RU2544680C1 - Water-resistant emulsion explosive and emulsion composition for water-resistant explosives - Google Patents
Water-resistant emulsion explosive and emulsion composition for water-resistant explosives Download PDFInfo
- Publication number
- RU2544680C1 RU2544680C1 RU2013138301/05A RU2013138301A RU2544680C1 RU 2544680 C1 RU2544680 C1 RU 2544680C1 RU 2013138301/05 A RU2013138301/05 A RU 2013138301/05A RU 2013138301 A RU2013138301 A RU 2013138301A RU 2544680 C1 RU2544680 C1 RU 2544680C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- emulsion
- water
- oil
- explosive
- solution
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области изготовления безопасных водоустойчивых эмульсионных взрывчатых составов для эффективного использования энергии, образующейся при протекании реакции взрывчатого превращения, в промышленных целях.The invention relates to the field of manufacturing safe waterproof emulsion explosive compositions for the efficient use of energy generated during the course of an explosive transformation reaction for industrial purposes.
С начала 2000-х годов на территории постсоветского пространства, в частности Казахстане и России, бурными темпами при производстве взрывных работ на горнодобывающих предприятиях внедряются эмульсионные взрывчатые вещества (ЭВВ) на основе дисперсных систем, состоящие из двух взаимно нерастворимых жидкостей, одна из которых распределяется в другой в виде мельчайших капель.Since the beginning of the 2000s, emulsion explosives based on disperse systems, consisting of two mutually insoluble liquids, one of which is distributed in explosive processes, are rapidly introducing explosives in mining enterprises in the territory of the post-Soviet space, in particular Kazakhstan and Russia. another in the form of the smallest drops.
Одна важная особенность ЭВВ заключается в том, что сам состав не является взрывчатым веществом без принудительного регулирования объемной концентрации энергии заряда ЭВВ, достижения восприимчивости его к инициирующему импульсу и изменения критического диаметра детонации, что достигается изменением плотности ЭВВ за счет введения в него химических агентов (химическая газогенерация) или механических добавок (стеклосфера, перлит, низкоплотные полимеры). Кроме того, ЭВВ могут содержать гранулированную (пористую) аммиачную селитру или смеси типа ANFO, в этом случае процентное содержание эмульсии может варьироваться от 30 до 70%. За счет этой особенности ЭВВ являются наиболее безопасными в изготовлении и применении по сравнению со штатными промышленными взрывчатыми веществами.One important feature of emulsion explosives is that the composition itself is not explosive without the forced regulation of the volume concentration of the emulsion charge energy, achieving its susceptibility to the initiating pulse and changing the critical detonation diameter, which is achieved by changing the emulsion density by introducing chemical agents into it (chemical gas generation) or mechanical additives (glass sphere, perlite, low-density polymers). In addition, emulsion explosives can contain granular (porous) ammonium nitrate or mixtures of the ANFO type, in which case the percentage of emulsion can vary from 30 to 70%. Due to this feature, emulsion explosives are the safest to manufacture and use in comparison with standard industrial explosives.
Известны взрывчатые составы «Порэмит», «Эмулан», «Гранэмит», «Эмонит», «Анемикс», «Эмулит», которые в общем виде можно отнести к группе ЭВВ, в качестве одного из компонентов которых используются так называемые обратные (инвертные) эмульсии по типу «вода в масле», состоящие из растворов аммиачной, натриевой и кальциевой селитр и смеси нефтепродуктов с эмульгаторами - В.Л. Барон, В.Х. Кантор «Техника и технология взрывных работ в США». - М.: Недра, 1989, стр.88, 90. Для изготовления таких эмульсионных составов в мировой практике используются промышленные стационарные комплексы, требующие внушительных размеров земельных отводов и помещений с большой площадью, а также большое количество вспомогательных помещений и служб.The well-known explosive compositions Poremit, Emulan, Granemit, Emonit, Anemiks, Emulit, which in general can be attributed to the group of emulsion explosives, as part of which are used the so-called inverse (invert) emulsions of the “water in oil” type, consisting of solutions of ammonia, sodium and calcium nitrate and a mixture of oil products with emulsifiers - V.L. Baron, V.Kh. Cantor "Technique and technology of blasting in the USA." - M .: Nedra, 1989, p. 88, 90. For the manufacture of such emulsion compositions in the world practice industrial stationary complexes are used, requiring impressive sizes of land allotments and premises with a large area, as well as a large number of auxiliary rooms and services.
В зависимости от соотношения эмульсии и сухой фазы (гранулированной аммиачной селитры) может изготавливаться множество марок указанных составов. На практике используют соотношения в пределах от 30 до 70% мас. эмульсии и, соответственно, от 70 до 30% - гранулированной аммиачной селитры. По опыту работы установлено, что смеси с содержанием более 70% эмульсии не экономичны в применении, т.к. в составе эмульсии содержится вода (от 13 до 18% мас.), которая химически не участвует во взрыве, является балластом и снижает теплоту взрыва. Составы с содержанием эмульсии менее 30% также неэкономичны: для заполнения свободного межгранульного пространства селитры требуется 30-35% жидкой фазы (эмульсии). Дальнейшее уменьшение содержания в смеси эмульсии приведет к появлению между гранулами незаполненных воздушных промежутков, из-за чего уменьшится объемная концентрация энергии такого взрывчатого вещества. Для достижения эффекта 100%-ного заполнения эмульсией межгранульного пространства необходимо каждый раз (для каждой партии селитры, для каждого завода-изготовителя) определять свободный объем межгранульного пространства.Depending on the ratio of the emulsion and the dry phase (granular ammonium nitrate), many grades of these compositions can be made. In practice, use ratios ranging from 30 to 70% wt. emulsions and, accordingly, from 70 to 30% of granular ammonium nitrate. From experience it was found that mixtures with a content of more than 70% emulsion are not economical to use, because the emulsion contains water (from 13 to 18% wt.), which is not chemically involved in the explosion, is a ballast and reduces the heat of explosion. Compositions with an emulsion content of less than 30% are also uneconomical: 30-35% of the liquid phase (emulsion) is required to fill the free intergranular space of nitrate. A further decrease in the content of the emulsion in the mixture will lead to the appearance of empty air gaps between the granules, which will reduce the volumetric energy concentration of such an explosive. To achieve the effect of 100% filling of the intergranular space with an emulsion, it is necessary each time (for each batch of nitrate, for each manufacturer) to determine the free volume of the intergranular space.
Прототипом изобретения является эмульсионное взрывчатое вещество, содержащее 10-45 мас.% твердого нитрата аммония и до 100 мас.% газифицированной эмульсии типа «вода в масле», при этом эмульсия содержит 13-18 мас.% воды, 3-9,5 мас.% масла индустриальные, 1-3,5 мас.% эмульгатора, остальное до 100 мас.% аммиачной селитры, газогенерирующая добавка 0,4-2,5 мас.% сверх 100, причем газифицированная обратная эмульсия содержит 0,09-6,0 мас.% дополнительного компонента, образующего ионы металлов. Также дополнительно в состав эмульсии может быть включен карбамид 0,5-2,5 мас.% (RU 2446134, С06В 31/28, С06В 47/14, 23.07.2010).The prototype of the invention is an emulsion explosive containing 10-45 wt.% Solid ammonium nitrate and up to 100 wt.% Gasified water-in-oil emulsions, the emulsion containing 13-18 wt.% Water, 3-9.5 wt. .% industrial oils, 1-3.5 wt.% emulsifier, the rest is up to 100 wt.% ammonium nitrate, gas generating additive 0.4-2.5 wt.% in excess of 100, and gasified inverse emulsion contains 0.09-6, 0 wt.% Additional component forming metal ions. Also, in the composition of the emulsion, urea 0.5-2.5 wt.% Can be included (RU 2446134, C06B 31/28, C06B 47/14, 07.23.2010).
Недостатки прототипа состоят в следующем.The disadvantages of the prototype are as follows.
Во-первых, ввиду присутствия в составе эмульсии окислительной фазы в виде водного раствора только аммиачной селитры сокращается диапазон регулирования в эмульсионном взрывчатом составе кислородного баланса, а также повышается содержание воды или возрастают затраты энергии, необходимой для прогрева перенасыщенного водного раствора аммиачной селитры для растворения необходимого количества последней. Вследствие этого увеличивается чувствительность эмульсии к воздействию низких температур.Firstly, due to the presence of an oxidizing phase in the composition of the emulsion in the form of an aqueous solution of only ammonium nitrate, the regulation range in the emulsion explosive composition of the oxygen balance is reduced, and the water content increases or the energy required to heat a supersaturated aqueous solution of ammonium nitrate increases to dissolve the required amount last one. As a result, the sensitivity of the emulsion to the effects of low temperatures increases.
Во-вторых, наличие в рецептурном составе в качестве горючей фазы только индустриальных масел сокращает диапазон регулирования вязкости готовой эмульсии.Secondly, the presence in the formulation as a combustible phase of only industrial oils reduces the range of regulation of the viscosity of the finished emulsion.
В-третьих, протекание процесса газогенерации эмульсии происходит достаточно медленно и не достигается равномерного распределения газовых включений по эмульсии в требуемом количестве с определенными размерами.Thirdly, the process of emulsion gas generation occurs rather slowly and the uniform distribution of gas inclusions throughout the emulsion in the required amount with certain sizes is not achieved.
Из-за приведенных выше недостатков теряется стабильность и ухудшаются взрывные характеристики эмульсионных взрывчатых составов, изготавливаемых на основе этой эмульсии, что ограничивает область их применения. Технология изготовления прототипа и аналогичных эмульсий в мировой практике осуществляется на стационарных комплексах (заводах). Например, технологические операции по приготовлению компонентов порэмита (ЭВВ, изготовляемое на стационарных пунктах. Состоит из эмульсии и газогенерирующей добавки, водного раствора нитрата натрия. В состав эмульсии входит селитра аммиачная, селитра натриевая, нефтепродукты и вода) на заводе «Знамя» (фиг.1 - аппаратурно-технологическая схема приготовления эмульсии порэмита на заводе «Знамя» г.Киселевск) представлены следующим образом.Due to the above disadvantages, stability is lost and the explosive characteristics of emulsion explosive compositions made on the basis of this emulsion are deteriorated, which limits their scope. The manufacturing technology of the prototype and similar emulsions in world practice is carried out at stationary complexes (factories). For example, technological operations for the preparation of poremite components (emulsion explosives manufactured at stationary points. Consists of an emulsion and a gas-generating additive, an aqueous solution of sodium nitrate. The emulsion includes ammonium nitrate, sodium nitrate, oil products and water) at the Znamya plant (Fig. 1 is a hardware-technological scheme for preparing a poremite emulsion at the Znamya plant in Kiselevsk) are presented as follows.
Эмульгатор готовят в отдельном помещении в специально приспособленном для этой цели аппарате при температуре 65±2°С (I - узел приготовления эмульгатора на фиг.1). Нефтепродукты хранятся в отдельных емкостях 1 для хранения. Аппарат оборудован нагревателем, перемешивающим устройством, аппаратурой и приборами для дозирования компонентов и контроля температуры. Подогретый в реакторе 2 для варки эмульгатора готовый эмульгатор по трубопроводу, оснащенному паровой рубашкой, транспортируют в узел перемешивания эмульгатора с минеральными маслами (II - узел перемешивания эмульгатора с минеральными маслами на фиг.1). Приготовление смеси производится при непрерывном перемешивании до получения однородной массы.The emulsifier is prepared in a separate room in a device specially adapted for this purpose at a temperature of 65 ± 2 ° C (I is the emulsifier preparation unit in Fig. 1). Petroleum products are stored in separate containers 1 for storage. The device is equipped with a heater, a mixing device, equipment and devices for dispensing components and temperature control. The finished emulsifier, heated in the
Узел приготовление раствора окислителя (III - узел приготовления раствора окислителя на фиг.1) расположен в рядом стоящем здании, куда доставляют аммиачную и натриевую селитру, помещая в приемные бункера 3. Мешки растаривают вручную (поз.4). Аммиачную и натриевую селитру по отдельности подают ленточным транспортером 5 в реактор 6, предварительно наполненный необходимым для растворения селитры количеством подогретой воды. Затем при непрерывном перемешивании при температуре 75°С готовится раствор окислителя плотностью 1,456 г/см3 либо 1,370 г/см3 в зависимости от того, какой тип порэмита изготавливается. Дозировка компонентов ведется объемным методом непосредственно в реакторе.The unit for preparing the oxidizing agent solution (III - the unit for preparing the oxidizing agent solution in FIG. 1) is located in a nearby building, where ammonia and sodium nitrate are delivered, placed in the receiving
Готовый раствор окислителя перекачивается насосами 7 в емкость 8 для хранения, где поддерживается заданная температура.The finished oxidizer solution is pumped by
Для приготовления эмульсии раствор окислителя и смесь эмульгатора с минеральным маслом подают в реактор 9 с мешалкой для предварительного перемешивания, после чего смесь перетекает в аппарат эмульгирования 10 для окончательного смешения.To prepare the emulsion, the oxidizing agent solution and the mixture of emulsifier with mineral oil are fed into the
Аппарат эмульгирования разработан ГосНИИ «Кристалл» и представляет собой герметично закрытый для предотвращения подсоса воздуха реактор объемом от 100 до 150 л. Число оборотов мешалки 750 об/мин. Мощность двигателя мешалки 55 кВт.The emulsification apparatus was developed by the State Research Institute "Crystal" and is a reactor with a volume of 100 to 150 liters that is hermetically sealed to prevent air leakage. The stirrer speed is 750 rpm. Mixer motor power 55 kW.
Готовая водомасляная эмульсия из аппарата эмульгирования по подогреваемому при помощи паровой рубашки трубопроводу насосам подается в смесительно-зарядные машины 11.The finished water-oil emulsion from the emulsification apparatus is pumped to the mixing-
Модуль по приготовлению газогенерирующей добавки расположен в отдельно стоящем здании (VI - узел приготовления газогенерирующей добавки на фиг.1). В реактор 12 с мешалкой подается вода и нитрит натрия. При непрерывном перемешивании и подогреве готовится пятипроцентный раствор NaNO2. Температура перекачиваемого в СЗМ готового раствора ГГД 80±5°С.The module for the preparation of gas-generating additives is located in a separate building (VI is the node for the preparation of gas-generating additives in figure 1). Water and sodium nitrite are fed into the
Годовая производительность установки по приготовлению эмульсии порэмита 25 тысяч тонн.The annual output of the installation for the preparation of the emulsion of poremite is 25 thousand tons.
Аналогичная технологическая линия НПО «Кристалл» запатентована в SU 1790152, С06В 21/00, опубл. 15.10.1994.A similar technological line of NPO “Crystal” is patented in SU 1790152, С06В 21/00, publ. 10/15/1994.
Техническая задача, которая решается изобретением - необходимость создания эмульсионного состава, который может применяться после его газогенерации самостоятельно (закачиваться под столб воды) или в смеси с гранулами аммиачной селитры (заряжаться вручную, при подаче шнековым устройством). Технология приготовление эмульсионного состава должна сочетать в себе безопасность, малое энергопотребление, компактность, мобильность перемещения, минимизацию обслуживающего персонала и достаточную производительность, что влечет за собой упрощение конструкции и уменьшение стоимости производственных комплексов.The technical problem that is solved by the invention is the need to create an emulsion composition that can be applied after its gas generation on its own (pumped under a column of water) or mixed with granules of ammonium nitrate (charged manually, when fed by a screw device). The technology for preparing the emulsion composition must combine safety, low power consumption, compactness, mobility of movement, minimizing staff and sufficient productivity, which entails simplification of the design and reduction in the cost of production complexes.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении стабильности и увеличении эффективности действия взрыва.The present invention aims to achieve a technical result, which consists in increasing stability and increasing the efficiency of the explosion.
Указанный технический результат достигается тем, что в эмульсионном взрывчатом веществе, содержащем водомасляную эмульсию, аммиачную селитру, газогенерирующую добавку и нефтепродукты, в качестве нефтепродуктов использовано дизельное топливо, водомасляная эмульсия выполнена на основе водного раствора аммиачной и натриевой селитр, при этом эмульсионное взрывчатое вещество дополнительно включает в себя гранулированную аммиачную селитру, которую механически смешивают с указанной эмульсией при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved by the fact that in an emulsion explosive containing water-oil emulsion, ammonium nitrate, gas-generating additive and oil products, diesel fuel is used as oil products, the oil-water emulsion is based on an aqueous solution of ammonia and sodium nitrate, and the emulsion explosive additionally granulated ammonium nitrate, which is mechanically mixed with the specified emulsion in the following ratio of components, wt.%:
Указанный технический результат достигается тем, что эмульсионный состав для водоустойчивых промышленных взрывчатых смесей, представляющий собой газифицированную водомасляную эмульсию, включающую в себя раствор окислителя с водой, аммиачной селитрой и газогенерирующей добавкой, а также эмульгатор, дополнительно включает в себя в растворе окислителя кислоту уксусную 70%-ную, тиомочевину и натр едкий 40%-ный, в качестве газогенерирующей добавки использован натрий азотнокислый, а эмульгатор смешан с нефтепродуктом для образования топливного раствора в массовой доли, %, не менееThe specified technical result is achieved in that the emulsion composition for waterproof industrial explosive mixtures, which is a gasified water-oil emulsion, which includes a solution of an oxidizing agent with water, ammonium nitrate and a gas-generating additive, as well as an emulsifier, additionally includes 70% acetic acid in an oxidizing solution thiourea and sodium hydroxide 40%, sodium nitrate was used as a gas generating additive, and the emulsifier was mixed with oil m to form a solution in the fuel mass fraction,% not less
Указанный технический результат достигается тем, что в эмульсионном взрывчатом веществе, содержащем водомасляную эмульсию, аммиачную селитру, газогенерирующую добавку и нефтепродукты, в качестве нефтепродуктов использовано дизельное топливо, водомасляная эмульсия выполнена на основе водного раствора аммиачной и натриевой селитр, при этом эмульсионное взрывчатое вещество дополнительно включает в себя гранулированную аммиачную селитру, которую механически смешивают с указанной эмульсией при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved by the fact that in an emulsion explosive containing water-oil emulsion, ammonium nitrate, gas-generating additive and oil products, diesel fuel is used as oil products, the oil-water emulsion is based on an aqueous solution of ammonia and sodium nitrate, and the emulsion explosive additionally granulated ammonium nitrate, which is mechanically mixed with the specified emulsion in the following ratio of components, wt.%:
при этом водомасляная эмульсия включает в себя, мас.%:wherein the water-oil emulsion includes, wt.%:
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are significant and are interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.
Настоящее изобретение поясняется конкретными примерами исполнения, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения требуемого технического результата.The present invention is illustrated by specific examples of execution, which, however, are not the only possible, but clearly demonstrate the ability to achieve the desired technical result.
На фиг.1 - схема технологической линии по производству порэмита - прототип;Figure 1 - diagram of a technological line for the production of pormemit - prototype;
фиг.2 - схема технологической линии по производству эмульсии для ВВ согласно настоящему изобретению.figure 2 - diagram of a technological line for the production of emulsions for explosives according to the present invention.
Согласно настоящему изобретению рассматривается эмульсионное водоустойчивое взрывчатое вещество (ВВ) и эмульсионный состав для этого ВВ и других водоустойчивых промышленных взрывчатых смесей.According to the present invention, an emulsion waterproof explosive (BB) and an emulsion composition for this BB and other waterproof industrial explosive mixtures are contemplated.
Эмульсионное взрывчатое вещество содержит водомасляную эмульсию, аммиачную селитру, газогенерирующую добавку и нефтепродукты. В этом в ВВ в качестве нефтепродуктов использовано дизельное топливо, водомасляная эмульсия выполнена на основе водного раствора аммиачной и натриевой селитр. ВВ дополнительно включает в себя гранулированную аммиачную селитру, которую механически смешивают с указанной эмульсией при следующем соотношении компонентов, мас.% (таблица 1):Emulsion explosive contains a water-oil emulsion, ammonium nitrate, a gas-generating additive and oil products. In this, diesel fuel was used as a petroleum product in the explosive, a water-oil emulsion is based on an aqueous solution of ammonia and sodium nitrate. BB additionally includes granular ammonium nitrate, which is mechanically mixed with the specified emulsion in the following ratio of components, wt.% (Table 1):
компонентаName
component
Таким образом, ВВ включает в себя эмульсию на основе водного раствора аммиачной и натриевой селитр, буферный раствор, катализатор и смеси нефтепродуктов с эмульгаторами, а также - гранулированную аммиачную селитру, при изготовлении эмульсию и гранулированную аммиачную селитру механически смешивают при следующем соотношении компонентов, мас.%, таблица 2 (приведены примеры четырех составов ВВ, в первом из которых гранулированная аммиачная селитра и дизельное топливо не используются):Thus, BB includes an emulsion based on an aqueous solution of ammonia and sodium nitrate, a buffer solution, a catalyst and mixtures of oil products with emulsifiers, as well as granular ammonium nitrate, in the manufacture of the emulsion and granular ammonium nitrate are mechanically mixed in the following ratio of components, wt. %, table 2 (examples of four explosive compositions are given, in the first of which granular ammonium nitrate and diesel fuel are not used):
Из приведенных в таблице 1 данных следует, что в составы II-IV дополнительно вводится дизельное топливо, необходимое для корректировки кислородного баланса смеси гранулированной селитры и эмульсии, а также для повышения энергетических показателей взрывчатого состава, так как дизельное топливо имеет высокую теплоемкость (около 41868 кДж/кг), что способствует более активному взаимодействию его с нитратом аммония в реакции взрывчатого превращения.From the data given in table 1, it follows that diesel fuel is additionally introduced into compositions II-IV, which is necessary to adjust the oxygen balance of the mixture of granular nitrate and emulsion, as well as to increase the energy performance of the explosive composition, since diesel fuel has a high heat capacity (about 41868 kJ / kg), which contributes to a more active interaction with ammonium nitrate in the explosive reaction.
Рецептура предусматривает содержание газогенерирующей добавки водного раствора нитрита натрия не сверх 100%, как реализуется в прототипе и большинстве используемых эмульсионных взрывчатых составов, а учитывается в общем балансе, что позволяет более точно засчитать энергетические показатели взрывчатого состава.The recipe provides for the content of a gas-generating additive in an aqueous solution of sodium nitrite not exceeding 100%, as is realized in the prototype and in the majority of emulsion explosive compositions used, but is taken into account in the overall balance, which allows more accurate calculation of the energy indicators of the explosive composition.
Наличие широкого диапазона составов эмульсионного взрывчатого вещества предусматривает его использование во всех горнотехнических условиях при производстве взрывных работ, а при использовании универсальных смесительно-зарядных машин, способных производить заряжание скважин как под столб воды (закачкой насосом через шланг), так и насыпным способом (шнеком), можно за счет разности плотностей заряжаемых взрывчатых составов обеспечить оптимальные условия разрушения горных пород до нужной фракции.The presence of a wide range of emulsion explosive compositions provides for its use in all mining conditions during blasting operations, and when using universal mixing and charging machines capable of loading wells under a column of water (pumping through a hose with a pump) or in bulk (with a screw) , it is possible due to the difference in densities of charged explosive compositions to provide optimal conditions for the destruction of rocks to the desired fraction.
Однако наиболее важную роль в эмульсионном взрывчатом веществе играет предлагаемый в таблице 3 рецептурный состав водомасляной эмульсии.However, the recipe composition of the oil-in-water emulsion proposed in Table 3 plays the most important role in an emulsion explosive.
Основнымы достоинствами данной рецептуры водомасляной эмульсии являются ее свойства, позволяющие при введении в состав эмульсии газогенерирующей добавки и, при необходимости, смешении с гранулированной аммиачной селитрой и дизельным топливом получить безопасный и сбалансированный взрывчатый состав со стабильными эксплуатационными и взрывчатыми свойствами.The main advantages of this formulation of an oil-in-water emulsion are its properties, which allow a safe and balanced explosive composition with stable operational and explosive properties to be obtained when a gas-generating additive is added to the emulsion and, if necessary, mixed with granular ammonium nitrate and diesel fuel.
Главной отличительной особенностью данного состава водомасляной эмульсии от используемой в прототипе является применение в рецептуре методов, способствующих поддержанию рН эмульсии на уровне 4-5, с целью производить быстрое насыщение газом эмульсии химическим способом, осуществляемое как при низких, так и при высоких температурах без продуцирования NOx в течение процесса газообразования. Для протекания такой реализации также предусмотрено использование ускорителя (катализатора) образования газов - тиомочевины. Для поддержания нужного значения рН эмульсии используется буферный раствор слабой кислоты - уксусная кислота и сильного основания - натр едкий. При замещении аммиачной селитры 4-15% натриевой селитрой также увеличивается скорость газообразования, увеличивается количество растворяемых в окислительном растворе неорганических солей, содержащих кислород, что приводит к снижению температуры выпадения кристаллов, увеличению количества поступаемого кислорода и в конечном счете повышению плотности эмульсионных взрывчатых составов. Также за счет использования натриевой селитры на растворение неорганических солей требуется меньшее количество воды, что способствует повышению морозостойкости водомасляной эмульсии.The main distinguishing feature of this composition of the oil-water emulsion from that used in the prototype is the use in the formulation of methods that help maintain the pH of the emulsion at 4-5, with the aim of producing a quick saturation of the emulsion with gas by a chemical method, carried out both at low and high temperatures without producing NOx during the process of gas formation. For the course of such an implementation, it is also provided for the use of an accelerator (catalyst) for the formation of gases - thiourea. To maintain the desired pH value of the emulsion, a buffer solution of a weak acid - acetic acid and a strong base - sodium hydroxide is used. When ammonium nitrate is replaced with 4-15% sodium nitrate, the rate of gas formation also increases, the amount of inorganic salts containing oxygen dissolved in the oxidizing solution increases, which leads to a decrease in the temperature of precipitation of crystals, an increase in the amount of oxygen supplied and, ultimately, an increase in the density of emulsion explosive compositions. Also, due to the use of sodium nitrate, a smaller amount of water is required for the dissolution of inorganic salts, which contributes to an increase in the frost resistance of a water-oil emulsion.
В качестве нефтепродукта могут использоваться минеральные масла, дизельное топливо и их смеси - для достижения оптимальной вязкости эмульсии 20000-30000 сантипуаз (10-2·Па·с).Mineral oils, diesel fuel and their mixtures can be used as a petroleum product to achieve an optimal emulsion viscosity of 20,000-30000 centipoise (10 -2 · Pa · s).
Одним из наиболее важных компонентов эмульсии является применяемый эмульгатор, поскольку от его эффективности зависит стабильность эмульсии. При выборе эмульгатора должны были соблюдаться следующие требования: соответствие гидрофильно-липофильных балансов эмульгатора и топливного раствора, высокая эмульгирующая способность, длительная стабильность эмульсии в процессе хранения и использования. Исходя из этих требований предпочтение было отдано эмульгаторам «Амфора» и «Lubrizol LZ 2820», имеющим идентичный показатель гидрофильно-липофильных балансов в пределах 3-6.One of the most important components of the emulsion is the emulsifier used, since the stability of the emulsion depends on its effectiveness. When choosing an emulsifier, the following requirements should be observed: the correspondence of the hydrophilic-lipophilic balances of the emulsifier and the fuel solution, high emulsifying ability, long-term stability of the emulsion during storage and use. Based on these requirements, preference was given to emulsifiers Amphora and Lubrizol LZ 2820, which have an identical hydrophilic-lipophilic balance in the range of 3-6.
Следовательно, составы II-IV эмульсионного взрывчатого вещества обеспечивают заявленный технический результат - увеличение эффективности действия взрыва.Therefore, the compositions II-IV emulsion explosives provide the claimed technical result - an increase in the efficiency of the explosion.
Технология (способ) изготовления предлагаемого в изобретении эмульсионного состава для ВВ разработана таким образом, чтобы исключить в процессе производства дополнительные технологические операции, сократить количество используемого оборудования и обслуживающего персонала, что достигается использованием принципа объединения нескольких технологических операций в одном модуле. Блок-схема по производству эмульсии для ВВ показана на фиг.2, где следующими номерами узлов представлены: узел I - модульная емкость приготовления раствора окислителя, со встроенной мешалкой и обогревом, узел II - модульная емкость приготовления топливного раствора, со встроенной мешалкой и обогревом, узел III - модуль приготовления эмульсии, узел IV - модуль водоподготовки, узел V - модуль приготовления газогенерирующей добавки и узел VI - вспомогательный модуль с секциями для хранения сырья.The technology (method) for manufacturing the emulsion composition for explosives proposed in the invention was developed in such a way as to exclude additional technological operations during the production process, reduce the number of equipment and maintenance personnel that is achieved using the principle of combining several technological operations in one module. The block diagram for the production of an emulsion for explosives is shown in figure 2, where the following node numbers are presented: node I - a modular capacity for preparing an oxidizer solution, with a built-in mixer and heating, node II - a modular capacity for preparing a fuel solution, with a built-in mixer and heating, node III is an emulsion preparation module, node IV is a water treatment module, node V is a gas-generating additive preparation module, and node VI is an auxiliary module with sections for storing raw materials.
Дополнительно следующими позициями обозначены основные агрегаты и аппараты линии по приготовлению эмульсии: емкость для воды 13, реактор 14 для приготовления раствора NaNO2, узел фильтрации 15 и перекачки окислительного раствора, узел распределения 16 и перекачки топливного раствора, диспергатор 17, накопительная емкость 18 для готовой эмульсии, щит управления 19, радиатор отопления 20 и система обогрева 21 при помощи теплоносителя.In addition, the following items indicate the main units and apparatuses of the emulsion preparation line: a water tank 13, a reactor 14 for preparing a NaNO 2 solution, a filtering unit 15 and pumping an oxidizing solution, a distribution unit 16 and pumping a fuel solution, dispersant 17, storage tank 18 for the finished product emulsions, control panel 19, heating radiator 20 and heating system 21 by means of a coolant.
Технология изготовления эмульсионного состава по таблице 3 главным образом отличается от применяемой в мировой практики тем, что в качестве производственных комплексов (заводов) применены модули контейнерного типа, с возможностью оперативной их дислокации практически на любой территории вблизи мест ведения взрывных работ. Технологический модульный комплекс состоит из двух изоцестерн с тепловой рубашкой и вмонтированными в них аппаратами перемешивания, которые используются для приготовления топливного раствора и раствора окислителя, производственного модуля контейнерного типа, где выполняется основной процесс приготовления водомасляной эмульсии и выдачи ее потребителю, а также портативной дизельной котельной 22 и вспомогательными секционными модулями. Такой подход к технологии изготовления эмульсии в полной мере соответствует всем задачам изобретения.The manufacturing technology of the emulsion composition according to Table 3 mainly differs from that used in world practice in that containerized modules are used as production complexes (plants), with the possibility of their operational deployment in almost any territory near the places of blasting. The technological modular complex consists of two isocestrums with a heat jacket and mixing devices mounted in them, which are used to prepare the fuel and oxidizer solutions, the container-type production module, where the main process of preparing the water-oil emulsion and its delivery to the consumer, as well as a portable diesel boiler, are carried out 22 and auxiliary sectional modules. This approach to the technology of manufacturing emulsions fully meets all the objectives of the invention.
Технология изготовления эмульсионного состава, благодаря использованию модулей контейнерного типа и применению принципа объединения нескольких технологических операций в одном модуле, сочетает в себе безопасность, малое энергопотребление, компактность, мобильность перемещения, минимизацию обслуживающего персонала и достаточную производительность (годовая производительность модульного производства по приготовлению эмульсии при односменной (8 часов) работе - 7,5 тысяч тонн), что влечет за собой упрощение конструкции и уменьшение стоимости производственных комплексов.The manufacturing technology of the emulsion composition, thanks to the use of container-type modules and the application of the principle of combining several technological operations in one module, combines safety, low power consumption, compactness, mobility of movement, minimizing staff and sufficient productivity (the annual output of a module production of an emulsion for single-shift production (8 hours) work - 7.5 thousand tons), which entails a simplification of the design and cost reduction bridges of industrial complexes.
Claims (2)
Раствор окислителя
Топливный раствор
Oxidizer solution
Fuel solution
при этом водомасляная эмульсия включает, в мас. %:
Раствор окислителя
Топливный раствор
Топливный раствор
wherein the oil-water emulsion includes, in wt. %:
Oxidizer solution
Fuel solution
Fuel solution
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013138301/05A RU2544680C1 (en) | 2013-08-19 | 2013-08-19 | Water-resistant emulsion explosive and emulsion composition for water-resistant explosives |
EA201400415A EA024424B1 (en) | 2013-08-19 | 2014-04-09 | Emulsion water-resistant explosive (variants) and emulsion composition for water-resistant explosives |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013138301/05A RU2544680C1 (en) | 2013-08-19 | 2013-08-19 | Water-resistant emulsion explosive and emulsion composition for water-resistant explosives |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013138301A RU2013138301A (en) | 2015-02-27 |
RU2544680C1 true RU2544680C1 (en) | 2015-03-20 |
Family
ID=53008190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013138301/05A RU2544680C1 (en) | 2013-08-19 | 2013-08-19 | Water-resistant emulsion explosive and emulsion composition for water-resistant explosives |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA024424B1 (en) |
RU (1) | RU2544680C1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA4540U (en) * | 2004-06-01 | 2005-01-17 | Закрите Акціонерне Товариство "Підприємство З Іноземними Інвестиціями "Інтервибухпром" | An emulsion explosive |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ZA962552B (en) * | 1995-04-05 | 1996-10-07 | Aeci Explosives Ltd | Explosive |
UA45899A (en) * | 2001-10-16 | 2002-04-15 | Рубіжнянський Казенний Хімічний Завод "Зоря" | EMULSION EXPLOSIVE COMPOSITION |
NO315902B1 (en) * | 2001-12-27 | 2003-11-10 | Dyno Nobel Asa | Process for producing a sensitized emulsion explosive |
RU2230724C1 (en) * | 2003-02-12 | 2004-06-20 | ООО Научно-производственное предприятие "Спецпромвзрыв" | Explosive mixture |
CN101445417A (en) * | 2008-12-30 | 2009-06-03 | 本钢板材股份有限公司 | Composition for manufacturing emulsion explosives |
-
2013
- 2013-08-19 RU RU2013138301/05A patent/RU2544680C1/en not_active IP Right Cessation
-
2014
- 2014-04-09 EA EA201400415A patent/EA024424B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA4540U (en) * | 2004-06-01 | 2005-01-17 | Закрите Акціонерне Товариство "Підприємство З Іноземними Інвестиціями "Інтервибухпром" | An emulsion explosive |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
<BR>RU 2316529 С2, 10.02.2008;<BR>UA 45899 А, 15.04.2002;<BR>RU 2230724 С1, 20.06.2004;<BR>CN 101445417 A, 03.06.2009;<BR>US 5972137 A, 26.10.1999;<BR>БАРОН В.Л., КАНТОР В.Х. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ В US, М. : НЕДРА, 1989, С. 82-83.<BR> * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013138301A (en) | 2015-02-27 |
EA201400415A1 (en) | 2015-04-30 |
EA024424B1 (en) | 2016-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10065898B1 (en) | Bulk pumpable granulated explosive mix | |
NO170846B (en) | EXPLOSION WITH REDUCED VOLUME STRENGTH | |
RU2015145956A (en) | METHOD FOR PRODUCING WATERPROOF LOW-DENSE WATER-GEL EXPLOSIVE SUBSTANCES IN THE PLACE OF APPLICATION | |
RU2267475C2 (en) | Method for producing of explosive mixture at blasting site | |
JPH01188485A (en) | Emulsion detonator containing phenolic emulsifier derivative | |
BR0201895B1 (en) | method of reducing the energy of an emulsion explosive agent and a reduced energy emulsion explosive agent. | |
RU2544680C1 (en) | Water-resistant emulsion explosive and emulsion composition for water-resistant explosives | |
AU755410B2 (en) | Process and mechanism for in situ sensitization of aqueous explosives | |
ES2244250T3 (en) | PROCEDURE AND INSTALLATION FOR THE IN SITU MANUFACTURE OF EXPLOSIVES FROM A WATER BASED OXIDIZING PRODUCT. | |
NO890409L (en) | PROCEDURE FOR CHEMICAL FOAMING OF AN EMULSIVE EXPLOSION. | |
NO315902B1 (en) | Process for producing a sensitized emulsion explosive | |
CN102992928B (en) | Weight ammonium nitrate fuel oil and the expanded polymeric density-controlling agent of customization | |
RU2526994C1 (en) | Safety emulsion explosive composition for blasthole charges | |
SE459419B (en) | PROCEDURE FOR PREPARING AN EMULSION EXPLANATORY SUBSTANCE OF THE WATER-I OIL TYPE, A BRAENSLEPHAS FOR USE IN SUCH PROCEDURE AND AN EXPLOSION SYSTEM | |
CA2864216C (en) | Oxidizer solution with low crystallization point | |
USRE28060E (en) | Water-in-oil emulsion type blasting agent | |
CN101456779A (en) | Sensitizing compound and bulk emulsifying explosive prepared thereby | |
CN104151115A (en) | Easy-to-sensitize compound emulsifying agent and preparation method thereof | |
RU2012154009A (en) | EMULSION EXPLOSIVE COMPOSITION FOR THE FORMATION OF DRILL CHARGES | |
RU2143661C1 (en) | Method for preparation of water-containing commercial gel-like explosives | |
US3457128A (en) | Safe aqueous slurries of particulate nitrated explosives and polyacrylamides | |
RU2204544C2 (en) | Method for production of water-containing explosives | |
CA2240544C (en) | Process and apparatus for the manufacture of emulsion explosive compositions | |
RU2120928C1 (en) | Method of manufacturing explosive | |
CN113185372A (en) | Preparation method of emulsion explosive aqueous phase solution |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190820 |