalement on exécute une troisième série d'essais avec une fraction (0,006 - 0,3 mm) de nitrate d'ammonium, tant à l'état non comprimé qu'à l'état comprimé.
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EMI9.1
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Préparation: <SEP> du- <SEP> Renfle- <SEP> Bris'ance <SEP> Transmission <SEP> Vitesse <SEP> de
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<tb> NO <SEP> ment <SEP> suivant <SEP> de <SEP> la <SEP> 1 <SEP> détonation <SEP>
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EMI9.2
NlI4lif 3 du bloc Ëes's- détonation' i (tube en
EMI9.3
<tb> finesse <SEP> de <SEP> grain <SEP> de <SEP> sa- <SEP> cm <SEP> Mipolam)
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<tb> plomb <SEP> sa- <SEP> tube
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cm3 ble é ' . ml sec;
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<tb> comprimé <SEP> broyé <SEP> et <SEP> 385 <SEP> 20 <SEP> 5 <SEP> 12 <SEP> 3468
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<tb> non <SEP> comprime
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<tb> 0,06 <SEP> + <SEP> 0,
3 <SEP> mm
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Malgré que les deux constituants (nitrate d'ammonium et dinitrotoluène) ont un caractère détonant, ia présence d'une surface 'interne se fait sentir, ,en ce sens 'que le second mélange .explosif cité est plus brisant et pourvu d'une transmission et vitesse de détonation notablement meilleures. Même lorsque la surface externe est maintenue constante par l'emploi de mêmes fractions, l'effet de la surface interne se manifeste aussi, bien que dans une moindre mesure. Il y a lieu finalement de mettre en évidence que l'explosif avec nitrate d'ammonium com- primé possède une meilleure aptitude à l'entreposage que dans le cas du nitrate d'ammonium non comprimé, par suite de la fixation plus forte du dinitrotoluène hydrophobe.
En cas de présence de plusieurs constituants cristallisés, on peut modifier le procédé en comprimant les constituants indi- viduellement ou en comprimant plusieurs constituants cristallins ensemble. Ceci ressort de l'exemple suivant :
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Exemple 3.
On utilise un explosif de roche, largement utilisé en pra- tique, ayant la composition suivante :
22,0 % de mélange nitroglycérine-nitroglycol 0,9 % de laine de collodion Il,0 % de tri- et dinitrotoluène 1,0 % de farine de bois 10,0 % de nitrate de sodium
55,1 % de nitrate d'ammonium
Les résultats expérimentaux sont reproduits dans le tableau suivant; cet explosif dans un cas est fabriqué avec du nitrate d'ammonium et nitrate de sodium ordinaires non comprimés en outre avec du nitrate d'ammonium et du nitrate de sodium qui ont été comprimés et broyés individuellement, et finalement avec du nitrate d'ammonium et du nitrate de sodium qui ont été com- primés et broyés ensemble.
Il s'avère, particulièrement dans le renflement du bloc de plomb et dans la vitesse de détonation, que par rapport à l'explosif de fabrication ordinaire on obtient une amélioration qui se manifeste particulièrement dans le cas de la compression en commun des deux constituants cristallisés.
Pour ce qui concerne la granulométrie dans les différents cas, on a employé ici aussi, dans le cas de constituants cristallisés comprimés, une granulation plus grossière, ce qui se traduit par la densité qui augmente. On a ici aussi des indications que cette dernière granulométrie offre un avantage en ce qui con- cerne l'aptitude à l'entreposage.
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EMI11.1
<tb> traitement <SEP> des <SEP> consti- <SEP> densité <SEP> renflement <SEP> brisance <SEP> transmission <SEP> de <SEP> la <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> détonation <SEP> en
<tb> tuants <SEP> cristallisés <SEP> du <SEP> bloc <SEP> de <SEP> suivant <SEP> - <SEP> détonation <SEP> tube <SEP> de <SEP> matière <SEP> artificielle
<tb> plomb <SEP> Hess <SEP> cm
<tb>
EMI11.2
g/rm3 OM3 . sable tube M/,Sec.
EMI11.3
<tb> g/cm3 <SEP> cm3 <SEP> mm <SEP> cartonne
<tb> NaNO3 <SEP> u.NH4NO3 <SEP> 1.53 <SEP> 385 <SEP> 20 <SEP> 10 <SEP> 35 <SEP> 2100
<tb> normaux
<tb>
EMI11.4
NANO 3 u.NH4NO3 1.60 414 19,3 5 15 2149
EMI11.5
<tb> comprimés <SEP> et <SEP> broyés
<tb> séparément
<tb> NaNO3 <SEP> u.NH4NO3 <SEP> 1.60 <SEP> 448 <SEP> 22,3 <SEP> 10 <SEP> 25 <SEP> 2863
<tb> comprimés <SEP> et <SEP> broyés
<tb> en <SEP> commun
<tb>
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Exemple 4.
Un explosif antigrisouteux, à grande sûreté contre le gri- sou, dont la composition repose sur le principe d'une paire de sels réagissant entre eux, en l'occurrence la teneur en nitro- glycérine-nitroglycol étant suffisamment élevée pour que la réaction s'amorce bien, a la composition suivante :
10,0 % de mélange nitroglycérine-nitroglycol 60/40
0,5 % d'alumine 55,0 % de nitrate de sodium 60% < 0,1 mm 34,5 % de chlorure d'ammonium 55% < 0,1 mm
En vue d'établir l'influence de la valeur de la pression de compression, on comprime les deux constituants cristallisés avec une pression de compression différente, et on les broie ensuite à une finesse de grain de 60% < 0,1 mm dans le cas du nitrate de sodium, et de 55% < 0,1 mm dans le cas du chlorure d'ammonium.
Pour la comparaison on donne les résultats de cet explosif à l'état non comprimé, donc directement broyé à la même dimension de grain :
EMI12.1
<tb> pression <SEP> maxima <SEP> appliquée <SEP> brisance <SEP> transmission <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb>
<tb> dans <SEP> le <SEP> processus <SEP> de <SEP> suivant <SEP> détonation
<tb>
<tb> broyage <SEP> Hess <SEP> en <SEP> tube <SEP> cartonné
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<tb> en <SEP> mm. <SEP> cm.
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NaNO3 <SEP> non <SEP> comprimé <SEP> 4,7 <SEP> 3
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<tb> NH4Cl <SEP> "
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<tb> NaNO <SEP> 800 <SEP> 4,6 <SEP> 3
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<tb> NH4Cl <SEP> '900
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<tb> NH4Cl <SEP> 1100
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On voit qu'aussi bien la brisance que la transmission de détonation sont améliorées par le pressage des constituants réactifs cristallisés. Cette amélioration repose sur un déroule ment plus rapide et plus complet de la réaction des deux compo- sés cristallisés.
Afin d'établir si la compression des deux composants on- duit aux résultats les plus favorables, dans la série dressais suivante on examine des explosifs de même composition avec em- ploi des pressions qui se sont avérées les plus favorables dans la série d'essais précédente, à savoir 2800 atmosphères pour le nitrate de sodium, 1100 atmosphères pour le chlorure d'ammonium.
Dans un cas on comprime simplement le nitra-te de sodium, dans l'autre le chlorure d'ammonium. A titre comparatif on oppose un explosif avec constituants non comprimés et un autre dans lequel les deux constituants sont comprimés.
EMI13.1
<tb> constituants <SEP> cristallisés <SEP> brisance <SEP> transmission <SEP> de <SEP> la
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<tb> en <SEP> mm. <SEP> en <SEP> cm.
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<tb> NH4Cl <SEP> NaNO3 <SEP> 5,7 <SEP> 8
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<tb> NaNO3 <SEP> NH4Cl <SEP> 4,1 <SEP> 2
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<tb> NaNO3
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<tb> NH4Cl
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Les résultats de cette série d'essais sont particulièrement instructifs, parce qu'il s'avère que l'effet le plus favorable n'est pas obtenu par compression des deux constituants, pas plus que par compression du chlorure d'ammonium, mais par compression
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du nitrate de sodium. En tenant compte du fait que, dans le cas des pressions de compression appliquées, le point de coulée du chlorure d'ammonium est déjà atteint tout au moins dans une cer- taine mesure, et que pour le nitrate de sodium ce point de cou- lée est certainement considérablement plus élevé, ce résultat expérimental s'explique.
Comme en outre le nitrate de sodium est des deux composés le partenaire plus paresseux à réagir, un ac- croissement de la surface interne de ce constituant apporte justement le bon effet qu'un traitement supplémentaire séparé du chlorure d'ammonium rend moins bon. Cette simplification résultante et importante du processus de compression, en ce sens qu'un seulement des deux partenaires a besoin d'être comprimé, ramène ce procédé dans le domaine de l'application directe.
Dans cet exemple on établit finalement encore par une série d'essais l'influence du processus de pressage sur une substance tensioactive éventuellement présente. A cet effet on mélange préalablement au nitrate de sodium simultanément chaque fois la même substance tensioactive, de la tétranitrométhylaniline, en quantités variables, on comprime alors à 2800 atmosphères, puis on broie à une finesse de grain de 60% 0,1 mm.
En raison des connaissances acquises par la série d'essais précédente, le chlorure d'ammonium est simplement broyé.
EMI14.1
<tb> quantité <SEP> de <SEP> tétra- <SEP> renflement <SEP> brisance <SEP> transmission <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb> nitrométhylaniline <SEP> du <SEP> bloc <SEP> de <SEP> suivant <SEP> détonation <SEP> en <SEP> tube
<tb>
<tb> ajoutée <SEP> au <SEP> nitrate <SEP> plomb <SEP> Hess <SEP> cartonné,
<tb>
<tb> de <SEP> sodium, <SEP> en <SEP> % <SEP> cm3 <SEP> en <SEP> mm. <SEP> en <SEP> cm.
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<tb>
<tb>
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0 <SEP> 80 <SEP> 5,7 <SEP> 3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,04 <SEP> 87 <SEP> 5,9 <SEP> 15
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,08 <SEP> 92 <SEP> 6,6 <SEP> 8
<tb>
<Desc/Clms Page number 15>
Il est très significatif que l'incorporation partielle d'une substance tensioactive dans les capillaires du partenaire de réaction lent ne détermine pas un amoindrissement de l'action on voit en effet que par addition d'une substance tensioactive on obtient une amélioration nette des propriétés explosives.
Exemple 5.
Comme on le sait, avec les explosifs de l'exemple précédent la sûreté contre le grisou dans la disposition de tir en arête (classe 3 de sûreté contre le grisou) n'est assurée que lorsque la teneur en mélange nitroglycérine-nitroglycol ne dépasse pas 10%; la gamme des variations est par conséquent relativement restreinte. Par le nouveau procédé on peut étendre notablement cette gamme, aboutissant ainsi à un accroissement de puissance tout en conservant la sûreté élevée contre le grisou (classe 3), A titre de démonstration, on choisit un explosif de composition suivante :
12 % de mélange nitroglycérine-glycol 54,5 % de nitrate de sodium à 90% < 0,1 mm
33,5 % de chlorure d'ammonium à 80% < 0,1 mm.
On prépare aussi le même explosif à l'état d'explosif géla- tinisé en ajoutant à cette composition 0,5% de laine de collo- dion, aux dépens du nitrate de sodium, cette variante contenant donc 54,0% seulement de nitrate de sodium au lieu de 54,5%. La granulométrie est dans le dernier cas de 68% < 0,1 mm pour le nitrate de sodium et de 56% <0,1 mm pour le chlorure d'ammonium.
Les propriétés explosives des deux explosifs sont reprodui tes dans le tableau suivant :
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EMI16.1
<tb> NaN3 <SEP> broyé <SEP> normalement <SEP> NaNO3 <SEP> comprimé <SEP> sous <SEP> 300 <SEP> atm. <SEP> puis <SEP> broyé
<tb> renfle- <SEP> bri- <SEP> transmission <SEP> mortier <SEP> renfle- <SEP> bri- <SEP> transmission <SEP> mortier
<tb>
EMI16.2
ment du sance de la à ment du sance de 1a bloc sui- détonation arêtes bloc sui- détonation arêtes
EMI16.3
<tb> de <SEP> vant <SEP> en <SEP> cm <SEP> de <SEP> vant <SEP> en <SEP> cm
<tb> plomb <SEP> Hess <SEP> sa- <SEP> tube <SEP> plomb <SEP> Hess <SEP> sa- <SEP> carton-
<tb>
EMI16.4
5 ble carton- cm mm ble cartoncm3 ble carton- em3 né cm" né ¯#################################
EMI16.5
<tb> a).
<SEP> explosif <SEP> avec <SEP> !pas <SEP> d'alexplosif <SEP> avec
<tb> seulement <SEP> de <SEP> la <SEP> pas <SEP> d'alniroglycérine- <SEP> 88 <SEP> 6,0 <SEP> 10 <SEP> 3 <SEP> allumage <SEP> 87 <SEP> 5,4 <SEP> 30 <SEP> 8 <SEP> lumage
<tb>
EMI16.6
nitroglycol explosif avea b) explosif avec pas d'almélange de la pas d'alnitroglycérine- 94 6,0 3 2 allumage 114 4,8 2 2 lumage nitroglycérine- ) umage nitroglycol gélatinisé
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Comme on le sait, déjà pour une valeur.de brisance d'envi- ron 5 mm, un allumage de.grisou.dans l'essai dans l'arête est inévitable. On voit qu'en faisant appel à au nitrate de sodium comprimé et ensuite broyé dans le cas du premier explosif (essai a) ces valeurs de la brisance sont réduites;
mais, malgré qu'elle dépasse encore 5 mm, il ne se produit pas d'allumage dans l'arête. Cet effet s'explique nécessairement par la nature spécifique du nouveau procédé, ainsi qu'on l'a exposé plus haut, à savoir qu'un accroissement critique de la pellicule de nitro- glycérine-nitroglycol sur la surface externe est empêché par absorption d'une partie de celle-ci dans les capillaires et pores du nitrate de sodium prétraité par pressage.
Dans l'explosif semi-gélatinisé (essaie), cette explica- tion n'est pas valable en raison de la viscosité notablement iplus élevée du mélange nitroglycérine-nitroglycol gélatinisé.
On peut admettre que les pores et capillaires contenant encore -en partie de l'air d'une part favorisent Inaptitude réaction- nelle, si bien que la paresse occasionnée par le processus de gélatinisation est annulée, et que d'autre part un accroissement de la sensibilité n'apparait pas, comme on peut s'en rendre compte par les valeurs basses de la transmission de la détona- tion et de la brisance.
Exemple 6.
Dans un explosif qui contient comme paire réactive de sels du nitrate de potassium-chlorure d'ammonium, tout ,le nitrate de potassium n'est pas traité préalablement par pressage puis broyage, mais une petite fraction seulement, à savoir 5%.
L'explosif possède la composition suivante : 10,0% de nitroglycérine-nitroglycol 0,5% d'alumine
1.0% de farine de bois 58,0% de nitrate de potassium 30,5% de chlorure d'ammonium 10,5% de nitroglycérine-glycol
0,5% d'alumine 1,0% de farine de bois 57,2% de nitrate de potassium 30,8% de chlorure d'ammonium.
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En l'occurrence, dans tous les mélanges la finesse du nitrate de potassium est de 70% < 0,1 mm, celle du chlorure d'ammonium de 60% < 0,1 mm. Dans les mélanges explosifs, dont 5% du nitrate de potassium ont d'abord été comprimés puis broyés, la finesse de grain de la fraction de nitrate de potas- sium comprimée est de 90% < 0,1 mm.
Dans les deux explosifs avec 10% de mélange nitroglycérine nitroglycol, on-constate déjà une amélioration notable de la sensibilité malgré que l'addition de nitrate de potassium com- primé et ensuite broyé n'est que de 5%, amélioration qui se traduit surtout par la transmission notablement plus élevée en tube cartonné. La sûreté contre le grisou dans l'épreuve de sûreté contre le grisou déjà"décrite dans l'exemple 1, en mor- tier à arête (classe 3) est encore donnée pour les deux mélan- ges. Par augmentation du constituant explosif de 1/2 %, comme on pouvait s'y attendre le renflement du bloc de plomb, indica- teur de la puissance, augmente. L'explosif sans nitrate de potassium comprimé s'allume dans l'épreuve de la sûreté contre le grisou, alors que celui avec du nitrate de potassium comprimé ne montre pas d'allumage.
L'amélioration du pouvoir de trans- mission en tube cartonné est conservée.
Par ceci on voit que d'une manière générale, dans de nom- breux cas, on peut déjà réaliser les effets recherchés d'une manière satisfaisante par un apport adéquat de fractions dis- tinctes d'un constituant.
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EMI19.1
<tb>
.
<tb>
KN03 <SEP> normal <SEP> 5 <SEP> % <SEP> KN03 <SEP> comprimé <SEP> puis <SEP> broyé
<tb> teneur <SEP> en <SEP> Den- <SEP> renfle- <SEP> bri- <SEP> transmission <SEP> sûreté <SEP> Den- <SEP> renfle- <SEP> bri- <SEP> transmission <SEP> sûreté
<tb> nitroglycérine- <SEP> sité <SEP> ment <SEP> du <SEP> sance <SEP> de <SEP> la <SEP> contre <SEP> site <SEP> ment <SEP> du <SEP> sance <SEP> de <SEP> la <SEP> contre
<tb> -nitroglycol <SEP> bloc <SEP> détonation <SEP> le <SEP> bloc <SEP> détonation <SEP> le
<tb> de <SEP> (tube <SEP> car- <SEP> grisou <SEP> de <SEP> (tube <SEP> car- <SEP> grisou
<tb> plomb <SEP> tonné) <SEP> en <SEP> plomb <SEP> tonné) <SEP> en
<tb> mortier <SEP> mortier
<tb> à <SEP> arête <SEP> à <SEP> arête <SEP>
<tb> cm3 <SEP> mm. <SEP> cm. <SEP> cm3 <SEP> mm. <SEP> cm.
<tb>
10% <SEP> 1,12 <SEP> 88 <SEP> 4,7 <SEP> 8 <SEP> pas <SEP> 1,10 <SEP> 88 <SEP> 4,4 <SEP> 40 <SEP> pas
<tb> d'allu- <SEP> d'allumage <SEP> mage
<tb> 10,5% <SEP> 1,12 <SEP> 93 <SEP> 4,5 <SEP> 10 <SEP> allu- <SEP> 1,16 <SEP> 93 <SEP> 4,3 <SEP> 35 <SEP> pas
<tb> mage <SEP> d'allumage
<tb>
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Ceci offre de l'importance du point de vue économique, étant donné que l'opération séparée de compression rend natu- rellement la fabrication des explosifs plus coûteuse.
REVENDICATIONS.
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1.- Procédé de fabrication d'explosifs à constituants cristallisés, qui se distinguent par une plus grande puissance et une sécurité plus grande contre le grisou, caractérisé en ce que l'on comprime les constituants cristallisés individuel- lement ou ensemble, sans liant, sous une pression de 200 à 6000 atmosphères, et en ce que l'on broie ensuite les produits comprimés ainsi obtenus.