RO108677B1

RO108677B1 - Compoziție antigrizutoasă, pentru întârzietori milisecundă și procedeu de obținere a acesteia

Info

Publication number: RO108677B1
Application number: RO14389590A
Authority: RO
Inventors: Gheorghe Popescu
Original assignee: Mecanica Sadu
Priority date: 1990-01-25
Filing date: 1990-01-25
Publication date: 1994-07-29

Abstract

Invenția se referă la o compoziție antigrizutoasă, pentru întârzietori milisecundă și la procedeul de obținere a acesteia, în așa fel, încât viteza de ardere a acesteia, pe unitatea de lungime și timpul de întârziere total, al detonării capselor miniere, în care se montează, să aibă dispersie mică, iar timpul de întârziere, nominal, dintre două trepte consecutive, să fie de 32 ms. Compoziția are la bază o pereche de elemente carburante, alese dintre stibiu cristalin și sulf ortorombic, ambele de înaltă puritate, asociate cu peroxid de plumb, ca oxidant, măcinate, în prealabil, până Ia un grad de finețe, corespunzător. Procedeul pentru obținerea compoziției constă în omogenizări suplimentare, prin cicluri de malaxare-vălțuire, urmate de o granulare în stare umedă, la granulații cuprinse între 0,16 și 0,4 nun. Invenția se utilizează Ia încărcarea întârzietorilor milisecundă, pentru capse detonante, electrice, antigrizutoase.

Description

Invenția de față se referă la o compoziție antigrizutoasă, pentru întârzietorii milisecundă, ai capselor detonante electrice și la un procedeu pentru obținerea acesteia.

In scopul obținerii unei compoziții antigrizutoase, pentru întârzietori milisecundă se cunoaște un procedeu, conform căruia, carburantul (stibiu) și oxidanții (perclorat de potasiu, cromat de plumb), după măcinare, uscare și cernere, fracțiunile produs fin sunt omogenizate într-un amestecător special, malaxate cu un lac de nitroceluloză, iar pasta obținută este zvântată, amestecată, frământată, uscată și măcinată grosier într-o moară, produsul final rezultând sub formă de granule. Compoziția astfel obținută, se dozează și se presează în corpi întârzietori, de diferite lungimi, în funcție de treapta de întârziere dorită.

Procedeul are următoarele dezavantaje:

- pentru aprinderea compoziției presate în corpi întârzietori sunt necesari inflamatori de construcție specială ce dezvoltă energii și presiuni mari.

- timp de inducție, la aprindere, mare, datorită cromatului de plumb din compoziție.

- compoziția fiind în stare uscată, prezintă pericol de aprindere la granularea prin măcinare, întrucât în compoziție are perclorat de potasiu.

- necesită uscări suplimentare datorită higroscopicității percloratului de potasiu.

In același scop, mai este cunoscut un procedeu, conform căruia, carburantul (ferosiliciu) și oxidantul (miniu de plumb), după măcinare, sortare prin hidrofugare în produs fin, produs filtru și produs grosier sunt uscate, fracțiunile produs fin sunt omogenizate într-un amestecător special, după care sunt presate cu 300 ... 400 barri/cnr în pastile cilindrice cu greutatea de 30 ... 60 g. Pastilele sunt măcinate grosier, într-o moară specială, iar granulele obținute se dozează în corpi întârzietori, de diferite lungimi, în funcție de treapta de întârziere dorită, peste o bilă ce obturează canalul de acces la încărcătura de inițiere.

Procedeul prezintă următoarele dezavantaje:

- compoziția nu are proprietăți antigrizutoase, iar produsele de ardere, ale acesteia, dezvoltă temperaturi de peste 1300°C și perioadă lungă de răcire.

- protecția antigrizutoasă este asigurată de către o bilă, așezată în canalul de acces la încărcătura de inițiere.

- presarea preliminară, a compoziției întârzietoare, în pastile cilindrice, de dimensiuni mari, permite obținerea, după granularea prin măcinare, a granulelor cu densități variabile.

- dispersii în viteza de ardere a întârzietorilor pe unitatea de lungime.

Scopul invenției este acela de a realiza o compoziție pirotehnică, întârzietoare, cu proprietăți antigrizutoase, care să poată fi utilizată la încărcarea corpilor întârzietori, ale tuturor tipurilor de capse miniere, milisecundă, pentru medii inflamabile și neinflamabile.

Problema, pe care o rezolvă invenția, este stabilirea unei asocieri între componenți și parametri optimi de lucru, în vederea realizării scopului propus.

Compoziția conform invenției înlătură dezavantajele menționate, prin aceea că folosește o pereche de elemente carburante, constituite din stibiu cristalin, cu puritatea de minimum 99,65% și sulf ortorombic cu puritatea de minimum 99,90%, asociate cu un oxidant, constituit din peroxid de plumb, cu puritatea de minimum 97% și un liant, constituit din nitroceluloză cu peste 12% azot.

Procedeul pentru obținerea compoziției, constă în aceea că, după măcinare, componenții se sortează pe mărimi de particule prin hidrofugare, omogenizarea acestora se execută mai întâi în stare uscată după care se face o omogenizare suplimentară prin 2 ... 3 cicluri de malaxare-vălțuire, cu liantul de nitroceluloză, urmate de o granulare umedă, a amestecului, la granulații mai mici de 0,4 mm și uscare în camere cu aer cald la 40 ... 50°C.

Invenția prezintă următoarele avantaje:

- produsele de ardere ale compoziției nu dezvoltă temperaturi mai mari de 760°C;

- are în compoziție substanțe cu punct de topire mai mic de 630°C;

- se pot obține 12 trepte de întârziere, cu 32 ms între treptele consecutive, utilizând compozițiile de la exemplele 1 și 2, dirijând viteza de ardere a acestora din cantitatea de compoziție pe o dozare, lungimea corpului întârzietor si tipul compoziției;

- abaterea de la valoarea nominală a timpului de întârziere pe treaptă este mai mică de + 7 ms;

- omogenizarea avansată a componenților prin operațiile suplimentare de 5 vălțuire;

- se elimină aprinderea compoziției în fazele de granulare;

- reducerea ciclului total de fabricație;

- utilizează materiale nehigroscopice. 10

In continuare, se dau două exemple de realizare a invenției.

Exemplul 1. Stibiul măcinat se sortează în produs fin, cu mărimea particulelor de maximum 0,05 mm, produs 15 filtru, cu mărimea particulelor mai mare de 0,05 mm și mai mică de 0,08 mm, produs grosier, cu mărimea particulelor mai mare de 0,08 mm, după care, separat, cele trei sorturi se usucă în camere cu aer cald, sau etuve cu 2 0 vid la 40 ... 50°C.

Se procedează în același mod cu peroxidul de plumb și sulful.

Se amestecă, timp de 1,5 h, 70 părți stibiu, produs fin, cu 30 părți stibiu, 25 produs filtru, constituind 37,5% din amestec, cu 70 părți peroxid de plumb, produs fin, cu 30 părți peroxid de plumb, produs filtru, constituind 55,12% din amestec, după care se amestecă încă 2 h cu 3 0 7,38% sulf, produs fin. După omogenizarea uscată, amestecul format se malaxează cu liantul, constituit din lac de nitrceluloză 0,5%, se vălțuiește, apoi urmează încă două cicluri de malaxare vălțuire. Amestecul se umectează, după fiecare vălțuire, cu un dizolvant, constituit din 40 părți acetat de amil, 40 părți dibutil ftalat și 20 părți acetonă. După ultima vălțuire, amestecul se trece prin sita unui granulator, cu latura ochiului conform STAS 1077 - 67, de 0,4 mm.

Granulele obținute se usucă în camere cu aer cald sau etuve cu vid, la 40 ... 50°C, se elimină prin cernere praful cu dimensiunea particulei mai mică de 0,16 mm.

Funcție de treapta de întârziere dorită, se presează în corpi întârzietori la 300 ... 400 barri/cm², câte una sau mai multe doze din compoziție, în așa fel încât să se obțină o coloană cu φ + 3,28 mm și densitate constantă pe toată lungimea. După presarea întârzietorilor în capse detonante cu tub din cupru și montarea dispozitivelor electrice de aprindere, se obțin, pentru compoziția întârzietoare, caracteristicile din tabelul 1, anexat.

Exemplul 2. Componenții se sortează, se usucă și se păstrează proporțiile între fracțiunile produs fin, produs filtru, la fel ca în exemplul 1, după care se amestecă, în stare uscată,timp de 1,5 h, 32,36% stibiu, cu 63,40% peroxid de plumb. Amestecului format i se adaugă 4,24% sulf, fracțiunea produs fin și se omogenizează încă două ore în stare uscată.

Tabelul nr. 1

Nr. crt.	Caracteristici	UM	Performanțe -
Ex. 1	Ex. 2
1.	Densitate	g/cm³	2,84	2,96
2.	înălțime coloană/60 mg amestec	mm	2,50	2,40
3.	Timp inducție	ms	8,1	12,8
4.	Timp ardere/2,5 mm coloană	ms	31,40	43,10
5.	Timp ardere/10 mm coloană	ms	109,05	151,10
6.	Viteză ardere/2,5 mm coloană	cm/s	7,96	5,80
7.	Viteză ardere/10 mm coloană	cm/s	9,17	6,62
8.	Temperatură de aprindere	°C	185,00	200,00
9.	Temperatura maximă a prod. de ardere	°C	760,00	760,00
10.	Dispersia timpului de ardere	ms	12,50	14,00
11.	Siguranța în atmosferă inflamabilă	%	100	100

După omogenizarea uscată, amestecul format, se malaxează-vălțuește, apoi se malaxează cu liant, constituit din lac de nitroceluloză 0,5%, în mai multe cicluri și se încarcă în corpi întârzietori, la fel ca în 5 exemplul 1.

După presarea întârzietorilor în capse detonante cu tub din cupru și montarea dispozitivelor electrice, de aprindere, se obțin, pentru compoziția întârzietoare, caracteristicile 10 din tabel.

Din tabel, rezultă că la proporții stoichiometrice, ale componenților prezenți în exemplele 1 și 2, viteza de ardere a compoziției este reglată de cantitatea de sulf 15 care participă la reacție pentru formarea sulfurii de stibiu.

Cu cât cantitatea de sulf din compoziție este mai mare, cu atât mai mare este viteza de ardere a amestecului și mai mic timpul de 20 inducție la aprindere.

Totodată sulful acționează auspra vitezei de oxidare a stibiului și plumbului.

Invenția a fost realizată fizic, constituind un procedeu de realizare simplă și cu performanțe deosebite, a compoziției întârzietoare, care în asociere cu corpul întârzietor, în care se presează, constituie un element de bază al capselor detonante electrice și totodată un mijloc de realizare al programului de asimilare al capselor milisecundă.

Compoziția întârzietoare, conform descrierii, a fost realizată, în două variante, cu viteze de ardere diferite (prima compoziție pentru treptele de întârziere 1 ... 6, iar cea dea Π-a pentru treptele 7...12).

In tabelul 2, de mai jos, se prezintă lungimea coloanei întârzietoare (cu toate caracteristicile constructive), pentru fiecare treaptă în parte, care asigură un timp de întârziere, între două trepte consecutive, de 32 ms.

Tabelul nr. 2

Temperatura	Lungime coloană întârzietor	Lungime coloană/ /treaptă (mm)	Lungime corp întârzietor (mm)	Φ coloană întârzietor (mm)	Timp întârzietor/ /treaptă (ms)
1	1,89	1,89	10,89+0,02	3,28+0,01	32+7
2	4,50	2,25	13,50±0,02	3,28±0,01	64+7
3	7,15	2,38	16,15+0,02	3,28 + 0,01	96±7
4	9,81	2,45	18,81 ±0,02	3,28±0,01	128±7
5	12,47	2,49	21,47 + 0.02	3,28±0,01	160 + 7
6	15,40	2,56	24,14 + 0.02	3,28 + 0,01	192±7
7	17,84	2,54	26,84 + 0,02	3,28 + 0,01	224 ±7
8	20,40	2,55	29,40 + 0,02	3,28 + 0,01	256 ±7
9	23,04	2,56	32,04 + 0,02	3,28 + 0,01	288±7
10	25,83	2,58	34,83±0,02	3,28±0,01	320±7
11	28,36	2,57	37,36+0,02	3,28 + 0,01	352 + 7
12	31,03	2,58	40,03 ±0,02	3,28 + 0,01	384+7

Compoziția întârzietoare a fost presată în corpi din zinc, obținuți prin procedeul de turnare sub presiune.

Tot în acești corpi s-a presat pe o lungime de 9 mm și încărcătura de inițiere.

Compoziția întârzietoare a fost împărțită în doze de câte 60 mm/treaptă și presată la 300 ... 400 barri/cm². Corpii întârzietori astfel obținuți au fost introduși,în capse detonante, cu tub din cupru, la care s-a montat dispozitiv electric de aprindere cu pilula pe bază de picraminat de plumb, miniu de plumb și silicocalciu.

Prin utilizarea în construcția capselor detonante, a întârzietorilor ce conțin compoziția din prezenta invenție, se poate trece la fabricarea mijloacelor de inițiere antigrizutoase și negrizutoase pentru industria extractivă.

Claims

Revendicări

1. Compoziție antigrizutoasă, pentru întârzietori milisecundă, caracterizată prin aceea că, în scopul asigurării calităților 5 antigrizutoase ale capselor detonante, pentru lucrări miniere cu atmosferă inflamabilă, este constituită dintr-un carburant stibiu cristalin, cu puritatea de minimum 99,65%, în amestec cu sulf ortorombic, cu puritatea de minimum 10 99,90%, dintr-un oxidant peroxid de plumb, cu puritatea de minimum 98%, liante cu lac de nitroceluloză 0,5% cu grad de nitrare al acesteia, mai mare de 12%.
2. Compoziție conform revendicării 1, 15 caracterizată prin aceea că, folosind ca element de accelerare și de reglare, a vitezei de ardere, 7,38% sulf ortorombic, procentul de stibiu cristalin este de 37,5%, iar procentul de peroxid de plumb este de 55,12%, pentru 2 0 viteze de ardere de 7,96 cm/s, la 2,5 mm coloană și 9,17 cm/s la 10 mm coloană.
3. Compoziție conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, folosind ca element de accelerare și reglare a vitezei de ardere, 4,24% sulf ortorombic, procentul de stibiu cristalin este de 32,36%, iar procentul de peroxid de plumb este de 63,40%, pentru viteze de ardere de 5,80 mm/s, la 2,5 mm coloană și 6,62 cm/s la 10 mm coloană.
4. Procedeu pentru obținerea unei compoziții, conform revendicărilor 1 ... 3, prin omogenizare, malaxare si granulare, caracterizat prin aceea că, în scopul obținerii unei viteze de ardere cu dispersii mici pe unitatea de lungime, se efectuează o omogenizare suplimentară prin 2...3 cicluri de malaxare- vălțuire, urmate de o granulare umedă, a amestecului, la granulații cuprinse între 0,16 ... 0,4 mm.