Пороховой состав

Пороховой состав

Реферат

 

Изобретение относится к разработке пороховых составов, используемых в качестве скважинных водонаполненных зарядов в горном деле и строительстве. Целью изобретения является повышение эффективности порохового состава за счет снижения чувствительности к механическим воздействиям, уменьшение объема токсичных газов и повышение кислородного баланса. Пороховой состав включает, мас.%: гранулы баллистического пороха 15 - 20; гранулы аммиачной селитры 45 - 60; вода 9 - 13; загуститель 0,5 - 2,0; структурирующая добавка 0,05 - 0,10 и зерненый пироксилиновый порох, содержащий, мас.%: спиртоэфирная смесь 1,0 - 2,5; дифениламин 1 - 2; вода 0,5 - 1,5 и остальное пироксилин - остальное. При этом пороховой состав в качестве загустителя содержит натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы или полиакриламид, а в качестве структурирующей добавки - бихромат калия или квасцы хромовокислые, или сернокислое трехвалентное железо. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение касается разработок пороховых составов, используемых в качестве скважинных водонаполненных зарядов в горном деле и строительстве.

Известен зерненый пироксилиновый порох, содержащий, мас.%: спиртоэфирная смесь 1,0-2,5; дифениламин 1-2; вода 0,5-1,5; остальное - пироксилин.

Недостатками пироксилинового пороха являются высокая чувствительность к механическим воздействиям, низкий кислородный баланс, большой объем токсичных газов, образующихся при взрыве.

Цель изобретения - повышение эффективности порохового состава за счет снижения чувствительности к механическим воздействиям, уменьшения объема токсичных газов и повышения кислородного баланса.

Это достигается добавлением к зерненому пироксилиновому пороху, содержащему, мас.%: спиртоэфирная смесь 1,0-2,5; дифениламин 1-2; вода 0,5-1,5; остальное пироксилин, дополнительно гранул баллиститного пороха, гранул аммиачной селитры, воды, загустителя и структурирующей добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%: Гранулы баллиститного пороха 15-20 Гранулы аммиачной селитры 45-60 Вода 9,0-13,0 Загуститель 0,5-2,0 Структурирующая добавка 0,05-0,10 Зерненый пироксилиновый порох, содержащий, мас.%: cпирто-эфирная смесь1,0-2,5; дифениламин 1-2; вода 0,5-1,5 и осталь- ное пироксилин Остальное При этом пороховой состав в качестве загустителя содержит натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы или полиакриламид, а в качестве структурирующей добавки - бихромат калия или квасцы хромовокислые, или сернокислое трехвалентное железо.

Оптимизация соотношения компонентов порохового состава производилась с точки зрения достижения удовлетворительных значений чувствительности к удару и трению, детонационных характеристик заряда, остающихся практически постоянными при долговременном контакте заряда с водой, низкого объема токсичных газов, высокого кислородного баланса при использовании гранул баллиститных порохов I, II, содержащих, мас.%: l ll Коллоксилин 55-57 55-61 Нитроглицерин 24-29 24-28 Централит 2,5-3,5 1,0-3,5 Дибутилфталат 2-7 Динитротолуол 8-10 5-12,5 Вазелиновое масло 0,7-1,3 0,7-1,5 Модификатор горения - 1,9-6,0 Примеры предлагаемого порохового состава и его основные свойства в сравнении с прототипом приведены в таблице.

Как следует из данных таблицы, предлагаемый пороховой состав практически не чувствителен к удару и трению, имеет в 20-100 раз выше кислородный баланс и меньший объем токсичных газов, чем прототип.

При содержании в пороховом составе воды менее 9,0 мас.%, структурирующей добавки более 0,1 мас.%, загустителя более 2 мас.% (пример 4) состав имеет очень высокую вязкость, что не позволяет транспортировать пороховой состав при зарядке скважин. При содержании в пороховом составе воды более 13,0 мас.%, загустителя менее 0,5 мас.%, структурирующей добавки менее 0,05 мас. % (пример 5) пороховой состав физически нестабилен, в результате чего он расслаивается на жидкую и твердую фазы.

При содержании аммиачной селитры более 60 мас.%, а баллиститного пороха менее 15 мас.% (пример 6) пороховой состав не удовлетворяет требованиям по химической стойкости, т. е. не обеспечиваются безопасность изготовления и транспортирования его.

При содержании аммиачной селитры менее 45 мас.%, баллиститного пороха более 20 мас.% (пример 7) пороховой состав имеет низкую химическую стойкость.

Экспериментально установлено, что технологичность порохового состава практически одинакова и, кроме того, не зависит от марки используемого баллиститного пороха.

Характеристики предлагаемого порохового состава, приведенные в таблице, являются практически одинаковыми вне зависимости от типа загустителя, структурирующей добавки и марки используемого баллиститного пороха. Таким образом, выбранные компоненты и их соотношение (примеры 1-3) обеспечивают требуемый уровень характеристик по безопасности, безотказности и технологичности порохового состава.

Изготовление предлагаемого порохового состава осуществляется по следующей схеме: резка баллиститного пороха на гранулы, соизмеримые с зернами пироксилинового пороха; приготовление водного раствора аммиачной селитры; ввод загустителя, гранул баллиститного пороха, зерен пироксилинового пороха, структурирующей добавки в водный раствор аммиачной селитры; укупорка в патроны при патронированном изготовлении скважинных зарядов или подача в скважины при машинной зарядке их.

Забивки дозаторов и транспортирующих линий не наблюдается.

Формула изобретения

1. ПОРОХОВОЙ СОСТАВ, включающий зерненый пироксилиновый порох, содержащий, мас.%: Спиртоэфирная смесь - 1,0 - 2,5 Дифениламин - 1 - 2 Вода - 0,5 - 1,5 Пироксилин - Остальное отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет снижения чувствительности к механическим воздействиям, уменьшения объема токсичных газов и повышения кислородного баланса, он дополнительно содержит гранулы баллиститного пороха, гранулы аммиачной селитры, воду, загуститель и структурирующую добавку при следующем соотношении компонентов, мас%: Гранулы баллиститного пороха - 15 - 20 Гранулы аммиачной селитры - 45 - 60 Вода - 9 -13 Загуститель - 0,5 - 2,0 Структурирующая добавка - 0,05 - 0,10 Зерненый пироксилиновый порох указанного состава - Остальное 2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве загустителя содержит натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы или полиакриламид.

3. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве структурирующей добавки он содержит бихромат калия, или квасцы хромовокислые, или сернокислое трехвалентное железо.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2