DE1182566B - Detonable, water-containing explosive mixture - Google Patents

Detonable, water-containing explosive mixture

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DE1182566B
DE1182566B DED39680A DED0039680A DE1182566B DE 1182566 B DE1182566 B DE 1182566B DE D39680 A DED39680 A DE D39680A DE D0039680 A DED0039680 A DE D0039680A DE 1182566 B DE1182566 B DE 1182566B
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    • C06B47/145—Water in oil emulsion type explosives in which a carbonaceous fuel forms the continuous phase

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Description

Detonationsfähiges, wasserhaltiges Sprenggemisch Gegenstand des Hauptpatentes 1 123 963 ist ein detonationsfähiges, wasserhaltiges Sprenggemisch, welches durch eine mittels bekannter Emulgatoren erstellte Wasser-in-Öl-Emulsion von Wasser und flüssigen oder festen, unter 100°C unzersetzt schmelzenden Sprengstoffen gekennzeichnet ist. Gemäß Zusatzpatent 1 141 572 wird die Zusammensetzung des detonationsfähigen, wasserhaltigen Sprenggemisches dahin abgeändert, daß in dem Wasser Kohlenstoff= und/oder Sauerstoffträger gelöst sind.Detonable, water-containing explosive mixture is the subject of the main patent 1 123 963 is a detonable, water-containing explosive mixture, which by a water-in-oil emulsion of water and produced by means of known emulsifiers liquid or solid explosives that melt undecomposed below 100 ° C is. According to additional patent 1 141 572, the composition of the detonable, modified water-containing explosive mixture so that carbon = in the water and / or oxygen carriers are dissolved.

Es wurde nun gefunden, daß man diese Emulsionen auch gemeinsam mit festen Stoffen vorteilhaft zum Aufbau neuer Sprengstoffe verwenden kann, wenn das Sprenggemisch gemäß Zusatzpatent 1 141 572 feste, wasserlösliche, brennbare Kohlenstoffträger und/oder so viel wasserlösliche Sauerstoffträger enthält, daß das Lösevermögen der Wasserkomponente für den Sauerstoffträger weit überschritten ist. Als feste Stoffe können je nach Anwendungsart Sauerstoffträger, verbrennbare Stoffe, detonationsfähige Stoffe, inerte Stoffe oder eine Kombination dieser Stoffe zugesetzt werden.It has now been found that these emulsions can also be used together with can use solid materials advantageously to build new explosives, if that Explosive mixture according to additional patent 1 141 572 solid, water-soluble, flammable carbon carriers and / or contains so much water-soluble oxygen carriers that the solvency of the Water component for the oxygen carrier is far exceeded. As solid substances Depending on the type of application, oxygen carriers, combustible substances, detonable substances Substances, inert substances or a combination of these substances are added.

Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Sprenggemisches lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: Durch die Kombination der detonationsfähigen Emulsionen mit Feststoffen lassen sich je nach dem Verhältnis Feststoff zu Emulsion Sprengstoffe verschiedenster Konsistenz herstellen, die z. B. pulverförmig, gelatinös oder auch bei gewöhnlicher Temperatur gießfähig sein können.Leave the main advantages of the explosive mixture according to the invention can be summarized as follows: By combining the detonable Emulsions with solids can be broken down depending on the ratio of solids to emulsion Manufacture explosives of various consistencies, z. B. powder, gelatinous or can also be pourable at ordinary temperature.

Die Dichte der gebräuchlichen pulverförmigen Sprengstoffe läßt sich durch den Wassergehalt der Emulsion vorteilhaft variieren, und zwar ohne wesentliche Beeinflussung der sonstigen sprengtechnischen Daten.The density of the common powdery explosives can be advantageously vary by the water content of the emulsion, without substantial Influencing the other blasting data.

In Übereinstimmung mit der im Hauptpatent festgestellten Erniedrigung der Schlagempfindlichkeit der detonationsfähigen Emulsionen konnte auch bei den Sprenggemischen gemäß der vorliegenden Erfindung der gleiche Effekt beobachtet werden. So ist es z. B. bei vielen handelsüblichen gelatinösen Sprengstoffen möglich, durch Emulgieren mit wäßrigen ' Lösungen die Schlagempfindlichkeit erheblich herabzusetzen und somit ihre Handhabungssicherheit beträchtlich zu erhöhen.In accordance with the degradation found in the main patent the impact sensitivity of the detonable emulsions could also be found in the Explosive mixtures according to the present invention, the same effect can be observed. So it is z. B. possible with many commercially available gelatinous explosives by Emulsifying with aqueous' solutions considerably reduce the impact sensitivity and thus to increase their handling safety considerably.

Die Brisanz von Sprenggemischen gemäß der vorliegenden Erfindung läßt sich in einem sehr weiten Bereich einstellen und dem gewünschten Verwendungszweck anpassen. Dadurch ist auch eine Erhöhung der schiebenden Wirkung des Sprengstoffes auf Kosten der Brisanz möglich.The explosiveness of explosive mixtures according to the present invention leaves adjust themselves in a very wide range and the desired purpose adjust. This also increases the pushing effect of the explosives possible at the expense of explosiveness.

Bei der Herstellung von Sprenggemischen mit detonationsfähigen Emulsionen liegt ein wichtiger. wirtschaftlicher Vorteil darin, daß der Anteil an Sprengöl und Nitrokörpern oft reduziert werden kann.In the production of explosive mixtures with emulsions capable of detonation is an important one. economic advantage in the fact that the proportion of explosive oil and nitro bodies can often be reduced.

Die Fabrikation der Sprenggemische gemäß der Erfindung erfolgt im allgemeinen so, daß die detonationsfähige Emulsion mit dem Feststoff, der auf die für Sprengstoffe übliche Korngröße vermahlen ist, in einem geeigneten Mischgerät bis zur Homogenisierung verarbeitet wird. Eine weitere Möglichkeit ist, den Feststoff zunächst mit der wäßrigen Phase zu vermischen und anschließend die organische Phase (Sprengöl, Nitrokörper) nebst Emulsionshilfsmitteln zuzufügen. Auch kann die Mischung von Feststoff und organischer Phase nachträglich in die wäßrige Lösung einemulgiert werden.The manufacture of the explosive mixtures according to the invention takes place in generally so that the detonable emulsion with the solid that is on the normal particle size for explosives is ground in a suitable mixer is processed until homogenization. Another option is the solid first to mix with the aqueous phase and then the organic phase Add (explosive oil, nitro bodies) along with emulsion auxiliaries. Also can the mix of solid and organic phase is subsequently emulsified into the aqueous solution will.

Die Vorteile der erfindungsgemäß hergestellten Sprenggemische sollen durch die nachstehenden Beispiele erläutert werden: Beispiel l Pulverförmiger Sprengstoff Zusammensetzung: 130/,Emulsion, bestehend aus 9,8 Teilen Nitroglykol, 0,1 Tei=len . Collodiumwolle, 0,1 Teil eines unter dem Handelsnamen »Span 65e bekannten Emulgators auf Basis von Sorbit, welcher teilweise mit Fettsäure verestert ist, und 3.Teilen einer gesättigten wäßrigen Lösung von NH,N03 und Ca(N03)a, 79°/o NH,N03, 4 % Holzmehl, 4 °/a Braunkohlenstaub. Sprengtechnische Daten Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,06 g/cm3 Bleiblockausbauchung . . . . . . . . . . . 360 cm3 Stauchung nach H e s s . . . . . . . . . 19,0 mm Detonationsübertragung auf Sand 20 cm Energieniveau . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100,3 mt/I Wie der Vergleichssprengstoff zeigt, kann durch i Verwendung einer Emulsion die Dichte und damit das Energieniveau eines pulverförmigen Sprengstoffs vorteilhaft erhöht werden.The advantages of the explosive mixtures prepared according to the invention are to be explained by the following examples: Example 1 Powdered explosive Composition: 130 /, emulsion, consisting of 9.8 parts of nitroglycol, 0.1 parts. Collodion wool, 0.1 part of an emulsifier based on sorbitol known under the trade name »Span 65e, which is partially esterified with fatty acid, and 3rd parts of a saturated aqueous solution of NH, NO3 and Ca (NO3) a, 79% NH, N03, 4 % wood flour, 4% / a lignite dust. Blasting data density. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.06 g / cm3 lead block bulge. . . . . . . . . . . 360 cm3 compression according to Hess. . . . . . . . . 19.0 mm detonation transfer on sand 20 cm energy level. . . . . . . . . . . . . . . . . . 100.3 mt / l As the comparative explosive shows, the density and thus the energy level of a powdered explosive can be advantageously increased by using an emulsion.

Ein Vergleichssprengstoff, der an Stelle der wäßrigen Lösung weitere 3 °/o NH,N03 enthielt, besitzt folgende sprengtechnische Daten: Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,93 g/cm3 Bleiblockausbauchung . . . . . . . . . . . 350 cm' Stauchung ..................... 18,6 mm Detonationsübertragung auf Sand 30 cm Energieniveau . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90,4 mt/1 Beispiel 2 Gelatinöse Sprengstoffe mit verschiedenem Wassergehalt (Zusammensetzungen und sprengtechnische Daten) °° Sprengöl Emulsion Molare Mischung °,° Holz- Stauchung Energie- # (60 : 40) °/° H20 °/° Calciumstearat mehl nach H e s s niveau gelatiniert °/° (NaN03 + NH,CI) (mm) (mt/1) 30 - 0,5 66,5 3 23 88,6 30 2 0,5 64,5 3 27 90,0 30 4 0,5 62,5 3 17,5 91,5 30 6 0,5 60,5 3 16,5 92,8 30 j 8 0,5 58,5 3 11,6 94,2 Trotz Ersatz des energieliefernden Salzpaares (NaN03 -f- NH,CI) durch einen inerten Stoff (H20) wird überraschenderweise eine deutliche Erhöhung des Energieniveaus erreicht. Die Brisanz (als Maß dafür gilt die Stauchung nach H e s s) läßt sich durch Variation des Wassergehaltes in einem weiten Bereich einstellen.A comparative explosive, which instead of the aqueous solution contained a further 3% NH, NO 3, has the following technical explosive data: Density. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.93 g / cm3 lead block bulge. . . . . . . . . . . 350 cm 'compression ..................... 18.6 mm detonation transfer on sand 30 cm energy level. . . . . . . . . . . . . . . . . . 90.4 mt / 1 Example 2 Gelatinous explosives with different water content (composition and technical data) °° Explosive oil emulsion Molar mixture °, ° Wood compression Energy # (60: 40) ° / ° H20 ° / ° Calcium stearate flour according to Hess level gelatinized ° / ° (NaN03 + NH, CI) (mm) (mt / 1) 30 - 0.5 66.5 3 23 88.6 30 2 0.5 64.5 3 27 90.0 30 4 0.5 62.5 3 17.5 9 1, 5 30 6 0.5 60.5 3 1 6.5 92.8 30 j 8 0.5 58.5 3 1 1 , 6 94.2 Despite the replacement of the energy-supplying salt pair (NaN03 -f-NH, CI) with an inert substance (H20), a significant increase in the energy level is surprisingly achieved. The explosiveness (the compression according to Hess applies as a measure) can be adjusted over a wide range by varying the water content.

Beispiel 3 Gelatinöser Wettersprengstoff Zusammensetzung: 35 °/o Emulsion, bestehend aus 20 Teilen Sprengöl (60: 40), 0,8 Teilen Collodiumwolle, 0,2 Teilen Zn-Oxy4earat und 14 Teilen einer wäßrigen Lösung aus 34,70/, Rohrzucker, 27,8% Ca (N03)2, 23,6% NH4N03 und 13,9 0/0 H20j.Example 3 Gelatinous weather explosive Composition: 35% emulsion, consisting of 20 parts of explosive oil ( 60:40), 0.8 part of collodion wool, 0.2 part of Zn oxy4earate and 14 parts of an aqueous solution of 34.70% cane sugar 27.8% Ca (N03) 2, 23.6% NH4N03 and 1 3.9 0/0 H20j.

40% NaN03, 25 % NH,C1. Sprengtechnische Daten: Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,64 g/cm3 Bleiblockausbauchung . . . . . . . . . . . 212 cm 3 Stauchung nach H e s s . . . . . . . . . 12,7 mm Detonationsübertragung auf Sand 3 cm Detonationsübertragung (Papprohr) .... ............... 5 cm Dieser Sprengstoff gilt nach den Bedingungen der Klasse I als schlagwettersicher. Er besitzt aber mit 212 cm3 eine um 15111, höhere Ausbauchung bzw. Leistung als der übliche Klasse-I-Wettersprengstoff der folgenden Zusammensetzung: 30 °/o Nitroglycerin, 3 °/0 50%ige Calciumnitratlösung, 26,5 °/o Ammoniumnitrat, 0,5°/o Holzmehl, 40,0 °/o NaC1, (Bleiblockausbauchung 185 cm3), obwohl dieser einen wesentlich höheren Gehalt eines brisanten Sprengstoffes enthält.40% NaN03, 25% NH, C1. Blasting data: density. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.64 g / cm3 lead block bulge. . . . . . . . . . . 212 cm 3 compression according to H e s s. . . . . . . . . 12.7 mm detonation transmission on sand 3 cm detonation transmission (cardboard tube) .... ............... 5 cm this one Explosives are considered fireproof according to the conditions of class I. He owns but with 212 cm3 a bulge or performance that is 15111 higher than the usual one Class I explosive with the following composition: 30% nitroglycerin, 3 ° / 0 50% calcium nitrate solution, 26.5 ° / o ammonium nitrate, 0.5 ° / o wood flour, 40.0 ° / o NaC1, (lead block bulge 185 cm3), although this is a much higher one Contains a high explosive.

Beispiel 4 Gelatinöser Gesteinsprengstoff Zusammensetzung: 34 °/o Emulsion, bestehend aus 20 Teilen Sprengöl ' (60: 40), 0,6 Teilen Collodiumwolle, 0,1 Teil eines unter dem Handelsnamen »Tween 80a gebräuchlichen Emulgators auf Basis von Sorbit, welcher partiell mit Fettsäure verestert und teilweise äthoxyliert ist, und 13,3 Teilen wäßriger Lösung aus 34,70/0 Rohrzucker, 27,80/, Ca (N03)2, 23,60/, NH,N03 und 13,9 % H20, 64% NH,NOs, 2 % Holzmehl, 30/, Braunkohlepulver. Sprengtechnische Daten: Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,55 g/cm3 Bleiblockausbauchung . . . . . . . . . . . 370 ems Stauchung nach H e s s . . . . . . . . . 14 mm Detonationsübertragung . . . . . . . . . 4 cm Fallhammer nach Koenen-Ide .............. Ikg50cm Dieser Sprengstoff entspricht etwa in der Leistung dem unter dem Handelsnamen bekannten Ammon-Gelit 3 (Bleiblockausbauchung 375 cm3), ist aber wesentlich handhabungssicherer (Fallhammerwerte von 1 kg 20 cm von Ammon-Gelit 3) und wirtschaftlicher, da er im Gegensatz zum Ammon-Gelit 3 2 % weniger Sprengöl und keine aromatischen Nitrokörper enthält (Ammon-Gelit 3 : 11% aromatische Nitrokörper). Beispiel s Hochbrisanter gelatinöser Sprengstoff Zusammensetzung: 35 °/o Emulsion, bestehend aus 19 Teilen Sprengöl (60: 40), 0,8 Teilen Collodiumwolle, 0,2 Teilen Ca-Oxystearat, 14,7 Teilen gesättigter wäßriger Lösung von NH,N03, Ca(N03)2 und NH,C104 und 0,3 Teilen Guarmehl, 25 °/o NH,C104, 40 % Hexogen. Sprengtechnische Daten: Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,58 g/cm3 Bleiblockausbauchung . . . . . . . . . . 450 cm3 Stauchung nach H e s s . . . . . . . . >30 mm Detonationsgeschwindigkeit ..... 7200 m/sec Fallhammer nach K a s t ....... 1 kg 20 cm Zusammensetzung des Vergleichssprengstoffes ohne Emulsion: 33,5 % Sprengöl (60: 40), 1,5 °/o Collodiumwolle, 25 0/0 NH4C104, 40 % Hexogen. Sprengtechnische Daten: Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,58 g/cm3 Bleiblockausbauchung . . . . . . . . . . 500 cm3 Stauchung nach H e s s . . . . . . . . >30 mm Detonationsgeschwindigkeit ..... 7700 m/sec Fallhammer nach K a s t ....... 1 kg 8 cm Der Emulsionssprengstoff dieses Beispiels ist noch immer hochbrisant, wie die Stauchung nach H e s s und die Detonationsgeschwindigkeit zeigen, obgleich er nur noch 20 % Sprengöl enthält (Vergleichssprengstoff: 350/, Sprengöl). Wie die beiden Fallhammerteste zeigen, ist die Handhabungssicherheit nicht unerheblich größer geworden. Beispiel 6 Gießfähiger Sprengstoff Zusammensetzung: 60 % Emulsion, bestehend aus 35,4 Teilen Sprengöl (60:40), 0,3 Teilen Collodiumwolle, 23,8 Teilen gesättigter Ammonnitratlösung, 0,3 Teilen eines Emulgators, der im Handel unter der Bezeichnung »Cremophor FM« erhältlich ist und ein Fettsäurekondensationsprodukt darstellt, 35,60/, NH,N03, 4,4 °/o Braunkohlenstaub. Sprengtechnische Daten: Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,20 g/cm3 Bleiblockausbauchung . . . . . . . . . . . 350 cm" Infolge der Gießfähigkeit dieses Sprengstoffes lassen sich durch direktes Eingießen auch in unregelmäßig geformte Hohlräume hohe Ladedichten erzielen.Example 4 Gelatinous rock explosive Composition: 34% emulsion, consisting of 20 parts of explosive oil ( 60:40), 0.6 part of collodion wool, 0.1 part of an emulsifier based on sorbitol which is commonly used under the trade name Tween 80a, which partially is esterified with fatty acid and partially ethoxylated, and 13.3 parts of an aqueous solution of 34.70 / 0 cane sugar, 27.80 /, Ca (N03) 2, 23.60 /, NH, N03 and 13.9% H20, 64 % NH, NOs, 2% wood flour, 30 /, brown coal powder. Blasting data: density. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.55 g / cm3 lead block bulge. . . . . . . . . . . 370 ems compression according to Hess. . . . . . . . . 14 mm detonation transmission. . . . . . . . . 4 cm drop hammer according to Koenen-Ide .............. Ikg50cm This explosive roughly corresponds in performance to the Ammon-Gelit 3 known under the trade name (lead block bulge 375 cm3), but is much safer to handle (drop hammer values from 1 kg 20 cm of Ammon-Gelit 3) and more economical, because in contrast to Ammon-Gelit 3 it contains 2% less explosive oil and no aromatic nitro bodies (Ammon-Gelit 3: 11% aromatic nitro bodies). Example s Highly explosive gelatinous explosive Composition: 35 % emulsion, consisting of 19 parts of explosive oil ( 60:40), 0.8 parts of collodion wool, 0.2 parts of calcium oxystearate, 14.7 parts of saturated aqueous solution of NH, NO3, Ca (NO3) 2 and NH, C104 and 0.3 part guar flour, 25 % NH, C104, 40% hexogen. Blasting data: density. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.58 g / cm3 lead block bulge. . . . . . . . . . 450 cm3 compression according to Hess. . . . . . . . > 30 mm detonation speed ..... 7200 m / sec drop hammer according to K ast ....... 1 kg 20 cm Composition of the comparative explosive without emulsion: 33.5 % blasting oil (60: 40), 1.5 ° / o collodion cotton, 25 0/0 NH4C104, 40% hexogen. Blasting data: density. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.58 g / cm3 lead block bulge. . . . . . . . . . 500 cm3 compression according to Hess. . . . . . . . > 30 mm detonation speed ..... 7700 m / sec drop hammer according to K ast ....... 1 kg 8 cm The emulsion explosive in this example is still highly explosive, as the compression according to Hess and the detonation speed show, although it does contains only 20 % blasting oil (comparative explosive: 350 /, blasting oil). As the two drop hammer tests show, the handling safety has increased significantly. Example 6 Castable explosives Composition: 60 % emulsion, consisting of 35.4 parts of explosive oil (60:40), 0.3 parts of collodion wool, 23.8 parts of saturated ammonium nitrate solution, 0.3 part of an emulsifier which is commercially available under the name » Cremophor FM ”is available and is a fatty acid condensation product, 35.60%, NH, NO3, 4.4% lignite dust. Blasting data: density. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.20 g / cm3 lead block bulge. . . . . . . . . . . 350 cm "Due to the pourability of this explosive, high loading densities can be achieved by pouring it directly into irregularly shaped cavities.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Detonationsfähiges, wasserhaltiges Sprenggemisch in Form einer aus Wasser und flüssigen oder festen, unter 100°C uniersetzt schmelzenden Sprengstoffkomponenten mit Hilfe bekannter Emulgatoren hergestellten Wasser-in-Öl-Emulsionen, das gemäß Zusatzpatent 1 141572 Kohlenstoff- und/oder Sauerstoffträger im Wasser gelöst enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es feste, wasserunlösliche brennbare Kohlenstoff träger und/oder so viel wasserlösliche Sauerstoffträger enthält, daß das Lösevermögen der Wasserkomponente für den Sauerstoffträger weit überschritten ist. Claims: 1. A detonable, water-containing explosive mixture in the form of a water-in-oil emulsions made from water and liquid or solid explosive components melting below 100 ° C with the aid of known emulsifiers, the carbon and / or oxygen carrier according to additional patent 1 141 572 contains dissolved in water, characterized in that it contains solid, water-insoluble, flammable carbon carriers and / or so much water-soluble oxygen carriers that the solubility of the water component for the oxygen carrier is far exceeded. 2. Sprenggemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich einen detonationsfähigen Stoff, wie Hexogen, enthält. 2. explosive mixture according to claim 1, characterized in that it is additionally contains a substance capable of detonation, such as hexogen. 3. Sprenggemisch nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Natriumchlorid in einer das Lösevermögen der Wasserkomponente übersteigenden Menge enthält.3. explosive mixture according to claim 1 and 2, characterized in that there is also sodium chloride in one of the solvent power the amount in excess of the water component.
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