RU2156231C2

RU2156231C2 - Explosive composition

Info

Publication number: RU2156231C2
Application number: RU98122826A
Authority: RU
Inventors: С.А. Кабиров; В.Ф. Сопин; А.В. Косточко; М.Ф. Газизов; В.В. Рудаков; Л.Р. Камалиева; И.А. Абдрахманов; А.А. Иванов; А.К. Самусенко; М.А. Ягудин; А.А. Ибрагимов
Original assignee: Кабиров Сайдаш Асылович
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2000-09-20

Abstract

FIELD: mining industry, more particularly industrial ammonia-ammonium nitrate explosives used in open and underground explosive work. SUBSTANCE: explosive comprises, wt %: ammonium nitrate, 62.06-65.53: ballistite powder, 22.3-23.2; colloxylin, 7.7-8; plasticizer, 6.15-6.4; mixture of zinc stearate and mineral oil, at ratios of 0.32-0.34; 58.8-59.4, respectively. EFFECT: explosive based on cheap and accessible plasticizers having high sensitivity to friction during impact shear. 1 tbl

Description

Изобретение относится к малопылящим промышленным аммиачно-селитренным взрывчатым веществам (ВВ) 2 класса с повышенной детонационной способностью для производства взрывных работ в открытых и подземных условиях, кроме шахт, опасных по газу или пыли [1], для сухих и влажных забоев. The invention relates to low-dusting industrial ammonia-nitrate explosives (BB) of class 2 with increased detonation ability for blasting in open and underground conditions, except for mines hazardous in gas or dust [1], for dry and wet faces.

Известно гранулированное ВВ - граммонит 79/21В, содержащий, мас.%: аммиачную селитру гранулированную 79±1.5%, тротил чешуйчатый 21±1,5% [2]. Недостатками известного гранулированного ВВ являются: пыление при пневмозаряжении, относительно низкая детонационная способность - большой критический диаметр (50-70 мм в картонной оболочке) и наличие критической плотности (1,5 - 1,6 г/см³) [3]. Кроме того, при пневмозаряжании и перевозке происходит некоторое расслоение компонентов.Known granular explosive - grammonite 79 / 21B, containing, wt.%: Granulated ammonium nitrate 79 ± 1.5%, trotyl scaly 21 ± 1.5% [2]. The disadvantages of the known granular explosives are: dusting during pneumatic charging, relatively low detonation ability - large critical diameter (50-70 mm in a cardboard shell) and the presence of critical density (1.5 - 1.6 g / cm ³ ) [3]. In addition, during pneumatic charging and transportation, some separation of the components occurs.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является взрывчатый состав, включающий, мас.%: диэтанолнитраминдинитрат (ДИНА) - 8,0-12,0; баллиститный порох - 24,46-25,34; коллоксилин - 4,0 - 6,0; сажа - 0,16 - 0,24; масло минеральное - 0,3 - 0,5 и остальное аммиачная селитра [4] . Взрывчатый состав изготавливается по баллистической технологии [5] и может быть использован на взрывных работах в виде гранул или сплошных патронов. Недостатками известного взрывчатого состава являются низкий коэффициент технологичности (2-3), что приводит к увеличению нагрузки на технологическое оборудование и снижению производительности, содержание в рецептуре дорогостоящего сенсибилизатора - индивидуального ВВ ДИНА, повышающего технологическую опасность производства на стадиях приготовления расплава, дозировки и загрузки в "варочный" котел, вальцевания смеси. Кроме того, производство ДИНА в настоящее время законсервировано, что обуславливает дефицит этого продукта. The closest in technical essence and the achieved result is an explosive composition, including, wt.%: Diethanolitramine dinitrate (DINA) - 8.0-12.0; ballistic powder - 24.46-25.34; colloxylin - 4.0 - 6.0; carbon black - 0.16 - 0.24; mineral oil - 0.3 - 0.5 and the rest is ammonium nitrate [4]. An explosive composition is made by ballistic technology [5] and can be used in blasting in the form of granules or solid cartridges. The disadvantages of the known explosive composition are the low coefficient of manufacturability (2-3), which leads to an increase in the load on technological equipment and a decrease in productivity, the maintenance in the formulation of an expensive sensitizer - an individual explosive dyne, which increases the technological danger of production at the stages of melt preparation, dosage and loading in cooking kettle, rolling the mixture. In addition, DINA production is currently mothballed, which causes a shortage of this product.

Задачей данного изобретения является разработка взрывчатого состава, обладающего высокой технологичностью, низкой чувствительностью к трению при ударном сдвиге и использование дешевых и доступных пластификаторов. The objective of the invention is to develop an explosive composition having high adaptability, low sensitivity to friction during shock shear and the use of cheap and affordable plasticizers.

Поставленная задача достигается тем, что предложенный взрывчатый состав в качестве сенсибилизатора содержит баллиститный порох, а в качестве технологической добавки содержит смесь стеарата цинка и минерального масла в отношении соответственно 40,6 - 41,2 : 58,8 - 59,4, в качестве пластификатора - динитротолуол (ДНТ) или дибутилфталат (ДБФ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Баллиститный порох - 22,3 - 23,2
Коллоксилин - 7,7 - 8,0
Пластификатор (ДНТ или ДБФ) - 6,15 - 6,40
Смесь стеарата цинка и минерального масла - 0,32 - 0.34
Аммиачная селитра - Остальное
Использование в качестве технологической добавки смеси стеарата цинка и минерального масла в указанном соотношении повышает коэффициент технологичности состава и производительность. Использование совместно смеси стеарата цинка и минерального масла с пластификатором ДНТ или ДБФ приводит к снижению чувствительности состава к трению при ударном сдвиге, т.е. повышению технологической безопасности производства.This object is achieved in that the proposed explosive composition as a sensitizer contains ballistic powder, and as a technological additive contains a mixture of zinc stearate and mineral oil in the ratio respectively 40.6 - 41.2: 58.8 - 59.4, as a plasticizer - dinitrotoluene (DNT) or dibutyl phthalate (DBP) in the following ratio of components, wt.%:
Ballistic gunpowder - 22.3 - 23.2
Colloxylin - 7.7 - 8.0
Plasticizer (DNT or DBF) - 6.15 - 6.40
A mixture of zinc stearate and mineral oil - 0.32 - 0.34
Ammonium Nitrate - Else
The use of a mixture of zinc stearate and mineral oil in the specified ratio as a technological additive increases the processability coefficient of the composition and productivity. Using together a mixture of zinc stearate and mineral oil with a plasticizer DNT or DBP leads to a decrease in the sensitivity of the composition to friction during shock shear, i.e. increase technological safety of production.

Изготовление предложенного состава осуществляется по баллиститной технологии. The manufacture of the proposed composition is carried out according to ballistic technology.

Для лучшего понимания сущности изобретения приводится пример получения 1000 г образца взрывчатого состава. Предварительно измельченная крошка баллиститного пороха с размерами частиц до 3-х мм в количестве 241 г смешивается с 83 г коллоксилина в водной среде (водная "варка") при интенсивном перемешивании механическими мешалками и нагревании смеси. Затем добавляются технологические добавки - 3 г смеси стеарата цинка (1,2 г) и минерального масла (1,8 г). При достижении температуры 60-70^oC в "варочный" котел загружается 59 г пластификатора. После завершения "варки" полученная смесь отжимается от воды. Изготовление такой смеси возможно также по технологии влажной "варки" в смесителях типа "Вернер-Пфлейдерер" при небольшом содержании воды (30-50%). Отжатая смесь смешивается с 605,9 г аммиачной селитры в смесителе типа "Вернер-Пфлейдерер", в шнековых транспортерах, вручную в лотках деревянными лопатками или путем подачи их через дозаторы непосредственно на вальцы. Полученная технологическая масса подвергается термомеханической обработке на вальцах при температуре 70-80^oC, а затем путем проходного прессования и последующей резки получают гранулы диаметром 2-4 мм или патроны диаметром до 45 мм. Аналогичным способом изготавливаются другие образцы взрывчатого состава. Состав и характеристики прототипа и опытных образцов взрывчатого состава приведены в таблице.For a better understanding of the invention is an example of obtaining 1000 g of a sample of explosive composition. Pre-crushed ballistite powder crumb with particle sizes up to 3 mm in an amount of 241 g is mixed with 83 g of colloxylin in an aqueous medium (water "cooking") with vigorous stirring with mechanical stirrers and heating the mixture. Then technological additives are added - 3 g of a mixture of zinc stearate (1.2 g) and mineral oil (1.8 g). Upon reaching a temperature of 60-70 ^o C in the "cooking" boiler is loaded with 59 g of plasticizer. After completion of the "cooking", the resulting mixture is squeezed from water. The production of such a mixture is also possible using wet cooking technology in Werner-Pfleiderer type mixers with a small water content (30-50%). The squeezed mixture is mixed with 605.9 g of ammonium nitrate in a Werner-Pfleiderer type mixer, in screw conveyors, manually in trays with wooden blades or by feeding them directly to the rollers through the batchers. The resulting process mass is subjected to thermomechanical processing on rollers at a temperature of 70-80 ^o C, and then by continuous pressing and subsequent cutting receive granules with a diameter of 2-4 mm or cartridges with a diameter of up to 45 mm. In a similar way, other samples of explosive composition are made. The composition and characteristics of the prototype and prototypes of the explosive composition are given in the table.

Из данных таблицы следует, что введение в состав в качестве технологической добавки смеси стеарата цинка и минерального масла в отношении от 41,2:58,8 до 40,6:59,4 (мас.%), а в качестве пластификатора ДНТ или ДБФ приводит к увеличению коэффициента технологичности, снижению чувствительности к трению при ударном сдвиге и увеличению работоспособности. From the table it follows that the introduction into the composition as a technological additive of a mixture of zinc stearate and mineral oil in a ratio of from 41.2: 58.8 to 40.6: 59.4 (wt.%), And as a plasticizer DNT or DBP leads to an increase in the coefficient of manufacturability, a decrease in sensitivity to friction during shock shear, and an increase in working capacity.

При содержании в составе пластификатора 6,65% (образец N 1) и технологических добавок 0,36% в отношении стеарата цинка к минеральному маслу 41,7: 58,3% работоспособность составляет 360-380 см³, чувствительность к трению при ударном сдвиге 1600 кгс/см², коэффициент технологичности 4-6.When the content of the plasticizer is 6.65% (sample No. 1) and technological additives 0.36% in relation to zinc stearate to mineral oil 41.7: 58.3%, the working capacity is 360-380 cm ³ , the sensitivity to friction during shock shear 1600 kgf / cm ² , the coefficient of manufacturability 4-6.

При содержании в составе пластификатора 5,90% (образец N 4) и технологических добавок 0,30% в отношении стеарата цинка к минеральному маслу 40:60% работоспособность состава составляет 370-390 см³, чувствительность к трению при ударном сдвиге 1400 кгс/см², коэффициент технологичности 2-3.When the content of the plasticizer is 5.90% (sample No. 4) and technological additives 0.30% with respect to zinc stearate to mineral oil 40: 60%, the working capacity of the composition is 370-390 cm ³ , the sensitivity to friction during impact shear is 1400 kgf / cm ² , the coefficient of manufacturability 2-3.

Лучшее сочетание взрывчатых и технологических характеристик имеют образцы N 2 и N 3 взрывчатого состава с содержанием аммиачной селитры 62,06 - 63,53%; баллиститного пороха 22,3 - 23,2%; коллоксилина 7,7-8,0%; пластификатора 6,15-6,4%; стеарата цинка 0,13-0,14%, минерального масла 0,19-0,20%. The best combination of explosive and technological characteristics are samples N 2 and N 3 of an explosive composition with an ammonium nitrate content of 62.06 - 63.53%; ballistic gunpowder 22.3 - 23.2%; colloxylin 7.7-8.0%; plasticizer 6.15-6.4%; zinc stearate 0.13-0.14%, mineral oil 0.19-0.20%.

При определении характеристик опытных образцов взрывчатого состава используются следующие методики. Плотность зарядов определяется по ГОСТ 14839.18-69. Критический диаметр детонации определяется по ОСТ В 84-898-74. Скорость детонации определяется по ОСТ В 84-900-74. Работоспособность определяется по ОСТ 4546-48. Чувствительность к трению при ударном сдвиге по ОСТ В 84-895-83. Коэффициент технологичности определяется по технологической инструкции [6]. In determining the characteristics of prototypes of explosive composition, the following methods are used. The charge density is determined according to GOST 14839.18-69. The critical diameter of detonation is determined by OST B 84-898-74. The speed of detonation is determined by OST B 84-900-74. Performance is determined by OST 4546-48. Sensitivity to friction during shock shift according to OST В 84-895-83. The processability coefficient is determined by the technological instruction [6].

Для изготовления заявленного взрывчатого состава используются: аммиачная селитра по ГОСТ 2-75, ГОСТ 14702-79; баллиститный порох по ОСТ В 84-1943-81, ГОСТ В 84-439-82, ОСТ В 84-2232-85; коллоксилин марки H по ГОСТ В 84-2440-90 или лаковый по ГОСТ 5936-73; ДНТ по ОМТУ 280-55, ДБФ по ГОСТ 8728-66; стеарат цинка по ТУ 181679-69, минеральное масло по ГОСТ 1805-76 (приборное) или по ГОСТ 20799-88 (индустриальное). For the manufacture of the declared explosive composition are used: ammonium nitrate in accordance with GOST 2-75, GOST 14702-79; ballistic powder according to OST B 84-1943-81, GOST B 84-439-82, OST B 84-2232-85; colloxylin grade H according to GOST 84-2440-90 or varnished according to GOST 5936-73; DNT according to OMTU 280-55, DBF according to GOST 8728-66; zinc stearate according to TU 181679-69, mineral oil according to GOST 1805-76 (instrument) or according to GOST 20799-88 (industrial).

Преимуществами заявляемого взрывчатого состава по сравнению с прототипом являются:
-повышение коэффициента технологичности;
- снижение нижнего предела чувствительности к трению при ударном сдвиге;
- повышение работоспособности;
- использование дешевых и доступных пластификаторов.The advantages of the inventive explosive composition compared with the prototype are:
-increase in the coefficient of manufacturability;
- reduction of the lower limit of sensitivity to friction during shock shift;
- increased performance;
- the use of cheap and affordable plasticizers.

Литература
1. Поздняков З.Г., Росси Б.Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. - М.: Недра, 1977, 253 с.Literature
1. Pozdnyakov Z. G., Rossi B. D. Handbook of industrial explosives and explosives. - M .: Nedra, 1977, 253 p.

2. ГОСТ 21988-76. 2. GOST 21988-76.

3. Светлов Б.Я., Яременко Н.Е. Теория и свойства промышленных взрывчатых веществ. - М.: Недра, 1973, 208 с. 3. Svetlov B.Ya., Yaremenko N.E. Theory and properties of industrial explosives. - M .: Nedra, 1973, 208 p.

4. Бюллетень N 17, 1998, патент N 2113425, Взрывчатый состав. 4. Bulletin No. 17, 1998, patent N 2113425, Explosive composition.

5. Пороха, ракетные твердые топлива и взрывчатые вещества. В.К. Корсин, В.П. Зеленский, В.М. Орлов и др. - МО, 1992, 202 с. 5. Gunpowder, rocket solid fuels and explosives. VK. Korsin, V.P. Zelensky, V.M. Orlov et al. - MO, 1992, 202 p.

6. Технологическая инструкция N 9-91. Метод определения коэффициента технологичности спецпродукта. НИЛ НТЦ, Стерлитамак, ПО "Авангард", 1991, 5 с. 6. Technological instruction N 9-91. Method for determining the coefficient of adaptability of a special product. R&D STC, Sterlitamak, Production Association Avangard, 1991, 5 pp.

Claims

Explosive composition, including ammonium nitrate, colloxylin, technological additive and sensitizer, characterized in that it contains ballistic powder as a sensitizer, and as a technological additive contains a mixture of zinc stearate and mineral oil, respectively 40.6 - 41.2: 58.8 - 59.4 and additionally contains dinitrotoluene or dibutyl phthalate as a plasticizer in the following ratio of components, wt.%:
Ballistic gunpowder - 22.3 - 23.2
Colloxylin - 7.7 - 8.0
Plasticizer - 6.15 - 6.40
A mixture of zinc stearate and mineral oil - 0.32 - 0.34
Ammonium Nitrate - Else