PL189609B1 - Emulsja wybuchowa do naboi energetycznych - Google Patents
Emulsja wybuchowa do naboi energetycznychInfo
- Publication number
- PL189609B1 PL189609B1 PL99334147A PL33414799A PL189609B1 PL 189609 B1 PL189609 B1 PL 189609B1 PL 99334147 A PL99334147 A PL 99334147A PL 33414799 A PL33414799 A PL 33414799A PL 189609 B1 PL189609 B1 PL 189609B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- weight
- water
- explosive
- explosive emulsion
- nitrate
- Prior art date
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 46
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 21
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims abstract description 21
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- -1 paraffins Substances 0.000 claims description 11
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 9
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 3
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 3
- 150000008055 alkyl aryl sulfonates Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 abstract 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- RAESLDWEUUSRLO-UHFFFAOYSA-O aminoazanium;nitrate Chemical compound [NH3+]N.[O-][N+]([O-])=O RAESLDWEUUSRLO-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 4
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical class [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229940082615 organic nitrates used in cardiac disease Drugs 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical class OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 description 3
- ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluorocyclohexane Chemical compound FC1(F)CCCCC1 ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M Thiocyanate anion Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N hydrogen thiocyanate Natural products SC#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 235000011069 sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 2
- 239000001593 sorbitan monooleate Substances 0.000 description 2
- 229940035049 sorbitan monooleate Drugs 0.000 description 2
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N Nitroglycerin Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(O[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000006 Nitroglycerin Substances 0.000 description 1
- IYFATESGLOUGBX-YVNJGZBMSA-N Sorbitan monopalmitate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O IYFATESGLOUGBX-YVNJGZBMSA-N 0.000 description 1
- HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N Sorbitan monostearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N [(2r)-2-[(2r,3r,4s)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]-2-hydroxyethyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- KHPLPBHMTCTCHA-UHFFFAOYSA-N ammonium chlorate Chemical class N.OCl(=O)=O KHPLPBHMTCTCHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001540 azides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229960003711 glyceryl trinitrate Drugs 0.000 description 1
- 238000010952 in-situ formation Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- PTIUDKQYXMFYAI-UHFFFAOYSA-N methylammonium nitrate Chemical compound NC.O[N+]([O-])=O PTIUDKQYXMFYAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ONXCJFFWHHPCOL-UHFFFAOYSA-N methylhydrazine;nitric acid Chemical compound CNN.O[N+]([O-])=O ONXCJFFWHHPCOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004200 microcrystalline wax Substances 0.000 description 1
- 235000019808 microcrystalline wax Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229950006451 sorbitan laurate Drugs 0.000 description 1
- 235000011067 sorbitan monolaureate Nutrition 0.000 description 1
- 229950003429 sorbitan palmitate Drugs 0.000 description 1
- 229950011392 sorbitan stearate Drugs 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- RINCXYDBBGOEEQ-UHFFFAOYSA-N succinic anhydride Chemical class O=C1CCC(=O)O1 RINCXYDBBGOEEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B47/00—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
- C06B47/14—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase comprising a solid component and an aqueous phase
- C06B47/145—Water in oil emulsion type explosives in which a carbonaceous fuel forms the continuous phase
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Air Bags (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
Abstract
1. Emulsja wybuchowa do naboi energetycznych typu woda w oleju uczulona przez faze gazowa rozproszona, zwierajaca azotan anionowy, azotan sodowy, wode, paliwo weglowodorowe, srodek emulgujacy i glin, znamienna tym, ze zawiera od 60% do 70% wagowych azotanu amonowego, od 8 % do 14% wagowych azotanu sodowego, od 4% do 7% wagowych wody, od 0,5% do 5% wagowych paliwa weglowodorowego, 0,5% do 5% wagowych srodka emulgujacego, od 1 2 % do 18% wagowych glinu, suma zawartosci wa- gowych azotanu amonowego i azotanu sodowego miesci sie miedzy 70% i 80%, suma zawartosci wagowych azotanu amonowego, azotanu sodowego, wody, paliwa weglowo- dorowego, srodka emulgujacego i glinu miesci sie miedzy 95% i 100%. PL PL PL PL PL PL PL
Description
Zawierają one następujące składniki:
- faza wodna nieciągła w postaci kropelek w wodnym roztworze nieorganicznych soli utleniających,
- faza organiczna ciągła, niemieszalna w wodzie, w której wspomniane kropelki są rozproszone,
- środek emulgujący tworzący emulsję kropelek wodnych w całej fazie organicznej ciekłej,
- faza gazowa nieciągła, równomiernie rozproszona w emulsji, która umożliwia zwiększenie wrażliwości emulsji na działanie środka zapłonowego, a każdy rozproszony pęcherzyk gazu odgrywa rolę punktu cieplnego.
W porównaniu ze stosowanymi dynamitami, które zawierają 25% do 45% nitrogliceryny, emulsje wybuchowe, o których mowa, są zdecydowanie bardziej bezpieczne w użyciu
189 609 i w trakcie produkcji. Działanie ich jest natomiast o wiele słabsze i uwalniają one mniejszą energię eksplozji.
Od bardzo dawna fachowcy poszukują emulsji wybuchowych omawianego typu, bezpiecznych i wrażliwych na działanie środka zapłonowego, jak znane emulsje wybuchowe do naboi, a jednocześnie działających silnie jak dynamity, a mianowicie z prędkością detonacji bliską 6000 m/s mierzoną ograniczoną średnicą 80 mm i całkowitą energią mierzoną pod wodą większą niż około 1100 cal/g.
Wiadomo dobrze, ze przez zwiększenie gęstości materiałów wybuchowych można zwiększyć ich prędkość detonacji. Jednakże w przypadku emulsji wybuchowych do naboi uczulonych przez fazę gazową rozproszoną, zwiększenie gęstości pociąga za sobą zmniejszenie zawartości objętościowej fazy gazowej, a więc mniejszą wrażliwość na działanie środka zapłonowego.
Możliwe jest zrównoważenie mniejszej czułości przez włączenie do kompozycji cząsteczek uczulających, takich jak azotan hydrazyny i azotany organiczne, szczególnie azotany amin, takie jak azotan metyloaminy lub poza tym katalizatorów reakcji takich jak, chlorek miedzi lub poza tym bardzo reaktywnych utleniaczy takich jak chlorany lub nadchlorany.
Jednakże zastosowanie cząsteczek uczulających, katalizatorów i/lub utleniaczy wiąże się z poważnym ryzykiem spowodowania wypadku pirotechnicznego. Faktycznie, operowanie azotanami organicznymi, chloranami i nadchloranami jest szczególnie niebezpieczne, azotan hydrazyny jest niestabilny, a katalizatory metaliczne mogą reagować z azotanem amonowym, nieorganiczną solą utleniającą, praktycznie zawsze stosowaną w kompozycjach, osobno lub w mieszaninie z innymi solami utleniającymi.
Zgłoszenie patentowe EP 598 115 opisuje na przykład energetyczne emulsje wybuchowe na bazie azotanu amonowego zawierające azotan aminy i/lub azotan hydrazyny jako środek uczulający.
Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 371 408 opisuje emulsje wybuchowe na bazie azotanu amonowego i azotanu sodowego uczulone za pomocą azotanu aminy i zawierające CuCh jako katalizator detonacji.
Wiadomo również dobrze, ze przez włączenie do emulsji wybuchowych glinu można zwiększyć ich energię. Jednakże wzrost zawartości glinu jest w praktyce ograniczony przez fakt, że zmniejsza się wówczas bardzo wydajność energetyczna, która wyraża się stosunkiem energii mierzonej do wyliczonej energii teoretycznej.
Ponadto, wiadomo jest, że szybkość detonacji zmniejsza się ze wzrostem zawartości glinu, co jest spowodowane faktem zmniejszenia zawartości masowej produktów gazowych w produktach rozpadu.
W oparciu o powyższą wiedzę i powyższe stwierdzenia wydawało się, że fachowcy nie są w stanie uzyskać emulsji posiadających jednocześnie wszystkie pożądane, przedstawione powyżej własności i cechy charakterystyczne.
To niesłuszne przekonanie zostało jednak obalone.
Wyjątkowo nieoczekiwanie odkryto, że można otrzymać emulsje wybuchowe o wrażliwości na działanie środka zapłonowego oraz bezpieczne w użyciu i w trakcie produkcji jak standardowe emulsje wybuchowe do naboi, a jednocześnie mające parametry stosowanych dynamitów, a mianowicie prędkość detonacji bliską 6000 m/s, mierzoną ograniczoną średnicą 80 mm i całkowitą energią mierzoną pod wodą większą niż około 1100 cal/g, a nawet przekraczającą 1200 cal/g, przy wydajności energetycznej większej niż 80%, przez połączenie azotanu amonowego i azotanu sodowego o ściśle określonych zawartościach wagowych, przy braku innych soli nieorganicznych, cząsteczek uczulających typu azotanów organicznych lub azotanu hydrazyny i katalizatorów metalicznych oraz przez właściwy wybór rodzaju i zawartości wagowej innych składników, zwłaszcza wody i glinu.
Przedmiotem niniejszego wynalazku są zatem nowe emulsje wybuchowe do naboi typu woda w oleju uczulone przez fazę gazową rozproszoną i zwierające azotan amonowy, azotan sodowy, wodę, paliwo węglowodorowe, środek emulgujący i glin.
Nowe emulsje wybuchowe charakteryzują się tym, że:
- zawartość wagowa azotanu amonowego zawarta jest miedzy 60% i 70%,
- zawartość wagowa azotanu sodowego zawarta jest między 8% i 14%,
189 609
- zawartość wagowa wody zawarta jest między 4% i 7%,
- zawartość wagowa paliwa węglowodorowego zawarta jest między 1% i 4%,
- zawartość wagowa środka emulgującego zawarta jest między 0,5% i 4%,
- zawartość wagowa glinu zawarta jest między 12% i 18%,
- suma zawartości wagowych azotanu amonowego i azotanu sodowego zawarta jest między 70% i 80%,
- suma zawartości wagowych azotanu amonowego, azotanu sodowego, wody, paliwa węglowodorowego, środka emulgującego i glinu zawarta jest między 95% i 100%, korzystnie między 98% i 100%, korzystniej 99% i 100%.
Podane zawartości wagowe wyrażone są w stosunku do uczulonej emulsji wybuchowej i muszą zawierać się w powyzszych granicach.
Nowe emulsje wybuchowe według wynalazku nie zawierają zwłaszcza chloranów i nadchloranów, na przykład, chloranów amonowego, metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych, nie zawierają cząsteczek uczulających typu azotanów organicznych, na przykład azotanów alkiloamin i azotanów alkanoloamin lub typu azotanów hydrazyn, na przykład azotanu hydrazyny i azotanu metylohydrazyny, nie zawierają metalicznych katalizatorów reakcji, takich jak chlorek miedzi.
Ponadto, paliwo węglowodorowe może być mieszaniną wielu paliw węglowodorowych, a środek emulgujący mieszaniną wielu środków emulgujących.
Paliwo węglowodorowe może być alifatyczne, cykloalifatyczne lub aromatyczne, nasycone lub nienasycone.
Można podać przykładowo toluen, ksyleny, benzynę, naftę oświetleniową, olej paliwowy, parafiny, oleje, szczególnie oleje parafinowe lub naftenowe, kwasy tłuszczowe i ich pochodne, woski i ich mieszaniny, a mianowicie mieszaniny przynajmniej dwóch wymienionych związków.
Korzystnie paliwo węglowodorowe wybrane jest spośród grupy składającej się z olei, wosków, parafin i ich mieszanin.
Środkiem emulgującym może być środek dobrze znany fachowcom, który wzmacnia stabilność fizyczną emulsji typu woda w oleju przez obniżenie napięcia międzyfazowego między dwoma fazami emulsji.
Korzystnie środek emulgujący wybrany jest spośród grupy składającej się z polimerowych środków emulgujących, które jednocześnie zawierają łańcuchy hydrofilowe i łańcuchy hydrofobowe, takich jak pochodne poliizobutylenu i bezwodnika bursztynowego, amin, szczególnie zawierających od 12 do 24 atomów węgla, estrów kwasów tłuszczowych, takich jak monooleinian sorbitanowy, laurynian sorbitanowy, palmitynian sorbitanowy i stearynian sorbitanowy, sulfonianów alkiloarylowych i ich mieszanin.
Glin zastosowany w ramach niniejszego wynalazku jest bardzo rozdrobniony, korzystnie sproszkowany. Na ogół uziamienie zawarte jest między 0,1 pm i 250 pm, jeszcze lepiej między 0,5 pm i 150 pm.
Emulsje wybuchowe według wynalazku są uczulane przez fazę gazową rozproszoną z zastosowaniem sposobu dobrze znanego fachowcom.
Wśród najbardziej znanych sposobów włączania fazy gazowej do materiałów wybuchowych w postaci emulsji, można podać mieszanie mechaniczne, gazowanie in situ za pomocą środków chemicznych i włączanie materii porowatej o komórkach zamkniętych, na przykład mikrokuleczek szklanych lub z tworzywa sztucznego, perełek z pianki styrenowej lub popiołu lotnego. Można włączyć również inne sposoby, na przykład stosowanie jednocześnie środka chemicznego i mikrosfer.
Według niniejszego wynalazku, zaleca się stosowanie gazowania in situ za pomocą środków chemicznych, szczególnie stosowanie azotynów, takich jak azotyn sodowy, który przez reakcję z jonami amonowymi azotanu amonowego powoduje tworzenie się in situ azotu.
Reakcję tę można przyspieszyć zwiększając temperaturę i/lub stosując katalizator typu mocznika, tiomocznika lub tiocyjanianu.
Szczególnie korzystnie emulsje wybuchowe według wynalazku zawierają od 13% do 17% objętościowych fazy gazowej rozproszonej, korzystniej od 14% do 16% objętościowych.
189 609
Według korzystnego wariantu wynalazku, suma zawartości wagowych azotanu amonowego i azotanu sodowego mieści się między 73% i 77%, korzystniej między 74% i 76%.
Według innego korzystnego wariantu, zawartość wagowa azotanu amonowego mieści się między 61% i 67%, korzystniej między 62% i 65%.
Według innego korzystnego wariantu, zawartość wagowa wody mieści się między 4,5% i 6,5%, korzystniej między 5% i 6%.
Według innego korzystnego wariantu, zawartość wagowa glinu mieści się między 13% i 17%, korzystniej między 13,5% i 16,5%, jeszcze korzystniej między 14% i 16%.
Według innego korzystnego wariantu, zawartość wagowa środka emulgującego mieści się między 1,5% i 4%, 10 korzystniej między 2% i 3,5%.
Według innego korzystnego wariantu, zawartość wagowa paliwa węglowodorowego mieści się między 0,7% i 4%, korzystniej między 0,8% i 3%, jeszcze korzystniej między 1% i 2%.
Ponadto, korzystnie gęstość emulsji wybuchowych według wynalazku zawarta jest między 1,26 i 1,40, korzystniej między 1,28 i 1,37, ich prędkość detonacji mierzona ograniczoną średnicą 80 mm zawarta jest między 5500 m/s i 6300 m/s, korzystniej między 5750 m/s i 6300 m/s, a ich całkowita energia rzeczywista mierzona pod wodą zawarta jest między 1100 cal/g i 1400 cal/g, korzystniej 1200 cal/g i 1400 cal/g.
Emulsje wybuchowe według wynalazku można otrzymać analogicznie za pomocą każdego znanego sposobu otrzymywania emulsji wybuchowych typu woda w oleju, uczulanych za pomocą fazy gazowej rozproszonej i zawierających azotan amonowy, azotan sodowy, wodę, paliwo węglowodorowe, środek emulgujący i glin.
Przykładowo można otrzymać po pierwsze:
1) fazę wodną przez rozpuszczenie w wodzie azotanu amonowego i azotanu sodowego w temperaturze na przykład zawartej między 100°C i 105°C, w zbiorniku wyposażonym w system ogrzewania i system mieszania.
W przypadku gazowania, można ewentualnie na tym etapie, w fazie wodnej, dodać katalizator reakcji, typu mocznika, tiomocznika lub tiocyjanianu.
2) fazę gazową składającą się z paliwa węglowodorowego i na ogół środka emulgującego, na przykład, w zbiorniku wyposażonym w system ogrzewania i system mieszania, przez mieszanie składników w temperaturze przykładowo bliskiej 95 °C.
Na tym etapie może również nie włączać środka emulgującego do paliwa węglowodorowego.
Po drugie otrzymuje się następnie emulsję typu woda w oleju, ciągłą bądź nieciągłą.
Według sposobu nieciągłego, po wprowadzeniu do mieszalnika odpowiednich ilości fazy wodnej, fazy tłuszczowej, środka emulgującego, o ile ten ostatni nie został włączony do fazy tłuszczowej, można otrzymać emulsję za pomocą turbiny oraz jednocześnie homogenizawać ją na przykład za pomocą łopatki w kształcie kończyny.
Według sposobu ciągłego, dwie fazy i środek emulgujący, o ile ten ostatni nie został włączony do fazy tłuszczowej, pompuje się za pomocą pomp dozujących do przewodów zasilających emulsyfikator.
Po trzecie przeprowadza się następnie włączenie do otrzymanej emulsji różnych stosowanych środków pomocniczych, a mianowicie glinu, generatora gazu chemicznego i/lub mikrosfer.
Korzystnie według procesu nieciągłego, glin, mikrosfery i/lub generator gazu chemicznego włącza się do emulsji przez mieszanie w mieszalniku, który służył do sporządzania emulsji lub w mieszalniku o mieszaniu planetarnym.
Korzystnie według procesu ciągłego, środki pomocnicze wprowadza się ciągle, na przykład za pomocą ślimaka do mieszarki, w którą przelewa się również emulsja typu woda w oleju pochodząca z emulsifikatora.
Uczuloną emulsją wybuchową otrzymaną w ten sposób napełnia się następnie, ewentualnie po pierwszym ochłodzeniu, ręcznie lub automatycznie, osłonki na przykład papierowe lub z tworzyw sztucznych, za pomocą instalacji do napełniania naboi dobrze znanej fachowcom.
Na ogół, otrzymane naboje chłodzi się następnie, na przykład zimną wodą lub zimnym powietrzem stosownie do rodzaju osłonki, w taki sposób, aby ustabilizować otrzymaną końcową emulsję.
189 609
Następujące, nie ograniczające przykłady ilustrują wynalazek i korzyści jakie z niego wynikają. J
Przykład 1i 2: Emulsje wybuchowe według wynalazku Otrzymano emulsje wybuchowe o następującym składzie wagowym:
Tabela I
| Przykład 1 | Przykład 2 | |
| Azotan amonowy | 63,1% | 63,6% |
| Azotan sodowy | 11,7% | 11,8% |
| Woda | 5,6% | 5,7% |
| Paliwo węglowodorowe | 1,4% | 11% |
| Środek emulgujący | 3,1% | 2,7% |
| Glin | 15,0% | 15,0% |
| Generator gazu chemicznego (azotyn sodowy) z katalizatorem reakcji (tiomocznik) | <0,1% | <0,1% |
Przykład 1
a) Wykonanie fazy wodnej
74,3 części wagowych azotanu amonowego, 13,8 części wagowych azotanu sodowego i 0,04 części wagowych mocznika rozpuszcza się w 6,6 częściach wagowych wody, w temperaturze od 100° do 105°C, w zbiorniku wyposażonym w system ogrzewania i system mieszania.
b) Wykonanie fazy tłuszczowej
W innym zbiorniku również wyposażonym w system ogrzewania i system mieszania, homogenizuje się w 95°C mieszaninę:
- 3,7 części wagowych środka emulgującego składającego się z mieszaniny 40/60 wagowo odpowiednio monooleinianu sorbitanowego i polimeru składającego się z łańcuchów poliizobutylenowych o zakończeniach hydrofilowych łączonych przez grupy bezwodnika bursztynowego,
- 1,6 części wagowych paliwa węglowodorowego składającego się z mieszaniny 10/35/20/35 wagowo odpowiednio mineralnego oleju naftenowego o temperaturze zapłonu wyższej niż 100°C, parafiny stałej o temperaturze topnienia wyższej niż 50°C, parafiny ciekłej 0 temperaturze zapłonu wyższej niż 150°C i mikrokrystalicznego wosku o temperaturze topnienia wyzszej niż 50°C.
c) Wykonanie emulsji i dodanie środków pomocniczych
Fazę wodną (a) i fazę tłuszczową (b) wprowadza się następnie do mieszalnika, po czym tworzy się emulsję przy zastosowaniu turbiny, homogenizując jednocześnie mieszaninę za pomocą łopatki w kształcie kończyny. Temperatura w mieszalniku utrzymuje się między 105°Ci 15 110°C.
Po otrzymaniu homogenicznej i stabilnej emulsji dodaje do mieszalnika, utrzymując mieszanie i temperaturę, 17,7 części wagowych glinu w postaci proszku o uziamieniu 0-150 (im (średnica środkowa około 80 pm), a następnie tuż przed napełnieniem naboi, 0,09 części wagowych azotynu sodowego.
d) Napełnianie naboi emulsją wybuchową
Następnie napełnia się emulsją wybuchową otrzymaną w (c), której temperaturę utrzymuje się, osłonki z tworzywa sztucznego, które zaciska się następnie na 2 końcach, tak aby uzyskać naboje w przybliżeniu cylindryczne mające na przykład długość około 320 mm i średnicę około 80 mm.
Masa emulsji wybuchowej, którą ładuje się każdą osłonkę, można wyprowadzić w sposób oczywisty z pożądanej objętości naboju, gęstości emulsji wybuchowej, którą mierzy się przed ładowaniem naboi i dodaniem azotynu sodowego i z pożądanej zawartości objętościowej fazy gazowej (około 15%).
189 609
Gdy emulsja wybuchowa zawarta w osłonce zajmuje całą objętość naboju, osiąga się pożądaną zawartość objętościową fazy gazowej i zatrzymuje się wówczas reakcję chemiczną tworzenia się azotu, zmniejszając gwałtownie temperaturę emulsji, co łatwo wykonuje się rozpylając na naboje zimną wodę.
Przykład 2
Postępuje się tak, jak miało to miejsce w przykładzie 1, lecz wprowadzając następujące zmiany:
a) Wykonanie fazy gazowej
Stosuje się 74,9 części wagowych azotanu amonowego (zamiast 74,3), 13,9 części wagowych azotanu sodowego (zamiast 13,8) i 6,7 części wagowych wody (zamiast 6,6).
b) Wykonanie fazy tłuszczowej
Stosuje się 3,2 części wagowych środka emulgującego (zamiast 3,7) i 1,3 części wagowych paliwa węglowodorowego (zamiast 1,6).
Właściwości fizyczne i detonacyjne emulsji wybuchowych otrzymanych według stosowanych sposobów dobrze znanych fachowcom są następujące:
Tabela 2
| Przykład 1 | Przykład 2 | |
| Energia teoretyczna | 1470 cal/g | 1480 cal/g |
| Energia całkowita mierzona pod wodą | 1203 cal/g | 1225 cal/g |
| Wydajność energetyczna (energia mierzona/energia teoretyczna) | 0,82 | 0, 83 |
| Zawartość objętościowa gazu | 14,8% | 14,9% |
| Zmierzona gęstość | 1,32 | 1,32 |
| Wrażliwość na środek zapłonowy (detonatory z azydku ołowiu) | 0,5 g | 0,5 g |
| Prędkość detonacji mierzona ograniczoną średnicą 80 mm w stali | 5800 m/s | 5900 m/s |
| Wrażliwość na uderzenie (młot uderzeniowy 30 kg) | > 1200J | > 1200 J |
Claims (10)
- Emulsja wybuchowa do naboi energetycznychZastrzeżenia patentowe1. Emulsja wybuchowa do naboi energetycznych typu woda w oleju uczulona przez fazę gazową rozproszoną, zwierająca azotan amonowy, azotan sodowy, wodę, paliwo węglowodorowe, środek emulgujący i glin, znamienna tym, ze zawiera od 60% do 70% wagowych azotanu amonowego, od 8% do 14% wagowych azotanu sodowego, od 4% do 7% wagowych wody, od 0,5% do 5% wagowych paliwa węglowodorowego, 0,5% do 5% wagowych środka emulgującego, od 12% do 18% wagowych glinu, suma zawartości wagowych azotanu amonowego i azotanu sodowego mieści się między 70% i 80%, suma zawartości wagowych azotanu amonowego, azotanu sodowego, wody, paliwa węglowodorowego, środka emulgującego i glinu mieści się między 95% i 100%.
- 2. Emulsja wybuchowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera od 5% do 6% wagowych wody.
- 3. Emulsja wybuchowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że zawiera od 13,5% do 16,5% wagowych glinu.
- 4. Emulsja wybuchowa według zastrz. 1, znamienna tym, ze suma zawartości wagowych azotanu amonowego i azotanu sodowego wynosi od 73% do 77%.
- 5. Emulsja wybuchowa według zastrz. 1, znamienna tym, że jej gęstość zawarta jest między 1,26 i 1,40.
- 6. Emulsja wybuchowa według zastrz. 1, znamienna tym, że prędkość detonacji mierzona ograniczoną średnicą 80 mm zawarta jest między 5500 m/s i 6300 m/s.
- 7. Emulsja wybuchowa według zastrz. 1, znamienna tym, ze całkowita rzeczywista energia mierzona pod wodąjest zawarta między 1100 cal/g i 1400 cal/g.
- 8. Emulsja wybuchowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zawartość objętościowa fazy gazowej rozproszonej wynosi od 13% do 17%.
- 9. Emulsja wybuchowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera paliwo węglowodorowe wybrane spośród grupy składającej się z olei, wosków, parafin i ich mieszanin.
- 10. Emulsja wybuchowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera środek emulgujący wybrany spośród grupy składającej się z amin, estrów kwasów tłuszczowych, sulfonianów alkiloarylowych, polimerów zawierających jednocześnie łańcuchy hydrofilowe i łańcuchy hydrofobowe oraz ich mieszanin.Niniejszy wynalazek należy do ogólnej dziedziny przemysłowych materiałów wybuchowych do użytku cywilnego.Jego przedmiotem są nowe emulsje wybuchowe do naboi, szczególnie dostosowane do urabiania skał twardych w kamieniołomach lub wyrobiskach.Emulsje wybuchowe do naboi typu woda w oleju są dobrze znane fachowcom.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9808498A FR2780726B1 (fr) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | Emulsions explosives encartouchees energetiques |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL189609B1 true PL189609B1 (pl) | 2005-08-31 |
Family
ID=9528202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL99334147A PL189609B1 (pl) | 1998-07-03 | 1999-07-01 | Emulsja wybuchowa do naboi energetycznych |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0968985B1 (pl) |
| AT (1) | ATE236863T1 (pl) |
| BG (1) | BG64046B1 (pl) |
| CZ (1) | CZ294205B6 (pl) |
| DE (1) | DE69906626T2 (pl) |
| DK (1) | DK0968985T3 (pl) |
| ES (1) | ES2196739T3 (pl) |
| FR (1) | FR2780726B1 (pl) |
| HU (1) | HU224307B1 (pl) |
| NO (1) | NO311670B1 (pl) |
| OA (1) | OA11073A (pl) |
| PL (1) | PL189609B1 (pl) |
| PT (1) | PT968985E (pl) |
| RU (1) | RU2222519C2 (pl) |
| SI (1) | SI0968985T1 (pl) |
| SK (1) | SK285047B6 (pl) |
| UA (1) | UA58528C2 (pl) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2326100C1 (ru) * | 2006-11-07 | 2008-06-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Красноармейский Научно-Исследовательский Институт Механизации" | Эмульсионный взрывчатый состав и способ его получения |
| CZ2017112A3 (cs) * | 2017-03-01 | 2018-11-14 | Explosia A.S. | Sypká koloběhovaná amonledková průmyslová trhavina |
| CN111699166A (zh) | 2018-01-09 | 2020-09-22 | 戴诺诺贝尔亚太股份有限公司 | 用于反应性土壤中的炸药组合物和相关方法 |
| CN110526791A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-03 | 北方爆破科技有限公司 | 一种用于流化床的混装炸药及其制备方法 |
| CN117164417B (zh) * | 2023-08-04 | 2025-10-14 | 安徽江南化工股份有限公司宁国分公司 | 现场混装乳化炸药及其在光面爆破中的应用 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1262978A (en) * | 1969-04-09 | 1972-02-09 | Electronized Chem Corp | Heat shrinkable components with meltable liner |
| CA964466A (en) * | 1970-08-18 | 1975-03-18 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Emulsion type blasting agent |
| US4383873A (en) * | 1980-10-27 | 1983-05-17 | Atlas Powder Company | Sensitive low water emulsion explosive compositions |
| US4371408A (en) * | 1980-10-27 | 1983-02-01 | Atlas Powder Company | Low water emulsion explosive compositions optionally containing inert salts |
| US4414044A (en) * | 1981-05-11 | 1983-11-08 | Nippon Oil And Fats, Co., Ltd. | Water-in-oil emulsion explosive composition |
| GB2156799B (en) * | 1984-03-21 | 1987-12-16 | Ici Plc | Emulsion explosive |
| CA1220943A (en) * | 1984-04-05 | 1987-04-28 | Harvey A. Jessop, (Deceased) | Cast explosive composition |
| US4555276A (en) * | 1984-10-29 | 1985-11-26 | Hercules Incorporated | High density pressure resistant invert blasting emulsions |
| US4844321A (en) * | 1986-08-11 | 1989-07-04 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | Method for explosive cladding |
| AU591976B2 (en) * | 1987-04-24 | 1989-12-21 | Norsk Hydro A.S | Emulsion explosive |
| ZW5188A1 (en) * | 1987-05-20 | 1989-09-27 | Aeci Ltd | Explosive |
| DE69032230T2 (de) * | 1989-08-23 | 1998-08-06 | Nof Corp., Tokio/Tokyo | Wasser-in-öl-emulsion-sprengstoffzusammensetzung |
| US4976793A (en) * | 1990-06-12 | 1990-12-11 | Dantex Explosives (Proprietary) Limited | Explosive composition |
| RU2090546C1 (ru) * | 1990-12-17 | 1997-09-20 | Государственный научно-исследовательский институт "Кристалл" | Эмульсионный взрывчатый состав |
-
1998
- 1998-07-03 FR FR9808498A patent/FR2780726B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-06-17 EP EP99401491A patent/EP0968985B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-17 DE DE69906626T patent/DE69906626T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-17 ES ES99401491T patent/ES2196739T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-17 AT AT99401491T patent/ATE236863T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-06-17 SI SI9930259T patent/SI0968985T1/xx unknown
- 1999-06-17 PT PT99401491T patent/PT968985E/pt unknown
- 1999-06-17 DK DK99401491T patent/DK0968985T3/da active
- 1999-07-01 PL PL99334147A patent/PL189609B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1999-07-01 BG BG103547A patent/BG64046B1/bg unknown
- 1999-07-01 RU RU99113834/02A patent/RU2222519C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-07-01 NO NO19993278A patent/NO311670B1/no not_active IP Right Cessation
- 1999-07-02 HU HU9902263A patent/HU224307B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1999-07-02 CZ CZ19992408A patent/CZ294205B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1999-07-02 UA UA99073778A patent/UA58528C2/uk unknown
- 1999-07-02 OA OA9900151A patent/OA11073A/fr unknown
- 1999-07-02 SK SK909-99A patent/SK285047B6/sk not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0968985B1 (fr) | 2003-04-09 |
| RU2222519C2 (ru) | 2004-01-27 |
| HU224307B1 (hu) | 2005-07-28 |
| BG64046B1 (bg) | 2003-11-28 |
| NO311670B1 (no) | 2002-01-02 |
| PT968985E (pt) | 2003-08-29 |
| DE69906626D1 (de) | 2003-05-15 |
| EP0968985A1 (fr) | 2000-01-05 |
| UA58528C2 (uk) | 2003-08-15 |
| CZ9902408A3 (cs) | 2000-10-11 |
| SK285047B6 (sk) | 2006-05-04 |
| ATE236863T1 (de) | 2003-04-15 |
| FR2780726B1 (fr) | 2000-08-25 |
| BG103547A (en) | 2000-01-31 |
| SI0968985T1 (en) | 2003-10-31 |
| NO993278L (no) | 2000-01-04 |
| CZ294205B6 (cs) | 2004-10-13 |
| OA11073A (en) | 2003-03-17 |
| ES2196739T3 (es) | 2003-12-16 |
| NO993278D0 (no) | 1999-07-01 |
| DE69906626T2 (de) | 2004-02-05 |
| HUP9902263A3 (en) | 2002-02-28 |
| DK0968985T3 (da) | 2003-08-04 |
| FR2780726A1 (fr) | 2000-01-07 |
| HUP9902263A2 (hu) | 2001-12-28 |
| SK90999A3 (en) | 2000-05-16 |
| HU9902263D0 (en) | 1999-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0004160B1 (en) | Explosive compositions and method for their manufacture | |
| EP0019458B1 (en) | Blasting composition | |
| KR830000374B1 (ko) | 에멀젼 형태의 폭발성 조성물 | |
| JPS6214518B2 (pl) | ||
| US5074939A (en) | Explosive composition | |
| US4356044A (en) | Emulsion explosives containing high concentrations of calcium nitrate | |
| US4678524A (en) | Cast explosive composition and method | |
| JPH01188485A (ja) | フェノール系乳化剤誘導体を含有するエマルジョン爆薬 | |
| EP0460952A2 (en) | Emulsion that is compatible with reactive sulfide/pyrite ores | |
| PL189609B1 (pl) | Emulsja wybuchowa do naboi energetycznych | |
| US4936931A (en) | Nitroalkane-based emulsion explosive composition | |
| WO1989002881A1 (en) | Methods and compositions related to emulsified gassing agents for sensitizing explosive compositions | |
| GB2224501A (en) | Aromatic hydrocarbon-based emulsion explosive composition. | |
| US4994124A (en) | Sensitized explosive | |
| US4509998A (en) | Emulsion blasting agent with amine-based emulsifier | |
| EP0159171A1 (en) | Cast explosive composition | |
| KR100356127B1 (ko) | 강력한 카트리지 폭발성 유제 | |
| US5017251A (en) | Shock-resistant, low density emulsion explosive | |
| RU2120928C1 (ru) | Способ приготовления взрывчатого вещества | |
| US6022428A (en) | Gassed emulsion explosive | |
| CA2273666A1 (en) | Buffered emulsion blasting agent | |
| CA1273208A (en) | Cast explosive composition and method | |
| KR20030085479A (ko) | 주조 입자를 포함하는 고 에너지 폭발물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20090701 |