NO134898B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av ammoniumnitratrike sprengstoffer.

Foreliggende oppfinnelse angår fremstilling av ammoniumnitratrike sprengstoffer i en sådan fysikalsk form at de opp-viser særlig gunstige egenskaper ved bruk.

Spesielt angår oppfinnelsen fremstilling

av sprengstoffer som ved siden av ammoniumnitrat bare inneholder en brennbar,

ikke i og for seg eksplosiv komponent, som

f. eks. brenselolje. Oppfinnelsen går ut på

å fremstille disse sprengstoffer i form av

større eller mindre, tilnærmet kuleformete

aggregater, som inneholder ammoniumnitrat og brennbart stoff stabilt forbundet

med hverandre i et bestemt vektsforhold,

og som således viser gunstige lagrings-egenskaper og som er lettvint å håndtere

ved ladning av borrhull.

Det er kjent at ammoniumnitrat og

brennbare stoffer, så som brenselolje, i be-stemte vektsforhold og i god blanding med

hverandre har karakter av et sprengstoff

og kan benyttes som sådant. Den fysikalske

form som ammoniumnitratet foreligger i,

er imidlertid avgjørende for hvor godt en

sådan olje er bundet kapillært i blandingen, og også for hvordan materialet oppfø-rer seg under lagring og under bruk ved

ladning av borhull. Pulverformet ammoniumnitrat, det vil si et materiale bestående

av tette enkeltpartikler, har ikke evnen til

å holde en riktig mengde olje oppsuget

hvis partiklene er for store, og hvis det ma-les til en sådan finhet at oljen kan holdes

jevnt oppsuget i materialet, vil dette vise

en sterk tendens til sintring, som gjør det

uegnet såvel til lagring som ved bruken

på forbruksplassen. Den hitil gunstigste

form ammoniumnitrat til disse formål har

derfor vært et kuleformet materiale med

en viss indre porøsitet i kulene, de såkalte

«prills». Ved bruk av disse er det da viktig at porøsiteten i de enkelte kuler er passe til oppsugning av den riktige oljemengde, slik at den olje som tilsettes ved en blande-operasjon blir jevnt fordelt i hele materialet. For stor porøsitet vil bevirke at de partier av materialet som ikke opprinne-lig blir fuktet av oljen, heller ikke under blandeprosessen opptar nevneverdige kvanta olje, mens på den annen side for liten porøsitet bevirker at visse kvanta olje har tendens til å stige til bunns i materialet, såvel under lagring som etter innføring i et borrhull.

Foreliggende oppfinnelse går ut på at ammoniumnitrat, som kan foreligge i en hvilken som helst kommersielt tilgjengelig form, knuses eller formales til en forholds-vis stor partikkelfinhet, og at dette materiale under eller etter tilsetning av det brennbare materiale gis form av tilnærmet kuleformete aggregater.

Oppfinnelsen består i en fremgangsmåte som er en kombinasjon av flere trinn, hvorav det første er den nevnte nedknusning av ammoniumnitrat. Det har nemlig vist seg at de sprengtekniske egenskaper ved det fremstilte sprengstoff er vesentlig bestemt av hvor fine de partikler er som er aggregert til større enheter, og ikke i nevneverdig grad av hvor store disse aggregater selv er. Således oppnåes god initierbarhet og god evne til fullstendig omsetning under detonasjonen både ved bruk av et finmalt ammoniumnitrat, og ved større aggregater oppbygget av et finmalt ammoniumnitrat. Man vil da gjerne be-nytte en nedknusning slik at f. eks. 50 pst. av materialet passerer en sikt med 60 masker pr. tomme, hvilket gir et materiale som begynner å vise sterk tendens til sintring, og man kan også drive nedknus-ningen så langt at ca. 50 pst. passerer en sikt med 200 masker pr. tomme eller mere, hvilket tilsvarer et sterkt støvende stoff hvis bare kan forhindres i meget korte lagringstider.

Aggregater fremstillet av slikt ned-knust materiale, viser imidlertid meget god initierbarhet og evne til fullstendig omsetning selv i relativt tynne borrhull.

Selve aggregeringen av det nedknuste materiale etter tilsats av det brennbare stoff består igjen av flere adskilte trinn.

Det første trinn av aggregeringsproses-sen er at materialet tilsettes en sådan kvantitet vann som ved den temperatur som er aktuell, gir materialet en viss ko-hesjon og plastisitet, hvilket er en nød-vendig betingelse for gjennomføringen av fremgangsmåtens tredje trinn, nemlig en aggregeringsprosess eller en pelletisering i en eller annen apparatur som arbeider etter det i og for seg kjente prinsipp for kuledannelse i roterende trommeler, tal-lerkner e. 1. Denne aggregeringsprosess, som i og for seg er velkjent, er basert på at tørre, pulverformede materialer fuktes i en slik grad at partiklenes gjensidige be-vegelighet innen tilfeldig formete aggregater medfører en formendring mot kuleform under aggregatenes trilling i appara-turen. Nærværende- opfinnelse er delvis basert på den erkjennelse, som ikke kan sies å være selvinnlysende, at denne aggregeringsprosess er gjennomførbar for sterkt vannoppløselige substanser, i dette tilfelle amimoniumnitrat, ved å bruke vann som fuktemiddel. I virkeligheten opptrer det under disse forhold mellom de enkelte partikler en mettet oppløsning, hvis fukte-forhold ikke kunne forutsettes å være like velegnet for pelletiseringsprosessen som når oppløselighet ikke foreligger.

Den mengder olje som er aktuelle å tilsette ammoniumnitratet, nemlig mellom 4 og 7 pst. av ammoniumnitratvekten, fortrinnsvis 5y2 til 6 pst., er ikke tilstrekkelig til å bibringe blandingen av konsistens- egnet for pelletiseringsprosessen, og det er derfor en vanntilsats som gjør at materialet kan pelletiseres, selv om nær-vær av olje nok kan influere på den mengde vann som er nødvendig for gjen-nomføringen av pelletiseringsprosessen. Når således ammoniumnitrat, hvorav ca.

50 pst. passerer en sikt med 140 masker pr. tomme benyttes til fremstilling av sprengstoff med 6 pst. mineralolje, og pelletiseringsprosessen utføres ved ca. 20° G, har det vist seg at 5 til 6 pst. av salt-

vekten er en passende vannmengde for å oppnå den ønskete konsistens, mens 9 til 19 pst. vann ville være nødvendig hvis olje ikke var tilstede.

Ved forhøyet temperatur under pelletiseringsprosessen er den nødvendige vannmengde noe mindre enn når prosessen gjennomføres ved ca. 20° C.

De aggregater med tilnærmet kuleform som dannes under selve pelletiseringsprosessen, har ingen nevneverdig mekanisk fasthet, men de er tilstrekkelig faste til å kunne transporteres ved fri rul-ling eller i begrensede sjikttykkelser over til egnete innretninger for gjennomføring av fremgangsmåtens siste trinn, nemlig sintringsprosessen.

Denne sintringsprosess som det ikke uten videre kunne oppstilles betingelser for, har vist seg å kunne gjennomføres prinsipielt ved en temperatursenkning i stoffet. Det er ikke tilstrekkelig å tørke de dannede pellets i en luftstrøm av en noen-lunde samme temperatur som de er fremstillet ved, i så fall får de en utilstrekke-lig mekanisk styrke. Gjennomføres pelletiseringsprosessen ved alminnelig temperatur, må materialet først oppvarmes, hen-siktsmessig til ca. 30° C og under denne oppvarming må materialet beskyttes mot

for sterk uttørring. Ved denne forhøyete temperatur kan imidlertid større eller

mindre imengder av det tilsatte vann til-lates å fordampe, dess mere dess høyere temperaturen er. "Ved en derpå følgende avkjøling antar aggregatene en stor mekanisk styrke.

Gj ennomføres pelletiseringsprosessen ved forhøyet temperatur, f. eks. 50 til 60° C, er det nødvendig å beskytte materialet mot for sterk uttørring, men samtidig vil de dannete «pellets» oppnå tilstrekkelig mekanisk styrke i og med en etterfølgende avkjøling.

I det foregående er oppfinnelsen i sitt prinsipp beskrevet, og dens mest aktuelle anvendelsesform, nemlig fremstilling av ammoniumnitrat-olje-sprengstoffer er om-talt. Den er imidlertid ikke begrenset til anvendelse av brenselolje alene som brennbart materiale, idet andre materialer så som nitrerte aromatiske hydrocarboner. såvel faste som flytende, eller andre faste, brennbare materialer, så som tremel, sot e. 1. i større eller mindre grad kan. erstatte brenseloljen.

De stoffer som således tilsettes ammoniumnitrat, kan også være modifisert på forskjellig vis. Således kan det være aktuelt å fortykke en brenselolje ved tilsats av forskjellige fortykningsmidler, f.

eks. aluminiumstearat.

Videre kan det være aktuelt å tilsette

det vann som benyttes til pelletiseringsprosessen, f. eks. alginater, carboxymetyl-cellulose, limstoffer e. 1., i den hensikt , å

nedsette den hastighet hvormed de dannete pellets løses i vann. Det har vist seg

at slike tilsatsstoffer i prinsipp ikke vesentlig endrer forholdene under pelletiseringsprosessen.

De pellets som fremstilles etter opp-finnelsens fremgangsmåte kan om ønskelig

på en hvilken som helst måte overflatebe-handles for oppnåelse av spesielle egenskaper, så som bestandighet mot vann ved

påføring av voks, harpiks eller lakk, eller

i samme hensikt behandles med reagenser

som gir vannuløselige sjikt med stoffer

inkorporert i aggregatene, så som utfelling

av uløselige alginater ved behandling med

kalsium, aluminium eller kromholdige opp-løsninger når aggregeringen er utført med

en alginatoppløsning.

Endelig kan de dannete pellets inngå

som vesentlige bestanddeler av mere kom-pliserte sprengstoffer. Således kan olje-holdige, omtrent surstoffbalanserte pellets inngå i plastiske, vannbestandige

sprengstoffer, hvor den annen hovedkom-ponent består av en i og for seg kjent

sprenggelatin basert på nitroglycerol,

hvorved det oppnåes et sprengstoff med

meget høy ladetemperatur.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av ammoniumnitratrike sprengstoffer inne-

holdende en eller flere brennbare kompo-nenter som i og for seg ikke har spreng-stoffkarakter, så som brenselolje e. 1., i form av lagringsbestandige og så godt som ikke sintrede, tilnærmet kuleformete aggregater, karakterisert ved at ammoniumnitrat knuses til en slik partikkelfinhet at minst 50 vektsprosent passerer en sikt med 60 masker pr. tomme, og fortrinnsvis slik at minst 50 vektsprosent passerer en sikt med 140 masker pr. tomme, hvorpå det brennbare stoff innblandes i ammoniumnitratet, og hvoretter det tilsettes vann i en mengde som gir massen en viss kohe-sjon og plastisitet, hvoretter massen for-mes til aggregater av tilnærmet kuleform i et hvilket som helst i og for seg kjent pelletiseringsapparat, hvoretter aggregatene holdes i bevegelse inntil de ved en temperaturforsenkning er bibragt den nødvendige mekaniske styrke.

2. Fremgangsmåte sam angitt i på-stand 1, karakterisert ved at vanntilsat-sen og pelletiseringen foregår ved rom-temperatur, hvoretter materialet, mens det stadig holdes i bevegelse, først oppvarmes og deretter avkjøles inntil den ønskete grad av mekanisk styrke er oppnådd.

3. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at vanntilsat-sen og pelletiseringen foregår ved forhøyet temperatur, i hvertfall over 32° C, fortrinnsvis ved ca. 50° C, hvoretter materialet, mens det holdes i bevegelse, avkjøles til det oppnår den ønskete grad av mekanisk styrke.