DE1203653B

DE1203653B - Weather explosives

Info

Publication number: DE1203653B
Application number: DED42485A
Authority: DE
Inventors: Dr Adolf Berthmann; Dr Clemens Franze; Dr Gotthard Kuhn; Dr Paul Lingens
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1963-09-14
Filing date: 1963-09-14
Publication date: 1965-10-21
Also published as: NL6410615A; GB1084797A; BE653006A

Description

Wettersprengstoff Gegenstand der Erfindung sind Wettersprengstoffe die unter Verwendung von feindispersen, in H20 unlöslichen Inertstoffen, die mit flüssigen Salpetersäureestern nicht benetzbar sind, hergestellt sind und die eine hohe Sicherheit gegen Schlagwetter besitzen.Weather explosives The invention relates to weather explosives using finely dispersed inert substances that are insoluble in H20 and which are mixed with liquid nitric acid esters are not wettable, are produced and the one have high security against firedamp.

Es ist bekannt, daß pulverförmige Sprengstoffe auf der Basis von wasserlöslichen, anorganischen Salzen und einer sensibilisierenden Komponente (z. B. Nitroglycerin) nur begrenzt lagerfähig sind. Da bei der Lagerung Feuchtigkeit nie ganz ausgeschlossen werden kann, dringt Wasser in den Sprengstoff ein; hierbei erhärtet er; es kommt zu einei Verschlechterung seiner sprengtechnischen Eigenschaften. Dieses gilt besonders für pulverförmige Wettersprengstoffe. Eine unzureichende Lagerfähigkeit führt zum Abfall der Detonationsübertragung und kann damit der Anlaß zu einer Deflagration teilweise sitzengebliebener Schüsse und damit zu einer Schlagwetterzündung werden.It is known that powdered explosives based on water-soluble, inorganic salts and a sensitizing component (e.g. nitroglycerin) can only be stored for a limited time. Since moisture is never completely excluded during storage water penetrates the explosive; in this he confirms; it comes to a deterioration in its blasting properties. This is especially true for powdery weather explosives. Insufficient shelf life leads to Decrease in detonation transmission and can thus give rise to deflagration partially missed shots and thus become a firedamp ignition.

Es sind Vorschläge bekanntgeworden, das Festwerden pulverförmiger Sprengstoffe bei der Lagerung durch Zusätze feindisperser, inerter Substanzen, wie beispielsweise Tonerde, Calciumcarbonat, Silikate, Kieselsäure usw., zu verhindern.Proposals have become known that solidification is more powdery Explosives in storage by adding finely divided, inert substances such as for example clay, calcium carbonate, silicates, silica, etc. to prevent.

Diese Maßnahmen waren bei stärkeren Sprengstoffen recht erfolgreich. Bei den heutigen hochsicheren Wettersprengstoffen zeigte sich aber, daß die Anwesenheit der feindispersen Substanzen zu einem erheblichen Rückgang oder gar zum völligen Zusammenbruch der Detonationsübertragung führt.These measures have been quite successful with stronger explosives. With today's highly secure weather explosives, however, it was shown that the presence of the finely dispersed substances lead to a considerable decrease or even to a complete decrease Collapse of the detonation transmission.

Bekanntlich ist die Abstimmung der Korngrößen der umsetzungsfähigen Salze (z. B. Alkalinitrat-Ammonchlorid) mit dem Sprengölgehalt verantwortlich für die Schlagwettersicherheit des Sprengstoffes bei gleichzeitig ausreichender Detonationsübertragung. Die Abstimmung der Korngrößen mit dem Sprengölgehalt ist nicht mehr ohne weiteres möglich, sobald dem Sprengstoff Inertstoffe mit großer spezifischer Oberfläche zugesetzt werden, die ihrerseits erhebliche Mengen Sprengöl absorbieren können.It is well known that the coordination of the grain sizes is the most feasible Salts (e.g. alkaline nitrate ammonium chloride) with the explosive oil content responsible for the firedamp safety of the explosives with sufficient detonation transmission at the same time. The coordination of the grain sizes with the explosive oil content is no longer straightforward possible as soon as inert substances with a large specific surface are added to the explosive which in turn can absorb significant amounts of blasting oil.

Eine Vergrößerung des Sprengölgehaltes zur Erhöhung der Detonationsübertragung verbietet sich, da dann die Schlagwettersicherheit nicht mehr gewährleistet ist.An increase in the blasting oil content to increase the detonation transmission Prohibited because then the fire weather security is no longer guaranteed.

Überraschenderweise zeigte sich nun, daß man auch durch Verwendung bestimmter feindisperser Stoffe die Lagerfähigkeit pulverförmiger Wettersprengstoffe verbessern kann, ohne daß es zu einer Verschlechterung der sonstigen sprengtechnischen Eigenschaften kommt. Dieses läßt sich dadurch erreichen, daß man feindisperse, wasserunlösliche, inerte Stoffe verwendet, die für Sprengöl nicht benetzungsfähig sind.Surprisingly, it has now been found that you can also use certain finely dispersed substances affect the shelf life of powdery weather explosives can improve without it to a deterioration of the other blasting technology Properties is coming. This can be achieved by using finely dispersed, water-insoluble, inert substances are used which cannot be wetted by explosive oil.

Geeignete feindisperse, inerte und wasserunlösliche Stoffe sind solche, die durch eine spezielle Behandlung für Salpetersäureester unbenetzbar gemacht werden. Diese spezielle Behandlung, die jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, besteht beispielsweise darin, daß der feindisperse Stoff (Tonerde, Calciumcarbonat, Silikate, Kieselsäure usw.) für sich allein oder mit anderen festen Sprengstoffbestandteilen, z. B. mit Metallseifen (Erdalkali- oder Schwerinetallsalze langkettiger Fettsäuren) sowie langkettigen Fettaminen und deren Salze usw., intensiv vermischt wird. Man kann auch feindisperse inerte Stoffe verwenden, die von Natur aus für Salpetersäureester nicht benetzbar sind, wie methylierte Kieselsäure, die im Handel unter der Bezeichnung Füllstoff R 972 erhältlich ist.Suitable finely dispersed, inert and water-insoluble substances are those which are made non-wettable by a special treatment for nitric acid esters. This special treatment, which is not the subject of the present invention, consists, for example, in that the finely dispersed substance (alumina, calcium carbonate, silicates, silica, etc.) alone or with other solid explosive components, e.g. B. with metal soaps (alkaline earth or heavy metal salts of long-chain fatty acids) and long-chain fatty amines and their salts, etc., is intensively mixed. It is also possible to use finely dispersed inert substances which by nature are not wettable by nitric acid esters, such as methylated silicic acid, which is commercially available under the name Filler R 972 .

Durch einen sehr einfachen Versuch läßt sich jedesmal entscheiden, ob der vorgesehene feindisperse Inertstoff für die erfindungsgemäße Verwendung in Sprengstoffen geeignet ist. Auf eine kleine Menge Inertstoff bringt man 1 Tropfen Sprengöl: Normalerweise wird der Tropfen sofort aufgesaugt; falls der Inertstoff dagegen für Sprengöl nicht benetzbar ist, bleibt der Tropfen auf dem Pulver liegen.A very simple experiment can be used to decide each time whether the finely dispersed inert substance provided is suitable for use in explosives according to the invention. Add 1 drop of blasting oil to a small amount of inert substance: normally the drop is absorbed immediately; if, on the other hand, the inert substance cannot be wetted by explosive oil, the drop remains on the powder.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachstehend einige Beispiele gegeben, die jedoch keine einschränkende Bedeutung haben. Beispiel la Zusammensetzung: 9,0 Gewichtsprozent Sprengöl (Nitroglycerin-Nitroglykol-Gemisch im Verhältnis 40: 60), 0,7 Gewichtsprozent inerter Stoff, bestehend aus 0,55 Teilen hochdisperser Kleselsäure (im Handel unter der Bezeichnung Aerosil erhältlich), behandelt mit 0,15 Teilen Zn-Stearat, 58,9 Gewichtsprozent Kaliumnitrat, 31,4 Gewichtsprozent Ammoniumehlorid. Sprengtechnische Eigenschaften: Detonationsübertragung frei liegend auf Sand ............ 50 cm im Papprohr ................... 15 cm Beispiel lb Ein Vergleichssprengstoff derselben Zusammensetzung, bei dem aber die feindisperse Kieselsäure unbehandelt war und daher mit Sprengöl benetzt wurde, ergab: Detonationsübertragung frei liegend auf Sand ............ anliegend im Papprohr ................... 3 cm Beispiel 2 Zusammensetzung: 9,0 Gewichtsprozent Sprengöl (Nitroglycerin -Nitroglykol im Verhältnis 40: 60), 0,7 Gewichtsprozent methylierte Kieselsäure, die im Handel unter der Bezeichnung Füllstoff R972 erhältlich ist, 58,9 Gewichtsprozent Kaliumnitrat, 31,4 Gewichtsprozent Ammoniumchlorid, Sprengtechnische Eigenschaften: Wie Beispiel la.For a better understanding of the invention, some examples are given below, which however are not of any restrictive significance. Example la Composition: 9.0 percent by weight of blasting oil (nitroglycerin-nitroglycol mixture in a ratio of 40:60), 0.7 percent by weight of inert substance, consisting of 0.55 parts of highly disperse silicic acid (available commercially under the name Aerosil), treated with 0 , 15 parts of Zn stearate, 58.9 percent by weight potassium nitrate, 31.4 percent by weight ammonium chloride. Blasting properties: Detonation transfer exposed on sand ............ 50 cm in a cardboard tube ................... 15 cm Example lb A comparative explosive of the same Composition, in which the finely dispersed silica was untreated and therefore wetted with explosive oil, resulted in: Detonation transmission exposed on sand ............ lying in the cardboard tube ........... ........ 3 cm Example 2 Composition: 9.0 percent by weight of explosive oil (nitroglycerin-nitroglycol in a ratio of 40:60 ), 0.7 percent by weight of methylated silica, which is commercially available under the name Filler R972, 58, 9 percent by weight potassium nitrate, 31.4 percent by weight ammonium chloride, blasting properties: As in example la.

Beispiele 3abis3e Zusammensetzung: 9,5 Gewichtsprozent Sprengöl (60: 40), 1 Gewichtsprozent inerte Substanz (s. u.), 58,5 Gewichtsprozent Kaliumnitrat (70 Gewichtsprozent < 0,1 mm), 31,0 Gewichtsprozent Ammoniumchlorid (65 Gewichtsprozent < 0,1 mm).Examples 3abis3e composition: 9.5 percent by weight of nitroglycerine (60: 40), 1 percent by weight of inert substance (see below), 58.5 percent by weight of potassium nitrate (70 percent by weight <0.1 mm), 31.0 percent by weight ammonium chloride (65 weight percent <0.1 mm).

Die inerte Substanz bestand bei fünf Einzelversuchen aus 97 Teilen a) gefällter Kieselsäure (im Handel unter der Bezeichnung Ultrasil erhältlich), b) gefällter Kieselsäure (im Handel unter der Bezeichnung Siltee erhältlich), c) gefälltem Calciumsilikat (im Handel unter der Bezeichnung Calsil erhältlich), d) gefälltem AI-Silikat (im Handel unter der Bezeichnung P 820 erhältlich), e) Tonerde, die mit jeweils 3 Teilen Ca-Stearat behandelt waren. - Die Detonationsübertragung im Papprohr betrug 30 cm. Entsprechende Vergleichssprengstoffe, die aber mit den mit Sprengöl benetzten unbehandelten Inertstoffen hergestellt waren, übertrugen im Papprohr jedoch nur 7 cm.In five individual tests, the inert substance consisted of 97 parts of a) precipitated silica (commercially available under the name Ultrasil), b) precipitated silica (commercially available under the name Siltee), c) precipitated calcium silicate (commercially available under the name Calsil ), d) precipitated Al silicate (commercially available under the name P 820 ), e) alumina, each of which was treated with 3 parts of Ca stearate. - The detonation transmission in the cardboard tube was 30 cm. Corresponding comparative explosives, which, however, were produced with the untreated inert substances wetted with explosive oil, only transmitted 7 cm in the cardboard tube.

Die mit den entsprechenden Mischungen nach den Beispielen 1, 2 und 3 vorgenommenen Lagerversuche ergaben, daß sich die sprengtechnischen Eigenschaften bei einer Lagerung von 14 Tagen (25'C, 90 0/0 relative Feuchte) nicht änderten. Vergleichsmischungen, die ohne den inerten Stoff nach Beispiel 1 hergestellt waren, übertrugen zwar unmittelbar nach der Herstellung sehr gut (über 50 cm auf Sand, 15 cm im Papprohr); sie verschlechterten sich aber unter den oben angeführten Lagerbedingungen innerhalb von nur 5 Tagen so seht, daß sie nur noch anliegend übertrugen oder überhaupt nicht mehr durchdetonierten.The storage tests carried out with the corresponding mixtures according to Examples 1, 2 and 3 showed that the blasting properties did not change after storage for 14 days (25 ° C., 90 % relative humidity). Comparative mixtures which were produced without the inert substance according to Example 1 transferred very well immediately after production (over 50 cm on sand, 15 cm in a cardboard tube); However, under the storage conditions mentioned above, they deteriorated so visibly within only 5 days that they only transmitted adjacent to them or did not detonate at all.

. Damit ist gezeigt, daß die Verwendung der erfindungsgemäßen, durch Sprengöl nicht benetzbaren Inertstoffe die Lagerfähigkeit pulverförmiger Wettersprengstoffe ganz erheblich verbessert, ohne daß dadurch eine Verschlechterung der Detonationsübertragung erreicht wird. . It is thus shown that the use of the inert substances according to the invention, which cannot be wetted by explosive oil, considerably improves the storability of powdery weather explosives without impairing the detonation transmission.

Gleichzeitig ist hiermit noch ein weiterer Vorteil verbunden: Es ist bekannt, daß man durch Einarbeiten von sogenannten Hydrocolloiden (z. B. Guarmehl usw.) pulverförmige Sprengstoffe erhält, die auch gegen flüssiges Wasser eine gewisse Stabilität aufweisen. Eine ausreichende Wasserfestigkeit ließ sich aber bisher nur mit Mengen von etwa 2 Gewichtsprozent oder mehr des Quellstoffes erzielen. Da diese Quellstoffe als Kohlenstoffträger sekundäre Verbrennungsreaktionen auslösten, ergaben sich bisher große Schwierigkeiten, hochsichere Wettersprengstoffe herzustellen, die durch Quellstoffe allein eine ausreichende Wasserfestigkeit hatten. Es zeigte sich nun, daß die Menge des Quellstoffes erheblich reduziert werden kann, wenn in den Sprengstoff gleichzeitig die erfindungsgemäßen Inertstoffe eingearbeitet werden. Ein Beispiel soll das verdeutlichen: Beispiele 4abis4c Zusammensetzung: 9 Gewichtsprozent Sprengöl (60: 40) 1 Gewichtsprozent Guarmehl als Quellstoff, 0,7 Gewichtsprozent inerte Komponente (wie Beispiel la bzw. 2), 58,4 Gewichtsprozent Kaliumnitrat, 30,9 Gewichtsprozent Ammoniumehlorid. Sprengtechnische und sicherheitliche Daten: Die Versuche mit den Zusammensetzungen 4a und 4b ergeben gleiche Werte: Detonationsübertragung auf Sand < 50 cm Detonationsübertragung im Papprohr ................... 10 cm Schlagwettersicherheit ............. nach Klasse 3 Wasserfestigkeit: Nach einer lstündigen Lagerung unter einer 1 m hohen Wassersäule detonieren vier hintereinandergelegte Patronen noch durch. Einem Vergleichssprengstoff (Beispiel 4c), der ohne die erfindungsgemäßen Inertstoffe hergestellt war, mußten mindestens 2,0 Gewichtsprozent Guarmehl zugesetzt werden, um die oben angeführte Wasserfestigkeit zu erreichen; dieser Sprengstoff war aber nicht mehr schlagwettersicher nach Klasse 3, sondern ergab unter den amtlich festgesetzten Bedingungen beim sogenannten Kantenschuß in der Versuchsstrecke schon bei zehn Patronen eine Entzündung der schlagenden Wetter.At the same time, this also has a further advantage: it is known that the incorporation of so-called hydrocolloids (e.g. guar flour, etc.) gives powdery explosives which also have a certain stability against liquid water. However, sufficient water resistance has hitherto only been achieved with amounts of about 2 percent by weight or more of the swelling substance. Since these swelling substances triggered secondary combustion reactions as carbon carriers, there have been great difficulties in producing highly secure weather explosives which had sufficient water resistance through swelling substances alone. It has now been found that the amount of swelling substance can be reduced considerably if the inert substances according to the invention are simultaneously incorporated into the explosive. An example should clarify this: Examples 4abis4c Composition: 9 percent by weight of explosive oil ( 60:40), 1 percent by weight guar flour as swelling substance, 0.7 percent by weight inert component (such as Example 1a or 2), 58.4 percent by weight potassium nitrate, 30.9 percent by weight ammonium chloride . Blasting and safety data: The tests with the compositions 4a and 4b give the same values: Detonation transfer on sand <50 cm Detonation transfer in a cardboard tube ................... 10 cm fire protection .. ........... according to class 3 water resistance: After an hour of storage under a 1 m high column of water, four cartridges placed one behind the other detonate. At least 2.0 percent by weight guar flour had to be added to a comparative explosive (Example 4c) which was produced without the inert substances according to the invention in order to achieve the above-mentioned water resistance; However, this explosive was no longer fire-weatherproof according to class 3, but under the officially stipulated conditions in the so-called edge shot in the test section, even ten cartridges ignited the beating weather.

Zur Erhöhung der Wasserfestigkeit können dem Wettersprengstoff in bekannter Weise auch zusätzlich zu den mit Salpetersäureestern nicht benetzbaren Inertstoffen oberflächenaktive Stoffe, Salze langkettiger Fettsäuren oder Fettamine und deren Salze zugesetzt werden.To increase the water resistance, the weather explosive in as is known, in addition to those which cannot be wetted with nitric acid esters Inert substances, surface-active substances, salts of long-chain fatty acids or fatty amines and their salts are added.

Claims

Claims - 1. Pulverfönniger weather explosives with good detonation transmission capability based on a implementable salt mixture, such as inorganic nitrates and chlorides, with a coordinated to the surface of the salt mixture amount blasting oil, and with the addition of water-insoluble, finely dispersed, the storage stability and the free flowability improving inerts, d a - characterized in that it contains such inert substances which are naturally not wettable by liquid nitric acid esters, such as. B. methylated silicic acid, or which, by treatment with long-chain alkaline earth or heavy metal soaps, are rendered non-wettable in FettaMinga and their salts by liquid nitric acid esters.

2. Powdery weather explosive according to claim 1, characterized in that it additionally contains swellable hydrocolloids and / or surface-active substances in a known manner. Considered publications: German Auslegeschriften No. 1117 014, 1 112 935, 1096 813, 1092 357.