UA52825C2 - Емульсійна композиція для вибухової речовини, емульсійна вибухова речовина україніт-пп і способи іх одержання - Google Patents
Емульсійна композиція для вибухової речовини, емульсійна вибухова речовина україніт-пп і способи іх одержання Download PDFInfo
- Publication number
- UA52825C2 UA52825C2 UA2000127068A UA2000127068A UA52825C2 UA 52825 C2 UA52825 C2 UA 52825C2 UA 2000127068 A UA2000127068 A UA 2000127068A UA 2000127068 A UA2000127068 A UA 2000127068A UA 52825 C2 UA52825 C2 UA 52825C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- emulsion
- explosive
- emulsion composition
- volume
- emulsifier
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 24
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 23
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 13
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 11
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005422 blasting Methods 0.000 abstract description 3
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 abstract description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Inorganic materials [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 abstract description 2
- 229940095054 ammoniac Drugs 0.000 abstract 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 7
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 4
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- -1 fatty acid salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 3
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 3
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 3
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Inorganic materials [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 2
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 2
- 239000002569 water oil cream Substances 0.000 description 2
- 101100123850 Caenorhabditis elegans her-1 gene Proteins 0.000 description 1
- QZXATCCPQKOEIH-UHFFFAOYSA-N Florasulam Chemical compound N=1N2C(OC)=NC=C(F)C2=NC=1S(=O)(=O)NC1=C(F)C=CC=C1F QZXATCCPQKOEIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 1
- PRORZGWHZXZQMV-UHFFFAOYSA-N azane;nitric acid Chemical compound N.O[N+]([O-])=O PRORZGWHZXZQMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 239000003721 gunpowder Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 229940079938 nitrocellulose Drugs 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000003760 tallow Substances 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Colloid Chemistry (AREA)
Abstract
Емульсійна композиція для вибухової речовини, емульсійна вибухова речовина Україніт-ПП і способи їх одержання відноситься до емульсійних аміачно-селітрових вибухових сумішей. Для отримання екологічно чистої, стабільної і потужної вибухової речовини емульсійна композиція для вибухової речовини (емульком) містить 35,2-38,2 мас. % аміачної селітри, 38,55-41,05 мас. % кальцієвої селітри, 8,35-9,05 мас. % емульгатора «Україніт», що являє собою 20-35%-ний розчин поліетиленглікольних ефірів жирів рослинного чи тваринного походження в дизельному паливі, 14,2-15,4 мас. % води. Одержують емульсійну композицію активним перемішуванням емульгатора «Україніт» зі свіжоприготовленим розчином селітр при температурі 40-75°С зі швидкістю перемішування 600-1000 об.хв. на спеціалізованих хімічних підприємствах. Емульсійна вибухова речовина Україніт-ПП являє собою суміш 50-78 мас. % емульком, 5-8 мас. % порошків алюмінію чи феросиліцію, чи кремнію, 14-40 мас. % гранульованої аміачної селітри і 2 мас. % спученого перлітного піску. Емульсійну вибухову речовину одержують на місці ведення підривних робіт у доставочних змішувально-зарядних машинах шляхом послідовного перемішування емульком з порошками металів, гранульованою аміачною селітрою, а потім спученим перлітним піском, протягом не менш 40 хвилин зі швидкістю 12 об.хв. і кінцевою температурою суміші не нижче 40°С.
Description
Винахід відноситься до емульсійних аміачноселітряних вибухових речовин, які готуються на місцях ведення підривних робіт, і може бути використован в гірничодобувній промисловості для руйнування обводнених і необводнених, міцних і дуже міцних гірських порід на відкритих гірничих роботах.
За нашого часу у гірничодобувній промисловості одержали широке застосування емульсійні вибухові речовини, основу яких складають емульсійні композиції, що являють собою зворотні емульсії типу «вода в оливах» з різними добавками: енергоносіями, регуляторами чутливості іншими компонентами для створення потрібної консистенції і вибухових властивостей |заявки ЄПВ: Ме131355, МПКЗ
Со6в47/14, 21/00, опубл. 16.01.85; Ме131471, МПКЗ 47/14, опубл. 16.01.85; Мо320182,
МПК" СОо6В47/14, опубл. 14.06.89; Ме438896, МПК? СО6847/14, опубл. 31.07.91; а. з.
Японії: Меб1-54759, МПК" СО6847/14, опубл. 25.11,86; Моб2-13319, МПк" СО6847/14, опубл. 25.03.87; Барон В. Л., Кантор В. Х. Техника и технология взрьівньїх работ в
США.- М.: Недра, 1989, С. 82 - 86; патенти РФ: Мо2024468, МПК? СО6831/28, опубл. 15.12.94; Ме2090546, МПК? СО6831/28, опубл. 20.09.97; Мо2123488, МПК? СО6831/28, опубл. 20.12.98;М92123489, МПК? СО6831/28, 21/00, опубл. 20.12.98; Мео2127239, МПК?
СОо6831/28, опубл. 10.03.99).
Загальною ознакою емульсійних композицій є наявність, дисперсії водяного розчину окислювача (аміачної селітри чи її суміші з іншими селітрами), що у виді дрібних крапельок за допомогою емульгатора розподілена в неперервній фазі горючого компонента.
Відома емульсійна композиція для одержання вибухової речовини "Порзмит-1", що включає наступні компоненти, мас. 95: нітрат амонію 60 -65, нітрат натрію чи кальцію 15 - 17, рідке горюче (індустріальна олива 1 - 40) 4 - 7, емульгатор ПТ 1 - 3, воду 15 - 17 (Технические условия ТУ 84-07511904-648-94. Змульсия Порзмита-1|. Спосіб одержання відомої емульсійної композиції полягає в тім, що при температурі 80"С в воді розчиняють нітрати амонію і натрію й окремо при температурі 60"С змішують індустріальну оливу 1 - 40 і емульгатор ПТ. В цю суміш вливають розчин нітратів амонію і натрію. Емульгування ведеться при інтенсивному перемішуванні.
Вадою зазначеної емульсійної композиції є висока температура кристалізації розчину (60 - 72"С), через що губиться стабільність і погіршуються вибухові характеристики вибухових речовин, виготовлених на основі цієї емульсійної композиції а також знижується технологічність процесу одержання емульсійної композиції. Крім того, використання індустріальної оливи підвищує в'язкість емульсії, що не дозволяє перекачувати її відцентровими насосами змішувально-зарядних машин марки «Акватол».
Відома також емульсійна композиція для вибухової речовини, що включає наступні компоненти, мас. 95: порошкоподібну аміачну селітру 56 - 60, кальцієву селітру 14 - 18, воду 9 - 13, індустріальну оливу З - 5, змульгатор (ефіри пентаеритриту і гліцеринових чи талових жирних кислот) 1,5 - 2,5, алюміній 3,5 - 6,5, перлітний пісок чи мікросфери 2,5 - 5,5 (а. с. СРСР Мо 1785231, МПК? СО6831/281). Вадами цієї емульсійної композиції є необхідність дробити до порошку аміачну селітру, оскільки остання промисловістю в порошкоподібному виді не випускається, а також застосування індустріальної оливи, яка підвищує в'язкість емульсії. Крім того, стабільності її можна домогтися тільки при температурі одержання композиції вище температури кристалізації сольового розчину, а при використанні в якості емульгатора солей синтетичних жирних кислот температуру процесу підтримують у межах 70 - 90"С. При зниженні температури відбувається рекристалізація диспергованої яміачної селітри, що знижує стабільність емульсійної композиції і погіршує вибухові характеристики вибухових речовин, які виготовляють на основі цієї емульсійної композиції.
Найближчим по складу емульсійної композиції і способу її одержання до заявляємої є емульсійна композиція для вибухової речовини, що включає (мас. 95): аміачну селітру 37,3 - 39,4, кальцієву селітру 37,0 - 38,5, воду 13 - 14, емульгатор (оксиетильовані жири тваринного походження) 1,7 - 2,1, нафтопродукт (дизельне паливо) 6,3 - 7,0 (пат. України Ме17369А, МПК? СО6831/28, 31/40, опубл. 31.10.97 - прототип). Спосіб одержання емульсійної композиції включає активне перемішування суміші оксиетильованих жирів тваринного походження з нафтопродуктом повної заводської готовності зі свіжоприготовленим розчином окислювача протягом часу підливання окислювача зі швидкістю 300 - 3б0об/хв і температурі суміші 40 - 5076.
Емульсійна композиція для вибухової речовини, одержана відповідно до відомого способу, характеризується в'язкістю при температурі 40"С від 30000 до 40000сПуаз, що близько до граничних значень для стабільної роботи відцентрових насосів (50000сПуаз) і стійкістю до кристалізації окислювача (стабільністю) протягом від 7 до діб, що цілком достатньо при одержанні її на місцях проведення вибухових робіт.
Однак, одержання емульсійної композиції безпосередньо на кар'єрах вимагає наявності досить складного і енергонасиченого устаткування, яке є в Україні тільки на 4 кар'єрах. Тому доцільно одержувати емульсійні композиції, що не є вибуховими речовинами, на спеціалізованих хімічних підприємствах і доставляти на кар'єри в необхідній кількості засобами автомобільного і залізничного транспорту з наступним збереженням у спеціальних сховищах.
При заводському одержанні емульсійної композиції необхідно, щоб її фізична стабільність дозволяла багаторазові перекачування відцентровими насосами і забезпечувала тривалість збереження не менш 1 місяця.
Емульсійна композиція є матричним розчином емульсійної вибухової речовини.
Емульсійні вибухові речовини одержують шляхом сенсибілізації емульсійних композицій.
Завдяки тонкому диспергуванню і великої поверхні контакту між окислювачем і горючим, емульсійні вибухові речовини здатні без застосування хімічної сенсибілізації, а тільки за допомогою аерування, детонувати від потужного проміжного детонатора див. Барон В. Л., Кантор В. Х. Техника и технология взрьівньїх работ в США. - М.:
Недра, 1989, С. 82 - 83).
Відомі емульсійні вибухові речовини (ЕВР), сенсибілізовані мікробульбочками азоту, які утворюються хімічним шляхом при реакції нітриту натрію з різними речовинами в процесі охолодження емульсії (3. РСТ Мо89/02881, МПК" СО6ВА5/00, 31/28, опубл. 06.04.89; а. с. СРСР Ме1785231, МПК? 31/28; з. ЄПВ Ме438896, МПК?
СОо6847/14, опубл. 31.07,91; пат. РФ Мо2024468, МПК? СО6В831/28, опубл. 15.12.94; пат.
РФ Мо2123488, МПК СО6831/28,опубл. 20.12.98; заявка РФ Ме97114597/02, МПКе
СО6831/28, опубл. 27,06.99|. Вадою цих ЕВР є те, що при використанні газогенеруючих добавок процес аерування стає неконтрольованим, через що стабільність вибухової суміші може бути нерівномірною і цим вноситься нестабільність у детонаційні характеристики ЕВР. Крім того, поводження з нітритом натрію небезпечно, тому що він є сильною отрутою.
Відомі ЕВР, у яких сенсибілізація здійснюється введенням газоповітряних мікросфер з скла чи полімерів, чи відходів золи ТЗЦ (а. з. Японії: Меб1-54759, МПК"
СОо6847/14, опубл. 25.11.86; Моб2-13319, МПК" С0О6847/14, опубл. 25.03.87; Ме1-51474,
МПК" Ссо6ВА7/14, опубл. 02.11.89; Мео5-80437, МПК? СО6847/14, опубл. 09.11.93; заявки
ЄПВ: Ме131471, МПКЗ СО6В47/14, опубл. 16.01.85; Мо320182, МПК" СО6847/14, опубл. 14.06.89; Ме438896, МПК? СО6847/14, опубл. 31.07.91; а. с. СРСР Мо 1785231, МПК?
СО6831/28; патенти Рф: Мо2024468, МПК? СО6В31/28, опубл. 15.12.94; Ме2090546,
МПКУ СО6831/28, опубл. 20.09.97; Мо2123488, МІЖ? СО6В31/28, опубл. 20.12.98; заявка
РФ Ме97114597/02, МПК? СО6831/28, опубл. 27.06.99; пат. України Ме19434А, МПК?
СО6831/00, опубл. 25,12.97|. Вадою таких сенсибілізаторів є відбирання ними тепла з зони реакції при фазових переходах інертного матеріалу аераторів, що знижує потужність вибуху.
Відомо також ЕВР, що містить як сенсибілізатор зернений піроксиліновий порох (пат. РФ Мо2092473, МПК? СО6В831/28, опубл. 10.10.97). Однак, використання пороху значно підвищує рівень небезпеки процесу одержання ЕВР.
Більш безпечним і ефективним є введення пористих, спучених матеріалів, зокрема спученого перлітного піску (Барон В. Л., Кантор В. Х. Техника и технология взрьівньх работ в США. - М.: Недра, 1989, с. 83; пат. РФ Мо2090546, МПК? СО6831/28, опубл. 20.09.97; пат. РФ Мо2123488, опубл. 20.12.98; заявка РФ Ме 97114597/02, МПКе
СОо6831/28, опубл. 27.06.99).
Відома емульсійна вибухова речовина, що включає 50 - 70 мас. 95 емульсійної композиції і 30 - 50 мас. 95 гранульованої аміачної селітри, покритої 1,83 - 13,6 мас. 90 поліетилену (а. с. СРСР Ме1785231, МПК? СО6831/28|. Вадами цього ЕВР є необхідність покривати гранульовану аміачну селітру поліетиленом, що вимагає спеціального устаткування і додаткових енерговитрат. А також, як відзначено раніше, емульсійна композиція, що є основою цієї вибухової речовини, має високу в'язкість і низьку стабільність. Крім того, воно не має достатню потужність для руйнування міцних і дуже міцних гірських порід.
Найбільш близькою по технічній суті й досягаемому результату до заявляемої ЕВР є емульсійна вибухова речовина, що включає емульсійну композицію і сенсибілізатор - спучений перлітний пісок (пат. України Ме17369 А, МПК? СО6831/28, 31/40, опубл. 31.10.97 - прототип)Ї. При цьому емульсійна композиція складає 97 - 98 мас б, а сенсибілізатор - 2 - З мас. 90
Це ЕВР має високу водостійкість і може перекачуватися віддентровими насосами.
Однак, емульсійна композиція, що входить до складу відомого ЕВР, має стабільність тільки протягом 7 - 10 діб, що утрудняє використання на місцях проведення підривних робіт заздалегідь одержаної заводським способом емульсійної композиції. Основною же вадою відомого ЕВР є невисока потужність, що не дозволяє застосовувати його для дроблення міцних і дуже міцних гірських порід.
Одержання емульсійних вибухових речовин здійснюється шляхом перемішування емульсійних композицій із сенсибілізуючими добавками (пат. РФ Ме 2120928, МПК?
СО6В831/28, опубл. 21.10.98; пат. РФ Мо2111197, МПК? СО6821/00, 31/28, опубл. 20.05.98).
Відомий спосіб одержання емульсійної вибухової речовини шляхом перемішування аміачної селітри і водно-масляної емульсійної композиції (пат. РФ Мо 2033989, МПК? С06821/00, 31/28, опубл. 30.04.95). Отримані цим способом ЕВР мають невисоку енергію вибуху і не придатні для висадження міцних гірських порід.
Відомий також спосіб одержання ЕВР шляхом змішання гранульованої аміачної селітри і водно-масляної емульсійної композиції, що містить 5 - 40 мас. 96 карбаміду (пат. РФ Мо2120927, МПК? СО6В21/00, 31/28, 47/00, опубл. 27.10.98). Отримана цим способом ЕРВ не водостійка і має високу в'язкість, що виключає можливість подачі її насосами в змішувально-зарядних машинах, а також не має необхідну потужність для висадження міцних і дуже міцних гірських порід.
Як прототип прийнятий спосіб одержання емульсійної вибухової речовини, що включає перемішування емульсійної композиції і сенсибілізатора - спученого перлітного піску (пат. України Ме17369 А, МПК? СО6В831/28, 31/40, опубл. 31.10.97.
Отримана по цьому способу вибухова речовина має невисоку потужність, що не дозволяє застосовувати її для руйнування міцних і дуже міцних гірських порід.
В основу винаходу поставлена задача створення емульсійної композиції для вибухової речовини й емульсійної вибухової речовини шляхом зміни співвідношення компонентів і технологічних параметрів процесу їхнього одержання так, щоб при зниженні в'язкості забезпечити стійкість до кристалізації і розшарування, близький до нуля кисневий баланс, максимум теплоти вибуху, що приведе до підвищення екологічної чистоти, стабільності і потужності вибухової речовини.
Стосовно емульсійної композиції для вибухової речовини, поставлена задача вирішується тим, що емульсійна композиція для вибухової речовини (емульком), що включає водні розчини аміачної і кальцієвої селітр і емульгатор, відповідно до винаходу, як емульгатор містить емульгатор «Україніт», що являє собою 20 - ЗБ59в-ний розчин поліетиленглікольних ефірів жирів рослинного або тваринного походження в дизельному паливі, при наступному співвідношенні компонентів у композиції, мас. 90: аміачна селітра 35,2 - 38,2; кальцієва селітра 38,55 - 41,05; емульгатор «Україніт» 8,35 - 9,05; вода 14,2 - 15,4.
Стосовно способу одержання емульсійної композиції поставлена задача вирішується тим, що у способі одержання емульсійної композиції для вибухової речовини, що включає активне перемішування суміші оксіетилованих жирів тваринного походження з нафтопродуктами повної заводської готовності зі свіжоприготовленим розчином окислювача протягом часу підливання окислювача, відповідно до винаходу, як, суміші оксіетилованих жирів тваринного походження з нафтопродуктами використовують емульгатор «Україніт» і процес ведуть при температурі 40 - 7570 зі швидкістю перемішування 600 - 1000об/хв.
Емульгатор "Україніт" , згідно ТУ У 19436711-002-96, являє собою 20 - ЗБ9б-ний розчин поліетиленглікольних ефірів жирів рослинного або тваринного походження в дизельному паливі при наступних фізико-хімічних показниках (таблиця 1).
Таблиця 1
Фізико-хімічні показники емульгатора «Україніт» ни Однорідна світло- менш закритому тиглі, "С, не менш речовин, мас. 90
Концентраційні межі використання емульгатора «Україніт» обумовлені тим, що при його вмісті менш 8,3590 стійкість до розшарування (стабільність) емулькому падає, підвищення концентрації емульгатора понад 9,0595 не поліпшує якість змулькома, а приводить лише до його подорожчання.
Вміст окислювачів (аміачної і кальцієвої селітр) обумовлено необхідністю одержання емульсійної композиції з кисневим балансом, близьким до нуля, коли при вибуху практично не утворюються токсичні гази.
Як відомо (див. Змульсии. Под ред. Ф. Шермана / Пер. с англ. Под ред. А. А.
Абрамзона. - Л.: Химия, 1972, С. 14 - 27), фізична стабільність зворотних емульсій визначається їхнім ступенем диспергування, який зростає зі збільшенням швидкості змішання. Однак при цьому збільшується в'язкість емульсії що утрудняє Її перекачування і транспортування по трубопроводам. З ростом температури в'язкість емульсії знижується. Дослідженнями установлено, що при цьому мають місце граничні значення температури: при її » 75"С відбувається інтенсивний випар горючого компонента, а при ї « 40"С починається процес кристалізації окислювача.
Підвищення швидкості змішання від 600 до 1000об/хв, з одночасним збільшенням вмісту води, підвищує стабільність емулькома. Зазначене підвищення швидкості змішання у прототипі без зміни вмісту води приводить до утворення високов'язких емульсій, які важко перекачувати віддентровими насосами. Підвищення вмісту води вище 1495 без зміни швидкості змішання приводить до розрідження емульсії і зниженню її стабільності (стійкості до розшарування і кристалізації окислювача).
У таблицях 2, З дані приклади, що ілюструють приведені вище обгрунтування.
Таблиця 2
Рецептури експериментальних складів «Україніт»
Таблиця З
Порівняльні фізико-хімічні характеристики прототипу і емулькома, одержанного пропонованим способом, при температурі 407С
Приклади Швидкість Стабільність! В'язкість складів змішання, | емулькома, | емулькома, об/хв доба" сПуаз. 1035
Склад Ме 1 600 | 37 | 523 тіло
Склад Ме 2 600 | 36 | 183
Склад Ме З 600 | 34 | 64
Склад Ме 4 600 | 32 | 45
Склад Ме 5 600 | 22 | 42 х Стабільність емульсії визначена візуально за часом до утворення кристалів окислювача в змулькоме чи його розшарування. "х В'язкість змулькома визначали ротаційним віскозиметром РВ-К71Т-А.
Як видно з таблиці З при швидкості змішання нижче бОбоб/хв стійкість емульсійної композиції до кристалізації у всіх випадках не перевищувала 25 діб, Збільшення швидкості змішання вище 1000об/хв приводить до різкого підвищення в'язкості, що ускладнює роботу відцентрових насосів.
Емулькоми, отримані при швидкості змішання від 600 до 1000об/хв при вмісті води 14,2 - 15,4 мас. 95 у всіх випадках зберігають стабільність вище 30 діб і мають у порівнянні з прототипом невисоку в'язкість.
Стосовно ЕВР поставлена задача вирішується тим, що емульсійна вибухова речовина Україніт-ПП, що включає емульсійну композицію і сенсибілізатор - спучений перлітний пісок, відповідно до винаходу, як емульсійну, композицію містить вищевказану емульсійну композицію і додатково містить тверді сенсибілізатори у виді порошків алюмінію чи феросиліцію, чи кремнію і гранульовану аміачну селітру при наступному співвідношенні компонентів, мас. 9о: емульсійна композиція 50 - 78; порошки чи алюмінію чи феросиліцію, чи кремнію 5-8; гранульована аміачна селітра 14 - 40; спучений перлітний пісок 2.
У таблиці 4 приведені різні варіанти співвідношень складу заявляємой ЕВР, що містять допустимі і позамежні значення компонентів, які входять у рецептуру, а також вибухові характеристики цих складів у порівнянні з прототипом.
Таблиця 4
Склади емульсійної вибухової речовини Україніт- ПП і їх властивості
Компоненти (мас )1 п показники ро 1 2 З 4 7 властивостей тот
Бмульюм 1 95 | 9042 | віді | 754 | 739 | 6638 | 6637 | авлю | 785 | й 1 6
І Алюмшний | - 1 3 | є | 5 | 6 | 7 | 8 | 91 11
Ферснліюйї | - | - |. - | - | - ЇЇ - 1 - - 11-11 шен 2 22 | 202 | 2 | 2
Пеказникиї 11111111
Кисневий ие Ме) 9 о оо ою | | оо по ою | ом об ее зюояно жо яко жно |нит| я») |з зви но. сви | 51 кв» яе| яв || » | яв вердих рракцін
Продовження таблиці 4
Компоненти
Ямас )1 показники 2 14 17 20 властивостей
Емульюм | 57 | 50 | 43 | 8133 75,18 | 70,22 6657 | 5911 | 5396 | 48 шко и ю| и | ви| ви ва | лю» лю| нні я ран)
Алюміній 001-01-11 1-1 1-11. о Показнякяїд СГ
Жисневий ше 00006) ов: ою | со | 05 0о5 оо 0 | 0 | 5 4548,5 | 3228,55 | 3368,27 | 3507,85 | 3647,57 | 3786,88 | 3926,88 ме | 51» || ни | ня ве в»
Оптимальним вмістом компонентів у ЕВР є таке їхнє співвідношення, при якому буде мати місце нульовий кисневий баланс реакції вибуху (стехіометричне співвідношення компонентів у вибуховій суміші). У цьому випадку буде виділятися максимальна теплота при вибуху й у продуктах вибуху містяться тільки пари води, вуглекислий газ, інертні гази й оксиди. Розрахунок кисневого балансу, теплоти вибуху й об'єм газів вибуху здійснювали по відомих методиках |див. Дубнов Л. В., Бахаревич
Н. С., Романов А. И. Промьішленнье взрьівчатье вещества. - 3-е изд. - М.: Недра, 1988, С. 26 - 45)
Як випливає з даних таблиці 4, найбільша теплота вибуху при близькому до нуля кисневому балансі відповідає вмісту порошків металів у ЕВР - 995 (склади 7, 13, 20).
Однак у цьому випадку для забезпечення стехіометричного співвідношення компонентів у суміші буде потрібно введення в ЕВР від 40, 22 до 4795 гранульованої аміачної селітри. З урахуванням вмісту твердого сенсибілізатора і спученого перлітного піску (295), кількість твердої фракції в складі ЕВР досягає від 51 до 5895, що перевищує гранично допущенний вміст її у ЕВР (до 5095), при якому порогова в'язкість суміші не перевищує 50000сПуаз.
Граничне значення твердої фракції в складі ЕВР продиктовано в'язкістю суміші, при якій вона ще зберігає достатню текучість і може бути перекачана в шпару віддентровими насосами, установленими на існуючих в Україні доставочних змішувально-зарядних машинах марки «Акватол», а також утратою водостійкості ЕВР при наявності твердих фракцій у емулькомі більш 5095.
Зниження вмісту твердого сенсибілізатора в ЕВР до З - 495 (склади 1, 2, 8, 14, 15) дозволяє знизити загальний вміст твердої фракції від 10 до 24,2295 і мати добре текучу і водостійку вибухову суміш. Однак, такий вміст компонентів не забезпечує необхідної потужності ЕВР (33878 - 3510, 9кДж/кг). У прототипу - 3310кДж/кг.
Оптимальний склад пропонованого ЕВР відповідає вмісту в ньому 5 - 895 алюмінію чи феросиліцію, чи кремнію (склади З - 6, 9 - 12, 16 - 19). При цьому теплота вибуху складе від 3507,85 до 4512,9кДж/кг, а тверда фракція в складі ЕВР не перевищить 5095. Екологічна чистота оптимальної рецептури забезпечується близьким до нуля кисневим балансом (до мінус 0,0995).
Стосовно способу одержання ЕВР поставлена задача вирішується тим, що у способі одержання емульсійної вибухової речовини шляхом перемішування емульсійної композиції і сенсибілізатора - спученого перлітного піску, відповідно до винаходу, емульсійну композицію перед змішуванням зі спученим перлітним піском додатково змішують з порошками алюмінію чи феросиліцію, чи кремнію, і з гранульованою аміачною селітрою, при цьому процес перемішування з усіма компонентами здійснюють не менш 40 хвилин зі швидкістю 12об/хв і кінцевій температурі суміші не нижче 4070.
Така черговість обумовлена тим, що після введення порошків металів температура суміші знижується незначно і добавка добре перемішується з емулькомом. Введення гранульованої аміачної селітри приводить до зниження температури суміші на 10 - 157"Сб. При цьому суміш має допустиму в'язкість (не більш 50000сПуаз), високу водостійкість і низьку чутливість до механічних і інших впливів.
Введення спученого перлітного піску не знижує температуру і не підвищує в'язкість суміші а лише насичує її повітряними включеннями, завдяки яким підвищується чутливість суміші до детонаційного імпульсу (суміш вибухає від тротилової шашки масою 400г). Під дією ініціюючого імпульсу повітряні бульбочки, які знаходяться в порах спученого перлітного піску, адіабатично стискуються, розігріваючись до температури 15007С и вище. При цьому утворюються так називані «гарячі крапки» у
ЕВР. В результаті виділяється велика кількість тепла, чим і забезпечується стійке поширення детонації по масі шпаруватого заряду. У цьому зв'язку введення спученого перлітного піску в емульком повинно здійснюватися на останній стадії одержання ЕВР.
Швидкість перемішування суміші 12о0б/хв обумовлена конструктивними особливостями змішувально-зарядної машини і забезпечує безпечний механічний вплив на ЕВР. Час перемішування визначений експериментально і забезпечує досягнення рівномірного розподілу всіх компонентів ЕВР.
Спосіб здійснюють таким чином.
Попередньо виготовлений у заводських умовах емульком з гарантованими фізико- хімічними властивостями доставляють на місця проведення підривних робіт.
Завантажують емульком з температурою не нижче 60"С в змішувально-зарядну машину «Акватол», в яку потім послідовно вводять металевий порошок, гранульовану аміачну селітру і спучений перлітний пібок при постійному перемішуванні зі швидкістю 12об/хв протягом не менш 40 хвилин і кінцевій температурі суміші не нижче 407с.
Контрольні іспити заявляємої ЕВР, отриманої цим способом, на ДПП «Запоріжвибухпром» показали, що по роботоздатності воно перевищує відоме ЕВР у 1,4 рази. Роботоздатність визначалася по воронкоутворенню в шпарах діаметром 216мм при масі зарядів 16кг.
Claims (4)
1. Емульсійна композиція для вибухової речовини, що включає водні розчини аміачної і кальцієвої селітр і емульгатор, яка відрізняється тим, що як емульгатор містить емульгатор «Україніт», що являє собою 20-3596-ний розчин поліетиленглікольних ефірів жирів рослинного або тваринного походження в дизельному паливі, при наступному співвідношенні компонентів у композиції,
мас. бо: Аміачнаселітра 35,2-38,2 Кальцієва селітра 38,55-41,05 Емульгатор «Україніт» 8.35-9,05 Вода 142-154.
2. Спосіб одержання емульсійної композиції для вибухової речовини, що включає активне перемішування суміші оксіетилованих жирів тваринного походження з нафтопродуктами повної заводської готовності зі свіжоприготовленим розчином окислювача протягом часу підливання окислювача, який відрізняється тим, що як суміш оксіетилованих жирів тваринного походження з нафтопродуктами використовують емульгатор «Україніт» 1 процес ведуть при температурі 40-757С зі швидкістю перемішування 600-1000 об.хв.
3. Емульсійна вибухова речовина, що включає емульсійну композицію 1 сенсибілізатор - спучений перлітний пісок, яка відрізняється тим, що як емульсійну композицію вона містить емульсійну композицію по п. | 1 додатково містить твердий сенсибілізатор у вигляді порошків алюмінію чи феросиліцію, чи кремнію 1 гранульовану аміачну селітру при наступному співвідношенні компонентів, мас. 90: Емульсійна композиція 50-78 Порошки 5-9 алюмінію чи феросиліцію,чи кремнію Гранульована аміачна селітра 14-40 Спучений перлітний пісок /-2.
4. Спосіб одержання емульсійної вибухової речовини шляхом перемішування емульсійної композиції і сенсибілізатора - спученого перлітного піску, який відрізняється тим, що емульсійну композицію перед змішуванням зі спученим перлітним піском додатково змішують з порошками алюмінію чи феросиліцію, чи кремнію і1 з гранульованою аміачною селітрою, при цьому процес перемішування з усіма компонентами здійснюють протягом не менш 40 хвилин з швидкістю 12 об.хв. 1 кінцевою температурою суміші не нижче 402С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2000127068A UA52825C2 (uk) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Емульсійна композиція для вибухової речовини, емульсійна вибухова речовина україніт-пп і способи іх одержання |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2000127068A UA52825C2 (uk) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Емульсійна композиція для вибухової речовини, емульсійна вибухова речовина україніт-пп і способи іх одержання |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA52825C2 true UA52825C2 (uk) | 2003-01-15 |
Family
ID=74173997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2000127068A UA52825C2 (uk) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Емульсійна композиція для вибухової речовини, емульсійна вибухова речовина україніт-пп і способи іх одержання |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA52825C2 (uk) |
-
2000
- 2000-12-08 UA UA2000127068A patent/UA52825C2/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6165297A (en) | Process and apparatus for the manufacture of emulsion explosive compositions | |
| EP0004160B1 (en) | Explosive compositions and method for their manufacture | |
| RU2759888C1 (ru) | Ингибированные эмульсии для применения при взрывных работах в реакционноспособном грунте или в условиях высоких температур | |
| AU2012286593B2 (en) | Improved explosive composition | |
| CN104159873B (zh) | 改良爆破剂 | |
| RU2722781C2 (ru) | Состав взрывчатого вещества и способ доставки в скважину | |
| NZ204344A (en) | Water-in-oil emulsion explosive compositions containing sump oil as water-immisible organic phase | |
| AU2002239707B2 (en) | Thickened water in oil emulsion composition | |
| US4207125A (en) | Pre-mix for explosive composition and method | |
| JP2942265B2 (ja) | フェノール系乳化剤誘導体を含有するエマルジョン爆薬 | |
| AU2001298034B2 (en) | Stabilized energetic water in oil emulsion composition | |
| NO174384B (no) | Fremstilling av et vann-i-olje-emulsjonssprengstoff | |
| AU2001298034A1 (en) | Stabilized energetic water in oil emulsion composition | |
| CA2469783C (en) | A method for preparing a sensitised emulsion explosive | |
| CA2043369C (en) | Emulsion that is compatible with reactive sulfide/pyrite ores | |
| UA75381C2 (en) | Process for manufacturing explosive substances on-site | |
| US6514361B1 (en) | Preparation of emulsions | |
| UA52825C2 (uk) | Емульсійна композиція для вибухової речовини, емульсійна вибухова речовина україніт-пп і способи іх одержання | |
| US6855219B2 (en) | Method of gassing emulsion explosives and explosives produced thereby | |
| RU2520483C1 (ru) | Эмульсионный взрывчатый состав для формирования шпуровых зарядов | |
| RU2526994C1 (ru) | Предохранительный эмульсионный взрывчатый состав для шпуровых зарядов | |
| CA2240544C (en) | Process and apparatus for the manufacture of emulsion explosive compositions | |
| PL189609B1 (pl) | Emulsja wybuchowa do naboi energetycznych | |
| CA2239095C (en) | Gasser composition and method of gassing | |
| AU725246B2 (en) | Process & apparatus for the manufacture of emulsion explosive compositions |