NO169708B - Fremgangsmaate for fremstilling av emulsjonssprengstoff - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte for papiromhylling av et gassbehandlet emulsjonssprengstoff. Betegnelsen "emulsjon" slik den benyttes i det følgende skal bety en olje-kontinuerlig emulsjon som har en kontinuerlig organisk brennstoffase og en diskontinuerlig oppløsningsfase av oksydasjonsmiddel dispergert som fine dråper gjennom brennstoffasen. Betegnelsen "eksplosiv" skal bety en detonerbar sammensetning som enten kan være fenghettefølsom eller ikke-fenghettefølsom, etter ønske. Betegnelsen "forpakket" refererer til sylindriske rør eller staver av emulsjonssprengstoff av en hvilken som helst ønsket lengde og som har en diameter på generelt 50 mm eller mindre, selv om produkter med større diameter også kan fremstilles ved fremgangsmåtene som er beskrevet.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte hvorved kjemisk eller termisk gassbehandlede emulsjonssprengstoffer kan forpakkes i symmetriske patroner, såsom sylindriske papirforpakninger som har krympede ender. Dette oppnås med minimal migrering og koalescens av gassbobler og derav følgende tap av detoneringsfølsomhet. Produktkrympning inne i forpakningen minimaliseres også siden produktet avkjøles før forpakning. Nærmere bestemt muliggjør fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse avkjøling av den gassbehandlede emulsjonen før endelig forpakning. Etter dannelsen formes det gassbehandlede emulsjonssprengstoffet til kontinuerlig bånd av generell konstant bredde og høyde. Båndet føres deretter gjennom et avkjølingsbad for å avkjøle emulsjonssprengstoffet til en forhåndsbestemt temperatur. En ønsket lengde av emulsjonen kuttes deretter fra det avkjølte båndet, og den avskårne lengden innhylles med et papirforpakningsmateriale, slik at det dannes en patron av emulsjonssprengstoffet.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebrakt en fremgangsmåte for papiromhylling av et gassbehandlet emulsjonssprengstoff, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved at den innbefatter:

(a) dannelse av en olje-kontinuerlig emulsjon ved en forhøyet temperatur, (b) inkorporering av en følsomgjørende, uniform fordeling av gassbobler i emulsjonen for å danne et emulsjonssprengstoff, (c) forming av emulsjonssprengstoffet til et kontinuerlig bånd av generelt konstant bredde og høyde, (d) føring av båndet gjennom et avkjølingsbad for å avkjøle emulsjonssprengstoffet til en på forhånd bestemt temperatur, (e) skjæring av en ønsket lengde av emulsjonssprengstoffet fra båndet, og (f) omhylling av den skårede lengden med et papirforpakningsmateriale, slik at det dannes en patron av emulsjonssprengstoff.

I tillegg til å arbeide med kjemisk eller termisk gassbehandlede emulsjonssprengstoffer tillater fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen også forpakning av emulsjonssprengstoffer som er gassbehandlede ved inneslutning av gassbobler under blanding av emulsjonen eller ved oppløsning av gassundertrykk i enten oksydasjonsmiddeloppløsningen eller brennstoffasen av emulsjonen, denne oppløste gassen bobler deretter opp når det vendes tilbake til omgivelsestrykk. Selv om fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er spesielt fordelaktige for forpakning av emulsjonssprengstoffer som er gjort følsomme ved hjelp av kjemisk eller termisk genererte gassbobler, kan fremgangsmåten også benyttes for å forpakke emulsjonssprengstoffer som er gjort følsomme ved hjelp av materialer som inneholder hulrom eller kombinasjoner av slike materialer med kjemisk eller termisk genererte gassbobler.

Tegningene kan kort beskrives som følger:

Figur 1 er en perspektivskisse, med fronten delvis skåret bort, av et bånd eller stykke av emulsjonssprengsstoff som trer inn i et avkjølingsbad ved hjelp av et transportbånd;

figur 2 er en perspektivskisse med delvis bortskåret front av et bånd av emulsjonssprengstoff som trer ut av et avkjølingsbad ved hjelp avet transportbånd og som går inn i et kutte- og innpakningselement; og

figur 3 er perspektivskisser, med delvis bortskåret front som viser forskjellige trinn i omhyllingen av en skåret lengde av eksplosiv til en sylindrisk forpakning som har krympede ender.

Tegningene (ikke i målestokk) viser et eksempel på en utføresle av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, hvori figur 1 et bånd 1 av emulsjonssprengstoff trer ut fra en dimensjoneringsdyse 2 (og trer inni dysen 2 ved hjelp av et rør 3 som fører fra en emulsjonsfremstillingskilde som ikke er vist) og trer inn i et avkjølingsbad 4 som innbefatter en avkjølingsvæske 5 inneholdt i et trau 6. Båndet 1 drives gjennom avkjølingsbadet 4 i den angitte retningen ved hjelp av et transportbånd 7. Dimensjoneringsdysen 2 danner emulsjonssprengstoffet som et kontinuelrig bånd 1 av ønsket bredde og høyde.

I figur 2 er båndet 1 vist idet det trer ut av avkjølings-badet 4 ved punkt 8 ved hjelp av et skråttstilt transporbånd 9. Dimensjoneringsvalse 10 modifiserer bredden og høyden av båndet 1 ytterligere. Et skjæreblad 11 skjærer av en ønsket lengde 12 av sprengstoff som løftes fra badet 4 ved hjelp av skjæreblad 11, og tvinges deretter ved hjelp av en skyvearm 13 inn i en forpakningsenhet 14, hvor lengden 12 av sprengstoff innhylles i papirforpakningsmaterialet, slik at det dannes en parton 15 av emulsjonssprengstoff.

Figur 3 viser de separate trinnene som er innbefattet i forpakningen av en lengde 12 av emulsjonssprengstoff. Den venstre figuren viser lengden 12 av eksplosiv som skyves ved hjelp av skyvearmen 13 inn i et skall 16 som dannes rundt og sylindrisk former lengden 12. Anbragt mellom lengden 12 og skallet 16 er et papirforpakningsmateriale 17. Den neste figuren til høyre viser skallet 16 som dannes rundt lengden 12 og valsene 18 som omhyller papirmaterialet 17 rundt det sylindriske sprengstoffet. Den neste figuren mot høyre viser krympehette 19 og 20 som beveger seg frem og tilbake og som krymper endene av den papiromhyllede patronen 15. Figuren til høyre viser patronen 15 som slippes fra skallet.

Sammensetningene av de forpakkede emulsjonssprengstoffene omfatter et ublandbart organisk brennestoffsom utgjør den kontinuerlige fasen av sammensetningen i en mengde generelt fra 3 til 12 vekt-# av sammensetningen; emulgeringsmiddel; uorganisk oksydasjonsmiddel-saltoppløsning (smelte) som utgjør den diskontinuerlige fasen av sammensetningen, generelt innbefattende uorganisk oksydasjonsmiddelsalt i en mengde fra 45 til 95$; og vann og/eller vann-blandbare organiske væsker fortrinnsvis i en mengde på fra 2% eller mindre til 15$. Eventuelt kan sammensetningene sammensettes uten noen vann. "Vann-i-olje"-emulgeringsmidlet anvendes generelt i en mengde på fra 0,1$ til 5 vekt-56. Foretrukne organiske brennstoffer er mineralolje.brennstoffolje nr. 2, parafinvokser, mikrokrystallinske vokse og blandinger derav. Oksydasjonsmiddelsaltene velges fra gruppen bestående av ammonium, alkali- og jordalkalimetall-nitrater, klorater og perklorater. Åmmoniumnitrat er vanligvis det dominerende oksydasjonsmiddelsaltet, og mindre mengder natriumnitrat eller kalsiumnitrat benyttes vanligvis. En del av det samlede oksydasjonsmiddelsaltet kan tilsettes i partikkel- eller pilleform.

De forpakkede eksplosivene reduseres fra deres naturlige densiteter ved tilsats av et densitetsreduserende middel (midler) i en mengde som er tilstrekkelig til å dekomponere og redusere densiteten til innenfor området på fra 0,9 til 1,4 g/cm5 . Selv om glass eller organiske mikrosfærer eller andre hulromsholdige materialer kan benyttes som densitetsreduserende middel eller en del av dette, er fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse spesielt foredelaktige med hensyn på densitetsreduksjon ved hjelp av kjemisk eller termisk gassbehandling, innslutning eller oppløsning under trykk, som beskrevet tidligere, enten alene eller i kombina-sjon med hulsromsholdige materialer.

Forpakningsmaterialet er fortrinnsvis valgt fra gruppen bestående av papir, belagt papir (voks, polymer, osv.) og laminater av plast og papir. Forskjellige forpaknings-maskiner såsom en "Roilex"-maskin er velkjente innen teknikken. Den apparaturen som anvendes er ikke kritisk og kan lett velges eller utformes av en fagmann.

Emulsjonssprengstoffene kan formuleres på konvensjonell måte. Typisk oppløses oksydasjonsmiddelsaltet (saltene) først i vannet (eller vandig oppløsning av vann og blandbart flytende brennstoff) ved en forhøyet temperatur på fra ca. 25° C til ca. 110°C, eller høyere, avhengig av krystallisasjonstempera-turen for saltoppløsningen. Den vandige oppløsningen tilsettes deretter til en oppløsning av emulgeringsmidlet og det ublandbare, flytende organiske brennstoffet, hvilke oppløsninger fortrinnsvis befinner seg ved den samme forhøyede temperaturen, og den resulterende blandingen omrøres med tilstrekkeligkraft til å danne en emulsjon av den vandige oppløsningen i en kontinuerlig flytende hydro-karbonbrennstoffase. Vanligvis kan dette oppnås i det vesentlige øyeblikkelig med rask omrøring. (Sammensetningene kan også fremstilles ved å tilsette den flytende organiske bestanddelen til den vandige oppløsningen.) Omrøring bør fortsettes inntil sammensetningen er uniform. Eventuelle faste bestanddeler tilsettes deretter og sammensetningen omrøres grundig ved hjelp av konvensjonelle innretninger. Gassbehandlingsmidlene tilsettes deretter og blandes uniform i sammensetningen. Disse reagensene reagerer eller dekom-ponerer, slik at det dannes fint dispergerte gassbobler. Frmstillingsprosessen kan også oppnås påen kontinuerlig måte som kjent innen teknikken. Den gassbehandlede emulsjonen formes deretter til et kontinuerlig bånd av generelt konstant bredde og høyde, hvor bredden fortrinnsvis varierer fra 75 mm til 400 mm, og høyden varierer fortrinnsvis fra 20 mm til 45 mm.

Det kontinuerlige båndet føres deretter inn i et avkjølings-bad som fortrinnsvis er vann eller en vandig saltoppløsning ved en temperatur på fortrinnsvis fra 2"C til 30°C. Avkjøl-ingsbadet kan være et avlangt trau av lengde opp til 100 m eller mer. Båndet avkjøles fortrinnsvis til en senter- eller kjernetemperatur på fra 5°C til 40°C. Dette kan generelt oppnås i løpet av en avkjølingstid fra 5 til 30 minutter. Det avkjølte båndet føres deretter inn i en kutteinnretning hvor en ønsket lengde skjæres fra båndet, fortrinnsvis mens båndet fremdeles er neddykket for å utnytte smøreegenskapene for avkjølingsmediet. Denne smøringen forhindrer emulsjonen fra å klebe til de mekaniske delene. Lengden er i det vesentlige i form av en firkantet stav, som deretter føres inn i en papirforpakningsinnretning som former og omhyller den skårede lengden med papir, slik at det dannes en sylindrisk patron av emulsjonssprengstoff. Patronen fore-ligger fortrinnsvis i form av en sylindrisk stav, og endene av papiromhyllingen er fortrinnsvis krympet. Størrelsen av patronen kan variere etter ønske, men ligger fortrinnsvis i området av diameter 20 mm til 45 mm og lengde på fra 75 mm til 400 mm (som er bredden av båndet).

Foreliggende oppfinnelse skal illustreres ytterligere ved hjelp av de følgende eksemplene i tabellen, disse fremstilles i overensstemmelse med de ovenfor omtalte fremgangsmåtene.

Prosessparametrene for eksemplene er som følger:

1. Emulsjonen dannes ved en forhøyet temperatur på 90°C.

2. Avkjølingsbadet holdes ved en temperatur på 5"C.

3. Det kontinuerlige båndets bredde og høyde før forpakning er henholdsvis 400 mm og 32 mm, disse dimensjonene

tilsvarer også den endelige patronens lengde og diameter.

4. Residenstiden i badet er 20 minutter.

5. Patronene i. eksmplene A og B omhylles med konvensjonelt manilla-papir benyttet for forpakning av dynamitt.

Sammensetningene i eksemplene har detoneringsegenskapene angitt i tabellen.

Emulsjonssprengstoffene som er forpakket ifølge foreliggende oppfinnelse kan benyttes konvensjonelt, og de kan følgelig anvendes for de fleste formål hvor andre forpakkede produkter, såsom dynamitt anvendes.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for papiromhylling av et gassbehandlet emulsjonssprengstoff, karakterisert ved at den innbefatter: (a) dannelse av en olje-kontinuerlig emulsjon ved en forhøyet temperatur, (b) inkorporering av en følsomgjørende, uniform fordeling av gassbobler i emulsjonen for å danne et emulsjonssprengstoff, (c) forming av emulsjonssprengstoffet til et kontinuerlig bånd av generelt konstant bredde og høyde, (d) føring av båndet gjennom et avkjølingsbad for å avkjøle emulsjonssprengstoffet til en på forhånd bestemt temperatur, (e) skjæring av en ønsket lengde av emulsjonssprengstoffet fra båndet, og (f) omhylling av den skårede lengden med et papirforpakningsmateriale, slik at det dannes en patron av emulsjonssprengstoff.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at senteret eller kjernen av båndet av emulsjonssprengstoff avkjøles i et bad til en temperatur på fra 5°C til 40°C.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes et avkjølingsbad som utgjøres av vann eller en vandig oppløsning ved en temperatur på minst 5°C under den ønskede sluttemperaturen for det avkjølte emulsjonssprengstoffet .