DE2602924A1

DE2602924A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von sprengschlamm

Info

Publication number: DE2602924A1
Application number: DE19762602924
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Niepmann AG
Current assignee: Niepmann AG
Priority date: 1976-01-27
Filing date: 1976-01-27
Publication date: 1977-07-28
Also published as: NO770209L; JPS5294409A; CA1091932A; SE7700796L; US4142928A; NO145470B

Description

2G02924

D-4000 DÜSSELDORF 1 PATENTANWÄLTE

Malkastenstraße 2 DIPL.-ING. ALEX STENGER

T DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

DiTJl.-Ing. HEINZ J. RING

Unser Zeichen: ^g [^JQ Datum: 26. Januar 1976

Niepmann AG₉ CH-6318 Walchwil/Zg. (Schweiz)

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Sprengschlamm

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aus Brennstoffe und Oxydationsmittel enthaltenden Flüssigkeiten und gegebenenfalls festen Bestandteilen zusammengesetztem Sprengschlamm (Gelsprengstoff), dessen Aggregatzustand durch Zugabe von Andickungsmitteln veränderlich ist und der zum Abpacken einer Verpackungsmaschine zugeführt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Neben den traditionellen Nitroglyzerin-Sprengstoffen werden seit einiger Zeit und in zunehmendem Maß sogenannte "Slurries" als Sprengstoffe eingesetzt. Diebekannten Slurries, die auch als "Sprengschlamm" oder "Gelsprengstoff" bezeichnet werden, sind gesättigte, wässrige Lösungen von Ammoniumnitrat und/oder Natriumnitrat mit einem festen Überschuß an Ammonium- bzw. Natriumnitrat als Oxydationsmittel, wobei diese Dispersion mit geeigneten Brennstoffen als Energieträger vermischt wird. Die wässrige Lösung wird durch Zusatz von Andickungsmitteln, beispielsweise Quarzmehl, und durch Vernetzung mit Hilfe von Vernetzungsmitteln geliert, so daß sich eine Erhöhung der Viskosität im gewünschten Umfang ergibt, ohne daß der kolloidale Zustand verändert wird. Der wässrigen Lösung können weiterhin sogenannte "Sensitizer" zugesetzt werden; dies sind sensibilisierende Zusätze, mit denen die Zündwilligkeit des Sprengschlammes erhöht wird. Die Gelierung ist erforderlich, um ein

7098SÖ/0B73

Telefon (0211) 36 0514 · Telegrammadresse: Dabspatent · Posts&eddconto Köln 227610

Absetzen der festen Bestandteile zu verhindern und den Sprengschlamm wasserfest zu machen. Sie ist darüber hinaus für das Verpacken des Sprengschlammes von Vorteil.

Zur Herstellung von Sprengschlamm der voranstehend beschriebenen Art ist sowohl ein kontinuierlich ablaufendes Verfahren als auch ein Verfahren bekannt, bei welchem sämtliche Stoffe in einem Behälter chargenweise gemischt werden, bevor der fertige Sprengschlamm der Verpackungsmaschine zugeführt wird. Das bekannte kontinuierlich ablaufende Verfahren besitzt den Nachteil, daß die Viskosität des Sprengschlammes niedrig sein muß, so daß spezielle und konstruktiv aufwendige Verpackungsmaschinen für den nahezu flüssigen Sprengschlamm verwendet werden müssen, auf denen lediglich wasserdichte Folien in Schlauchform verarbeitet werden können. Außerdem sind die Regelvorrichtungen für die Zufuhr der einzelnen Stoffe und für die Steuerung des Mischungsvorganges sehr aufwendig. Das Verfahren ist deshalb nur für bestimmte Sprengschlämme mit geringen Leistungen praktizierbar.

Das bekannte Verfahren mit chargenweise Mischung der einzelnen Stoffe besitzt insbesondere den Nachteil, daß sich die Viskosität des Sprengschlammes während der Entnahme nach dem Mischvorgang stark verändert, und zwar in Abhängigkeit von der Einwirkzeit der Vernetzungsmittel. Die Gelierzeit kann deshalb nicht für die gesamte Charge auf den nachfolgenden Verpackungsvorgang optimal abgestimmt werden. Bei einer langen Gelierzeit werden zwar das Mischen, das Dosieren und das Verpacken, soweit wasserdichte Verpackungen und wasserdichte Verschlüsse gewählt werden, einfach. Fertige, nicht wasserdichte oder nicht prall gefüllte Patronen mit nachgelierendem, sich verfestigenden Sprengschlamm können jedoch nicht gestapelt werden. Darüber hinaus besteht insbesondere die Gefahr, daß sich die Bestandteile des Sprengschlammes separieren, so daß beispielsweise im Sprengschlamm zur Erhöhung der Empfindlichkeit eingeschlossene Luftblasen heraustreten.

70983Ö/0573

Bei einer gewählten mittleren Gelierzeit ist zwar der Mischvorgang noch verhältnismäßig einfach, beim Transport, bei der Dosierung und bei der Verpackung treten jedoch durch die gestiegene Viskosität Probleme auf, die insbesondere die Anwendung hoher Kräfte und damit eine aufwendige Konstruktion der Verpackungsmaschine erfordern. Bei einer kurzen Gelierzeit steht schließlich für den Mischungsvorgang nur eine geringe Zeit zur Verfügung, so daß häufig keine einwandfreie Mischung erzielt wird. Zugleich werden Transport, Dosierung und Verpackung stark erschwert, und es sind Nachteile wie insbesondere Desensibilisierung, ungleichmäßige Füllung oder Dichte nicht zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Sprengschlamm (Gelsprengstoffen) zu schaffen, welche die Nachteile des bekannten Standes der Technik vermeiden und eine während des gesamten Verarbeitungsprozesses gleichbleibend optimale, auf die jeweilige Verpackungsart einstellbare Konsistenz des Sprengschlammes bei der Zufuhr zur Verpackungsmaschine gewährleisten und gleichzeitig gestatten, die Konsistenz bei der Aufbereitung, Zwischenlagerung und Herstellung so einzustellen, daß optimale Verarbeitungsschritte sowie einfache und energiesparende Vorrichtungen angewendet werden können, wobei insbesondere die jeweils im Herstellungsprozeß befindliche zündfähige Sprengstoffmenge auf einem Minimum gehalten wird.

Die lösung dieser Aufgabenstellung bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeiten mit den Oxydationsmitteln und/oder Brennstoffen chargenweise gemischt, daß aus der Mischung oder den Mischungen ein kontinuierlicher Materialstrom gebildet wird, daß der Materialstrom dosiert und dem dosierten Materialstrom das Vernetzungsmittel in einer vorgegebenen Dosierung kontinuierlich zugesetzt wird, welches in einem anschließenden kontinuierlichen Mi-

70983Ö/0S73 -4-

schungsvorgang gleichmäßig im Materialstrom verteilt wird, bevor der andickende Materialstrom nach einer den Viskositätserfordernissen des Verpackungsvorganges entsprechend steuerbaren Andickungszeit der Verpackungsmaschine zugeführt wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können dem dosierten Materialstrom sensibilisierende Zusätze in einer vorgegebenen Dosierung vor dem kontinuierlichen Mischungsvorgang kontinuierlich zugesetzt werden. Erfindungsgemäß wird dafür gesorgt, daß die Orientierung der Moleküle des Materialstromes im kontinuierlichen Mischungsvorgang erhalten bleibt. Zu diesem Zweck wird der kontinuierliche Mischungsvorgang durch eine wiederholte Aufteilung der Strömung in mehrere Teilströme und durch eine Umschichtung dieser Teilströme erzielt. Zur Steuerung der Dichte kann vor dem kontinuierlichen Mischvorgang dem Materialstrom ein Schäumungsmittel zugegeben werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt den Vorteil, daß die Flüssigkeiten mit den Brennstoffen, mit den Oxydationsmitteln und der ersten Komponente des Andickungsmittels unter Einhaltung einer genauen Dosierung und einfacher Wärmekontrolle sowie unter Verwendung einfacher Lager- und Mischbehälter exakt gemischt werden können, wobei die Möglichkeit besteht, die Lagerung und Mischung getrennt und in verschiedenen Stufen vorzunehmen. Aus dem bzw. jedem eine Mischung enthaltenden Behälter kann die Mischung kontinuierlich entnommen werden, wobei sich die Viskosität des kontinuierlichen Materialstroms nicht verändert, da dieser noch kein Vernetzungsmittel enthält. Die zweite Komponente der Andickungsmittel (Vernetzungsmittel) wird zusammen mit sensibilisierenden Zusätzen dem kontinuierlichen Material-, strom vor einem kontinuierlichen Mischungsvorgang zugesetzt, so daß auch während dieses kontinuierlichen Mis chungs vor ganges der Materialstrom ausreichend flüssig bleibt, um eine gute Durchmischung zu erzielen. Bei diesem kontinuierlichen Mischungsvorgang setzt die Andickung des Materialstromes ein,

7OÖ83Ö/0S73

die unter Berücksichtigung der Zusammensetzung des Sprengschlammes auf den jeweiligen Verpackungsvorgang, insbesondere die Verpackungsart abgestimmt wird. Der Sprengschlamm kann in dem einen Extremfall der nachgeschalteten Verpackungsmaschine in einer kontrollierten Schichtdicke in mehr oder weniger festem Zustand zugeführt werden und im anderen Extremfall in flüssiger Form, wobei die Gelierzeit in diesem Fall derart berechnet wird, daß nach der Abfüllung des Sprengschlammes in die Verpackung eine derart starke Erhöhung der Viskosität erfolgt, daß die gefüllten Verpackungen stapelbar sind. Hierbei wird in jedem Fall eine gute Füllung der Verpackungen gewährleistet und sichergestellt, daß weder Gasblasen aus dem Sprengschlamm austreten, noch Entmischungen stattfinden. Durch die erfindungsgemäße Art des kontinuierlichen Mischungsvorganges wird gewährleistet, daß die Orientierung der gelierenden Moleküle erhalten bleibt und daß gefährliche Stoffe erst kurz vor der Verpackung dem Materialstrom zugegeben werden. Hierdurch wird nicht nur die Gefährlichkeit stark herabgesetzt, sondern erreicht, daß bei Unterbrechungen des Herstellungsvorganges nur geringe Materialmengen unbrauchbar werden.

Bei einer Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von aus konzentrierten wässrigen Lösungen von Ammoniumnitrat und gegebenenfalls anderen Nitraten, aus über die Löslichkeit hinausgehenden Nitratmengen und aus Brennstoffen bestehendem Sprengschlamm besteht die Erfindung darin, daß die Nitratlösung mit den überschüssigen Nitratmengen, Brennstoffen und einer Komponente des Andickungsmittels chargenweise gemischt wird, daß aus der Mischung ein kontinuierlicher Materialstrom gebildet wird, daß der Materialstrom dosiert und dem dosierten Materialstrom das Vernetzungsmittel sowie gegebenenfalls sensibilisierende Zusätze und Schäummittel in einer vorgegebenen Dosierung kontinuierlich zugesetzt werden, die in einem anschließenden kontinuierlichen Mischungsvorgang gleichmäßig im Materialstrom verteilt werden, bevor der gelierende Materialstrom nach einer

709830/0573

— 6 —

den Viskositätserfordernissen des Verpackungsvorganges entsprechenden Gelierzeit der Verpackungsmaschine zugeführt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die mit einem die Mischung enthaltenden Behälter, mit Vorratsbehältern für das Vernetzungsmittel und die Zusätze und mit einem Zufuhrrohr zur Verpackungsmaschine versehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter mit einer regelbaren Dosierpumpe zur Erzeugung des kontinuierlichen Materialstromes verbunden ist, an welche ein Rohrstück mit einer der Anzahl der Vernetzungs- und Zuschlagstoffe entsprechenden Zahl von Rohranschlüssen angeschlossen ist, dem ein kontinuierlich arbeitender Durchflußmischer nachgeschaltet ist.

Dieser Durchflußmischer ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ein statischer Mischer. Jeder Vorratsbehälter ist erfindungsgemäß über eine Zumeßpumpe und/oder einen Mengenmesser mit einem Rohranschluß des Rohrstückes verbunden, wobei vor dem Rohranschluß ein Wegeventil angeordnet sein kann, das über eine Rückführleitung mit dem Vorratsbehälter verbunden ist.

Mit dem Vorschlag der Erfindung ergibt sich eine konstruktiv einfache und sicher arbeitende Vorrichtung, die gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dahingehend weitergebildet werden kann, daß zwischen dem Behälter und der Dosierpumpe eine volumetrisch oder gewichtsanalytisch arbeitende Zündvorrichtung für feste Zuschlagstoffe angeordnet ist. Die Länge des Durchflußmischers und des Zuführrohres ist unter Berücksichtigung der Strömungsgeschwindigkeit des Materialstromes auf die erforderliche Gelierzeit abgestimmt, um den Sprengs chlamm unabhängig von seiner Zusammensetzung der Verpackungsmaschine in jedem Fall mit optimaler und gleichbleibender Viskosität zuzuführen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können vor der Zu-

709830/0573 -7-

meßvorrichtung für feste Zuschlagstoffe zwei Behälter angeordnet sein, von denen einer eine Vormischung mit oxydierendem Charakter (SauerstoffÜberschuß) und der zweite eine Vormischung mit BrennstoffCharakter enthält.

Insgesamt besitzt sowohl das erfindungsgemäße Verfahren als auch die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, daß der mit ihnen hergestellte Sprengschlamm auf beliebigen Verpackungsmaschinen in beliebige Verpackungen abgepackt werden kann, und zwar jeweils unter optimalen Verhältnissen, wobei gleichzeitig die Zusammensetzung des Sprengschlammes frei wählbar ist. Unabhängig von dieser Sprengschlamm-Zusammensetzung können somit als Verpackungsmaschinen Einwickelmaschinen, denen der Sprengschlamm in versteiftem, halb plastischen Zustand zugeführt wird, Abfüllmaschinen für vorgeformte Hüllen, die mit flüssigem bis dickflüssigem Sprengschlamm gefüllt werden, oder Einschlauchmaschinen verwendet werden, denen der Sprengschlamm in flüssigem Zustand zugeleitet wird. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung des Sprengschlammes bleiben unabhängig von der nachgeschalteten Verpackungsmaschine unverändert.

Auf der Zeichnung sind schematisch drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel; Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel; Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel.

Die Vorrichtung zur Herstellung von Sprengschlamm gemäß Fig. 1 besitzt einen Behälter 1, der die aus Brennstoffen, Oxydationsmitteln, natürlichen oder künstlichen Gummis als Andickungs-Komponenten, pH-Wert-Stabilisator und die Löslichkeit von Nitraten erhöhenden Stoffe enthält, beispielsweise eine konzen-

709830/0573

— 8 —

trierte, wässrige Lösung von Ammoniumnitrat mit über die Löslichkeit hinausgehenden Nitratmengen, Thioharnstoff, Guar-Mehl, Sulfaminsäure und Brennstoffe. Als Brennstoffe können u.a. Harnstoff, Zucker, Melasse, Kohlenvrasserstoffverbindungen,, Alkohole, Äther, Epoxyde, verschiedene Stickstoffverbindungen wie z.B. Amine, Amide und organische SalpetersäureverMndungen mit negativer Sauerstoffbilanz sowie Metalle, wie z.B. Aluminium-Pulver und Pulver von Aluminium-Magnesiura-Legierungen, Verwendung finden. Als Oxydationsmittel können neben den oben erwähnten Lösungen von Ammonium- oder Metallnitraten auch nichtmetallische Nitrate wie das Nitrat von Hydroxylammonium (NH₅OHNO₇), von Hydrazin (N₂H₅NO₅), gewisse Bestandteile der Salpetersäure-Ester, Chlorate und Perchlorate, wie NaClO/ , NH₄Cl O₄, Cl O₄ NO , ClO₄NO₂, dienen.

Die Flüssigkeiten und gegebenenfalls feste Bestandteile sind im vorgegebenen Verhältnis chargenweise gemischt worden, und zwar entweder insgesamt im Behälter 1 oder vollständig sowie teilweise in weiteren Behältern, die auf der Zeichnung nicht dargestellt sind. Im letzteren Fall wurde das fertige Gemisch in den Behälter 1 transportiert.

Durch eine an den Behälter 1 angeschlossene Dosierpumpe 2 wird der Inhalt des Behälters 1 als kontinuierlicher Materialstrom einem Rohrstück-3 zugeführt. Im Bereich dieses Rohrstückes 3 werden dem dosierten Materialstrom Vernetzungsmittel sowie sensibilisierende Zusätze kontinuierlich zugesetzt, die in einem anschließenden Durchflußmischer 4 gleichmäßig im Materialstrom verteilt werden.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist ein Vorratsbehälter 5afür ein Vernetzungsmittel, beispielsweise Natriumdichromat vorgesehen. Dieser Stoff wird über eine Zumeßpumpe 6a und einen Mengenmesser 7a einem Wegeventil 8a zugeführt. Von diesem Wege-

709830/0573 - 9 -

ventil 8a führt ein Rohranschluß in das Rohrstück 3> so daß die vorgegebene Menge des Vernetzungsmittels in den kontinuierlichen Materialstrom gelangt₀ Durch Umschalten des Wegeventils 8a kann die Zufuhr zum Rohrstück 3 unterbrochen und das Mittel über eine Rückleitung 9a in den Vorratsbehälter 5a zurücktransportiert werdenAußer dem Vorratsbehälter 5a für ein Andickungs- oder Vernetzungsmittel ist ein weiterer Vorratsbehälter 5b vorgesehen, der ebenfalls über eine Zumeßpumpe 6b, einen Mengenmesser 7b, ein Wegeventil 8b und einen Rohranschluß an das Rohrstück 3 angeschlossen ist, wobei zwischen dem Wegeventil 8b und dem Vorratsbehälter 5b eine Rückführleitung 9b vorgesehen ist. In diesem Vorratsbehälter 5b befindet sich ein Schäummittel, das bei Zusammentreffen mit dem Materialstrom zur Bildung von Gasblasen führt.

Neben den Vorratsbehältern 5a und 5b kann ein weiterer Vorratsbehälter 5c vorgesehen werden, der ebenfalls über eine Zumeßpumpe 6c, einen Mengenmesser 7c, ein Wegeventil 8c und einen Rohranschluß an das Rohrstück 3 angeschlossen ist, wobei zwischen dem Wegeventil 8c und dem Vorratsbehälter 5c eine Rückführleitung 9c vorgesehen ist. In diesem Vorratsbehälter 5c befinden sich sensibilisierende Zusätze, welche die Zündwilligkeit des Sprengschlammes erhöhen. Derartige sensibilisierende Zusätze sind beispielsweise:

Ester der Salpetersäure, die durch die Gegenwart einer Wirkungsgruppe CO-NOp charakterisiert sind.

Die Mononiträte oder Mischungen derselben, wie z.B. Methylnitrat CH₅ONO₂, Äthylnitrat C₂H₅ONO₂, Propyl- oder Isopropylnitrat C₃H₇ONO₂.

Die Polynitrate oder Mischungen derselben oder Mischungen aus Mononitraten und Polynitraten.

Organische Salpetersäureverbindungen oder Mischungen derselben ,

7 09830/0573

- 10 -

charakterisiert durch die Gegenwart von einer oder mehreren NOp-Gruppen, die direkt mit dem Kohlenstoff (Nitroparaffine, aromatische Salpetersäureverbindungen) oder mit dem Stickstoff (Nitramine) verbunden sind.

Die Nitrate von Aminen, wie z.B. das Nitrat des Monomethylamins (CH₂-NH₂HNO₅), das Dinitrat des Äthylendiamins oder Mischungen dieser Bestandteile.

Es muß sich hierbei stets um flüssige oder in Emulsion oder Suspension befindliche Stoffe handeln.

Die erwähnten Vernetzungs- und Schäummittel sowie sensibilisierenden Zusätze werden im Durchflußmischer 4, der vorzugsweise als ein statischer Mischer ausgebildet ist, gleichmäßig im Materialstrom verteilt. Beim kontinuierlichen Mischungsvorgang bleibt die Orientierung der Moleküle im Materialstrom erhalten; dies wird vorzugsweise durch eine wiederholte Aufteilung der Strömung in mehrere Teilströme und durch eine Umschichtung dieser Teilströme erzielt.

Durch die Zufuhr des die Andickung, Vernetzung bzw. Gelierung bewirkenden Stoffes vor dem Durchflußmischer 4 findet bereits im Durchflußmischer 4 der Beginn eines Andickungsprozesses statt. Durch ein dem Durchflußmischer 4 nachgeschaltetes Zuführrohr 10 wird erreicht, daß der andickende Materialstrom erst nach einer den Viskositätserfordernissen des Verpackungsvorganges entsprechenden Andickungszeit der Verpackungsmaschine zugeführt wird, die sich an das Zuführrohr 10 anschließt und auf der Zeichnung nicht dargestellt ist. Zu diesem Zweck kann der Durchmesser und/oder die Länge des Zuführrohres 10 unterschiedlich ausgeführt sein. Außerdem ist es möglich, die Länge des Zuführrohres 10 durch Hinzufügen bzw. Entfernen von Rohrstücken auf die jeweiligen Gegebenheiten abzustimmen.

709830/0573 - 11 -

Durch den voranstehend beschriebenen Aufbau wird dafür gesorgt, daß vorab mischbare oder über einen bestimmten Zeitraum zu lagernde Stoffe chargenweise gemischt werden können, und zwar ohne Beeinträchtigung durch eine Veränderung der Viskosität. Diese Mischungen stehen im Behälter 1 zur Verfügung, aus dem sie ohne Veränderung der Viskosität als kontinuierlicher und dosierter Materialstrom mittels der Dosierpumpe 2 abgezogen werden. Eine Andickung dieses Materialstromes erfolgt erst im Durchflußmischer 4 und im wesentlichen im Zuführrohr 10. so daß unabhängig von der Zusammensetzung des Sprengschlammes dieser mit der gewünschten Viskosität der nachgeschalteten Verpackungsmaschine zugeführt wird. Durch die kontinuierliche Zusetzung von Vernetzungsmitteln im Rohrstück 3 tritt trotz der chargenweisen Mischung der Grundstoffe keine Änderung der Viskosität zwischen der Verarbeitung der ersten und der letzten Teilmenge des Inhaltes aus dem Behälter 1 ein. Die Viskosität des Materialstromes ändert sich erst im Bereich zwischen dessen Eintritt in den Durchflußmischer 4 und dem Austritt aus dem Zuführrohr 10, wobei jedoch sichergestellt ist, daß beim Austritt aus dem Zuführrohr 10 stets eine über den gesamten Herstellungsprozeß gleichbleibende Viskosität erzielt wird. Durch die Zuführung der sensibilisierenden Zusätze, welche den Sprengschlamm gegebenenfalls gefährlich machen, erst im Bereich vor dem Durchflußmischer 4 wird schließlich gewährleistet, daß sich stets nur eine geringe Menge explosiven Materials im Herstellungsprozeß befindet.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 befindet sich das Vernetzungsmittel in einem Vorratsbehälter 5c, der in Übereinstimmung mit der Ausführung des ersten Ausführungsbeispieles über eine Zumeßpumpe 6c, einen Mengenmesser 7c und ein Wegeventil 8c an das Rohrstück 3 angeschlossen ist und der über eine Rückführleitung 9c zusätzlich mit dem Wegeventil 8c verbunden ist. Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung ist zwischen dem Behälter 1 und der Dosierpumpe 2 eine Zumeßvorrichtung 11 für

709830/0573 _ ₁₂ _

feste Zuschlagstoffe angeordnet, die volumetrisch oder gewichtsanalytisch arbeitet.

Aus der schematischen Darstellung dieser Zündvorrichtung 11 in Fig. 2 ist zu entnehmen, daß diese einen Feststoffbehälter 12 umfaßt, der beispielsweise Guarmehl und/oder Stärke als zusätzliches, die Lagerfähigkeit erhöhendes Andickungsmittel und/oder Aluminiumpulver als sensibilisierenden Zusatz enthält. Hier können auch Explosivstoffe wie TNT, Nitropenta oder Hexogen als zusätzliche, sensibilisierende Bestandteile beigefügt werden. Dieses mehlige oder feinkörnige Material wird aus dem Feststoffbehälter 12 durch ein Zulauf rohr 13 dosiert einem Mischbehälter 14 zugeführt, der eine Zulaufdüse für die aus dem Behälter 1 austretende Dispersion enthält. Der kontinuierliche Materialstrom aus dem Behälter 1 wird durch einen Durchflußregler 16 dosiert dem Mischbehälter 14 zugeführt. Gleichzeitig sorgt ein Niveaufühler 17 dafür, daß der für eine ordnungsgemäße Mischung erforderliche Flüssigkeitsstand im Mischbehälter 14 stets aufrechterhalten wird. Die notwendigen Steuer- und Regelvorgänge werden von einem Regelgerät 18 überwacht bzw. gesteuert.

Selbstverständlich können sowohl bei der Anlage nach Fig. 1 als auch bei der Anlage nach Fig. 2 weitere Vorratsbehälter angeordnet sein, die auf der zeichnerischen Darstellung jedoch der besseren Übersichtlichkeit wegen weggelassen worden sind.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 befindet sich die Flüssigkeit mit den Oxydationsmitteln, mit dem pH-Wert stabilisierenden Mittel, mit dem die Löslichkeit erhöhenden Mittel und dem natürlichen oder künstlichen Gummi (erste Andickungskomponente) im . Vorratsbehälter 1a, die Flüssigkeit mit den Brennstoffen im Vorratsbehälter 1b. Durch Durchflußregler werden die Flüssigkeiten aus beiden Behältern in einem festen Verhältnis dosiert dem Mischbehälter 14 zugeführt. Alle übrigen Elemente des Ausführungsbeispiels 3 entsprechen dem Beispiel 2.

709830/0573

- 13 -

Claims

260292A

Patentansprüche :
1y Verfahren zur Herstellung von aus Brennstoffe und Oxyda-

tionsmittel enthaltenden Flüssigkeiten und gegebenenfalls festen Bestandteilen zusammengesetztem Sprengschlamm (Gelsprengstoff), dessen Aggregatzustand durch Zugabe von Vernetzungsmitteln veränderlich ist und der zum Abpacken einer Verpackungsmaschine zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Flüssigkeiten mit den Brennstoffen und/oder Oxydationsmitteln chargenweise gemischt werden, daß aus der Mischung oder den Mischungen ein kontinuierlicher Materialstrom gebildet wird, daß der Materialstrom dosiert und dem dosierten Materialstrom das Vernetzungsmittel in einer vorgegebenen Dosierung kontinuierlich zugesetzt wird, welches in einem anschließenden kontinuierlichen Mischungsvorgang gleichmäßig im Materialstrom verteilt wird, bevor der andickende Materialstrom nach einer den Viskositätserfordernissen des Verpackungsvorganges entsprechend steuerbaren Andickungszeit der Verpackungsmaschine zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet., daß dem dosierten Materialstrom sensibilisierende Zusätze in einer vorgegebenen Dosierung vor dem kontinuierlichen Mischungsvorgang kontinuierlich zugesetzt werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Orientierung der Moleküle des Materialstromes im kontinuierlichen Mischungsvorgang erhalten bleibt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der kontinuierliche Mischungsvorgang durch eine wiederholte Aufteilung der Strömung in mehrere Teilströme und durch eine Umschichtung dieser Teilströme erzielt wird.

7OÖ83Ö/ÖS73 _₁₄_

ORIGINAL INSPECTED
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem kontinuierlichen Mischungsvorgang dem Materialstrom ein Schäummittel zugegeben wird.
6. Verfahren zur Herstellung von aus konzentrierten wässrigen Lösungen von Ammoniumnitrat und gegebenenfalls anderen Nitraten, aus über die Löslichkeit hinausgehenden Nitratmengen und aus Brennstoffen bestehendem Sprengschlamm (Gelsprengstoff), dessen Gelstruktur durch die Zugabe von Vernetzungsmitteln veränderlich ist und der zum Abpacken einer Verpackungsmaschine zugeführt wird, nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nitratlösung mit den überschüssigen Nitratmengen und die Brennstoffe chargenweise gemischt werden, daß aus der Mischung ein kontinuierlicher Materialstrom gebildet wird, daß der Materialstrom dosiert und dem dosierten Materialstrom das Vernetzungsmittel sowie gegebenenfalls sensibilisierende Zusätze und Schäummittel in einer vorgegebenen Dosierung kontinuierlich zugesetzt werden, die in einem anschließenden kontinuierlichen Mischungsvorgang gleichmäßig im Materialstrom verteilt werden, bevor der gelierende Materialstrom nach einer den Viskositätserfordernissen des Verpackungsvorganges entsprechenden Gelierzeit der Verpackungsmaschine zugeführt wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem die Mischung enthaltenden Behälter, mit Vorratsbehältern für das Vernetzungsmittel und die Zusätze und mit einem Zuführrohr zur Verpackungsmaschine, dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter (1) mit einer regelbaren Dosierpumpe (2) zur Erzeugung des kontinuierlichen Materialstromes verbunden ist, an welche ein Rohrstück (3) mit einer der Anzahl der flüssigen Vernetzungs- und Zuschlagstoffe ent-

70983Ö/0S73

- 15 -

; w-

sprechenden Zahl von Rohranschlussen angeschlossen ist, dem ein kontinuierlich arbeitender Durchflußmischer (4) nachgeschaltet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußmischer (4) ein statischer Mischer ist.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Vorratsbehälter (5a, 6b, 5c) über eine Zumeßpumpe (6a, 6b, 6c) und/oder einen Mengenmesser (7a, 7b, 7c) mit einem Rohranschluß des Rohrstückes (3) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Rohranschluß ein Wegeventil (8a, 8b, 8c) angeordnet ist, das über eine Rückführleitung (9a, 9b, 9c) mit dem Vorratsbehälter (5a, 5b, 5c) verbunden ist.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Behälter (1) und der Dosierpumpe (2) eine volumetrisch oder gewichtsanalytisch arbeitende Zündvorrichtung (11) für feste Zuschlagstoffe angeordnet ist.
12. Vorrichtung -nach den Ansprüchen 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeiten mit Oxydationsmitteln einerseits und mit Brennstoffen andererseits in getrennten Behältern (la, 1b) gemisch und/oder gelagert und gemeinsam dosiert sowie zu einem Materialstrom geformt dem Mischbehälter (14) zugeführt werden.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Durchflußmischers (4) und des Zuführrohres (10) unter Berücksichtigung der Strömungsgeschwindigkeit des Materialstromes auf die erforderliche An-

-■* dickungszeit abgestimmt ist.