HU198001B - Additive compositions for ammonium-nitrate-containing explosive materials - Google Patents

Description

A találmány tárgya adalékkompozíció ammónium-nitrát alapú, adott esetben egyéb szervetlen nitrátokkal kombinált, egyszerű robbanóanyaghoz.

Ismeretes, hogy egyes ipari és mezőgazdasági robbantásoknál használatos egyszerű kezelésbiztos robbanóanyagot, az ANDO-t ammónium-nitrát és éghető anyag (célszerűen gázolaj, másként diesel-olaj, tüzelőolaj) összekeverésével állítják elő.

Az ammónium-nitrát prill granulátumból és gázolajból, egyszerű keveréssel előállított ANDO típusú robbanóanyag összetétele labilis egyensúlyi állapotot mutat. A gyártási folyamat befejezése után közvetlenül megindult az olaj fokozatos és folyamatos lecsur?;ása és így a halomba, zsákokba rakott robbanóanyag első rétege egyre szegényebb lesz olajban, az éghető anyag sztöchiometrikus mennyiségéből egyre nagyobb hiány lép fel, míg a halmaz, a zsák alsóbb régjóiban levő robbanóanyag, nagy olajfelesleget tartalmazva, olyan oxigénhiányt eredményez, hogy a detonáció leáll, lelassul, környezetszennyezést okoz. A heterogén fázisú kompozíciókban a folyékony, cseppfolyós halmazállapotú komponenst csak olyan fázisú komponens(ek) képcs(ek) tartósan és egyenletes eloszlásban megtartani, amely(ek)et felületük erre képessé teszl(k).

A 154 708 sz. osztrák, a 158 730 sz. magyar, az

213 018 sz. brit szabadalmi leírás, az 1 571 295 sz. és az 1 771 468 sz. NSZK-beli nyilvánosságrahozatali irat, a 3 764 421 sz.,a 3 781 180 sz. és a 3 823 044 sz. USA szabadalmi leírás szerinti megoldás főként arra irányul, hogy az olajfelvevőképesség fokozásával javítsák a robbantás technikai paramétereit és egyúttal kedvezőbbé tegyék a tárolhatóságot és szállíthatóságot.

Az egyszerű eszközökkel előállítható és gyutaccsal nem induló robbanóanyagok kiterjedt alkalmazását főként egyszerű előállítási lehetőség és kis költségigény kell, hogy jellemezze.

A találmányunk célkitűzése olyan adalék-kompozíció előállítása, mellyel ammónium-nitrát bázisú, egyszerű robbanóanyagot egyszerű technológiával, minimális beruházási igénnyel és kis költségráfordítással lehet előállítani, és így eleget tudunk tenni az egyszerű robbanóanyagok gyártásával szemben támasztott követelményeknek, az oxigén-egyenleget optimálisan kielégítő éghető komponens permanens megkötésével és egyenletes eloszlatásával.

Az ammónium-nitráthoz, vagy ammóniun-nitrát és nátrium-nitrát keverékéhez, vagy az ammónium-nitrát és/vagy nátrium-nitrát és/vagy bárium-nitrát, illetve az ammónium-nitrát és/vagy nátrium-nitrát és/vagy kálium-nitrát keverékéhez számított és előírt tömegarányban hozzákevert szilárd adalék-kompozíció tartalmazza az éghető komponenseké)t, általában szénhidrogéneket és/vagy azok származékait.

A találmány szerinti megoldás lehetővé teszi az éghető komponenst tartalmazó adalék-kompozíció, másrészt az oxigént leadó komponens (pl. ammónium-nitrát), külön-külön, szilárd halmazállapotban történő biztonságos szállítását, raktározását, továbbá helyszíni és gyors összekeverését. A két komponens megfelelő tömegarányban megadott mennyiségének összekeverésével jó minőségű, stabil, egyenletes eloszlású és kedvező robbantástechnikai tulajdonságokkal rendelkező, különböző felhasználói igényeket is kielégítő, kezelésbiztos robbanóanyag állítható elő.

A találmány azon a felismerésen alapul, hogy nagy aktív felületű hordozóanyagra felvitt, folyékony hal5 mazállapotú, éghető anyagot (disel-olaiat) megfelelő tömegarányban összekeverve, könnyen kezelhető adalék állítható elő, mely adalékot különböző fémoxidokkal kombinálva és ammónium-nitráthoz és/vagy alkáli-, alkáliföldém-nitrátok egyikével vagy kombi- λ nációjukhoz keverve kedvezőbb robbanástechnikai tuújdonságokkal rendelkező, egyszerű robbanóanyagot nyerünk. Az olajfelvevőképesség növelésére, annak egyenletes és stabil eloszlatására hordozóként, több természetes és mesterséges anyagot megvizsgálunk. A vizsgálati munkánk eredményeként arra a felismerésre jg jutottunk, hogy a nagy aktív felülettel rendelkező ásványi-, és művi úton előállított szervetlen- és szerves, cseppfolyós halmazállapotú éghető anyag hordozására is alkalmas anyagok felülete 80-180 m^J/g között határozható meg, másrészt ezek nyitott porozitása 45-65% közötti.

Megfigyelésünk alapján a legkedvezőbb adszorptív tulajdonságokkal a vizsgált anyagok alábbi szitafrakciói rendelkeztek:

0,315 mm alatti 30 -35 ömeg%

0,315-0,5 mm alatti 45-50 tömeg%

0,5-1,0 mm alatti 13-25 tömeg%

1,0 mm feletti 0,5-3 tömeg%

A fenti szemcseeloszlás szerinti optimumot az alábbi anyagok vizsgálatai szerinti állapítottuk meg:

- mintmorillonit tartalmú anyagásványok (fullerföld, bentonit), __ - duzzasztott vulkáni üvegek (pumicit, perlit),

- gázbetonőrlemény,

- ditafil (CaO.3SiO_:),

- habosított aminoplaszt,

- természetes szilárd habanyagok.

Elsődlegesen hazai vonatkozásban, az éghető kom35 ponens megkötésére a legkedvezőbben, a leggazdaságosabban, - hordozóként - a duzzasztott vulkáni üvegeket, a montmorillonit tartalmazd anyagásványokat lehet alkalmazni.

A találmány szerinti, egyszerű és kezelésbiztos robbanóanyag előállítására alkalmas adalékkompozi40 ció összetétele 40-66 tömeg% éghető anyagot, célszerűen diesel-olajat 10-35 tömeg% arányban 80-180 in²/g fajlagos, nagy aktív felülettel rendelkező vázszerkezetű hordozót, a brizancia növelésére - az éghető anyag terhére - 10-40 tömeg% hexametilén-tetramint és/vagy hexamatilén-tetramin-peroxidot és/vagy alumínium-pigmentet tartalmaz.

Ha a találmány szerinti robbanóanyag adalékkomozlciót szilárd halmazállapotban 5-15 tömeg%-ban everjük 95-85 tömeg% ammónium-nitráthoz, adott esetben ammónium-nitrát és nátrium-nitrát és/vagy cn kálium-nitrát keverékhez, az eljárással előállított egyszerű ammónium-nitrát bázisú, szilárd robbanóanyag jelentősen kedvezőbb tulajdonságokkal rendelkezik, mint a hagyományosan előállított készítmények. A találmány szerinti kompozíciót tartalmazó és a hagyományos ammónium-nitrát bázisú, szilárd robbanó55 anyagok összehasonlítását elvégezve, az alábbi eredményekre jutottunk:

I.) A hagyományos ANDO magyar és szovjet gyártmányú ammónium-nitrátból előállítva nem képes felvenni 5—6 tömeg% olajat, mivel már 4 tömeg% olaj bevitele esetén is 3 óra elteltével 1,5—2 tömeg% olaj kiválik, lecsurog, míg a találmány szerin-2198.001 ti hordozóanyagokkal bevitt 5-6 tömeg% olajból 12 hónapi tárolás után sem mutatható ki a cseppfolyós éghető anyag kiválása.

2.) A hagyományos ANDO kész robbanóanyag csomagolásának sérülésekor, a lecsurgó olaj, a szállítóeszközt, a környezetet maradandóan szennyezi, átitatja, ezzel szemben a találmány előírásai alapján gyártott robbanóanyag csomagolásának sérülése nem okoz gondot, a kihullott és csak szilárd halmazállapotú robbanóanyag egyszerűen felszedhető.

A találmány szerinti adalék-kompozíció felhasználásával előállított ammónium-nitrát bázisú egyszerű robbanóanyag robbantástechnikai vizsgálatai szerinti tulajdonságok és jellemzők:

1. ) Kezelésbiztos robbanóanyag, mivel ütési energiatűrése nagyobb 30 J-nál,

2. ) Kritikus átmérő: 40 mm.

3. ) Robbanás-átadó képessége: a robbanást nem adja át 5 mm távolságnál sem.

4. ) Indíthatóság: gyutaccsal közvetlenül nem iniciálható. A 42 mnt átmérőjű acélcsőben PAXIT tölténnyel indítva, tökéletesen végigrobban,

5. ) Robbanási sebesség 65 mm belső étmérőjű acélcsőben minimum 1900 m/sec, maximum: 3000 m/sec.

A találmány szerinti adalék-kompozíciót tartalmazó robbanóanyag vízállósága lényegesen jobb, mint a hagyományos módon gyártott ANDO-é.

Speciális esetekben, mint pl. szelvénykímélő robbantások esetén, szükség van kis brizanciával rendelkező, de megfelelő teljesítményű robbanóanyagra. Az ilyen kompozíciók előállításához kedvezően és célszerűen használhatók a legkülönbözőbb szervetlen ammónium-vegyületek, mint pl. az ammónium-hidrogén-karbonát, ammónium-karbonát-karbamát, ammónlum-klorid.

A találmány szerinti megoldást a következő példák kapcsán szemléltetjük:

1.) példa

a) Adalékkompozíció összetétele:

- éghető anyag: (diesel-olaj) 65 tömeg%

- hordozóanyag: montmorillonit-tartalmazó agyagásvány (tullerföld,-illetve bentonit) 35 tömeg%

b) Robbanóanyag NADO-Ai összetétele:

- az I /a adalékkompozíció 9 tömeg%

-ammónium-nitrát 91 tömeg%

2.) példa

a) Adalékkompozicló összetétele:

- éghető anyag: (diesel-olaj) 66 tömeg%

- hordozóanyag: duzzasztott vulkáni üveg (pumlcit, vagy perlit) 23 tömeg%

-brizancia növelő anyag:

(alumíniunypigment) 11 tömeg%

-« b) Robbanóanyag ANDO-A, összetétele:

— a 2/a. adalékkompozíció 9tömeg%

-ammónium-nitrát 91 tömeg%

3. példa

a) Adalékkompozíció összetétele:

_ éghető anyag (diesel-olaj) 55 tömeg% — hordozóanyag: gázbetonőrlemény 20 tömeg%

- brizancia növelő anyag: (hexametíléntetramin) 25 tömeg%

b) Robbanóanyag ANDO-A3 összetétele:

- a 3/a kompozíció 8 tömegé — ammónium-nitrát 84 tömeg% — nátrium-nitrát 8 tömeg%

4. példa

a) Adalékkompozíció összetétele: oc -éghető anyag (diesel-olaj) 40 tömegé _ hordozóanyag: ditafil és perlit 15—15 tömeg%

- brizancia növelő anyag:

alumínium-pigment 30 tömeg%

b) Robbanóanyag ANDO-A, összetétele:

- a 4/a. adalék kompozíció 8 tömeg% gn - aminónium-nitrát 88 tömegé

- kálium-nitrát 4 tömeg%

5. példa

a) Adalékanyagkompozíció összetétele:

- éghető anyag: (diesel-olaj) 46 tömeg% — hordozóanyag aminoplaszt 14tömeg%

- brizancia növelő anyag:

alumínium-pigment és hexametilén-tetramin-peroxid 20-20 tömeg%

b) Robbanóanyag ANDO-Aj összetétele:

- az S/a. adalékkompozíció 10 tömeg%

- ammónium-nitrát 90 tömegé

A hagyományos ANDO és a példák alapján összeállított ANDO-A. , egyszerű kezelésbiztos robbanóanyagok robbantástechnikai jellemzői

	Ütési energia- Kritikus	Robb. átadó képessége	Gyutacsról indul - nem	Robbanási átl. A keletkező
tűrés MSZ 14-05007 szerint	átm.	sebesség (0 65 mm-es csőben)	szénmonoxldtartalom, a bányatérségben mérve
Hagyományos > 30 J-nál	42 mm	<5 mm	nem	178Ö m/s	45 1/kg
ANDO
ANDO-A, ’	>30 J-nál	38 mm	<5 mm	nem	1920 m/s	26 1/kg
ANDO-A,	> 30 J-nál	38 mm	< 5 mm	nem	2978 m/s	20 1/kg
ANDO-A,	>30 J-nál	40 mm	<5 mm	nem	2116 m/s	28 1/kg
ANDO-A,	> 30 J-nál	38 mm	<5 mm	nem	2066 m/s	34 1/kg
ANDO-A,	> 30 J-nál	40 mm	<5 mm	nem	2284 m/s	32 1/kg

Claims (1)

1. Szabadalmi igénypont

   Adalék-kompozíció, ammónium-nitrát alapú rob- 5 banóanyaghoz, azzal jellemezve, hogy hordozóként a készítmény 10-35 tömcg% 80 -180 ni’/g fajlagos felületű montmorillonltot, vagy duzzasztott vulkáni üvegeket, vagy gázbetonörleményt, vagy ditafilt, vagy amlnoplasztot és éghető anyagként 40-66 tömeg% diesel-olajat vagy gázolajat és adott esetben az éghető anyag terhére 10-40 tömeg%, brizanda növelésére szolgáló ismert anyagokat, célszerűen alumíniumpigmentet, hexametilén-tetramint, hexametilén-tetramin-peroxjdot tartalmaz.