Способ получения гранулированных взрывчатых составов

Способ получения гранулированных взрывчатых составов

Реферат

 

Изобретение относится к технологии получения взрывчатых веществ и композиций на их основе. Способ получения взрывчатых гранулированных составов на основе тротила и другого взрывчатого вещества или смеси взрывчатых веществ с более высокой температурой плавления, например тэна, гексогена, октогена заключается в добавлении тротила к водной суспензии другого взрывчатого вещества. Затем проводят нагрев суспензии смеси взрывчатых веществ до температуры выше температуры плавления тротила. Полученную суспензию охлаждают до затвердевания гранул, затем гранулы отделяют от воды и сушат. Грануляции подвергают взрывчатое вещество с размером частиц 3 - 100 мкм.

Изобретение относится к технологии взрывчатых веществ (ВВ) и композиций на их основе.

Известен способ получения взрывчатых составов, заключающийся в добавлении взрывчатого вещества к водной суспензии другого взрывчатого вещества с более высокой температурой плавления, нагреве суспензии смеси взрывчатых веществ и охлаждении ее до затвердевания (Chemical Abstract, CA, 1960, 54, 16833).

Недостатком известного способа является недостаточная однородность распределения компонентов композиции по гранулам и, как следствие, недостаточная надежность изделий малого диаметра, изготовленных из этих композиций, например детонирующих шнуров.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в получении мелких (100 - 1000 мкм) сыпучих гранул состава, в которых взрывчатое вещество с более высокой температурой плавления, например тэн, гексоген, октоген, имеет размеры частиц 3 - 100 мкм, а связующее - плавкое взрывчатое вещество, например тротил, равномерно распределено по массе гранул.

Равномерность распределения тротила обеспечивает надежность работы шнура малого диаметра, так как попадание даже нескольких гранул с большим содержанием тротила может привести к отказу детонирующего шнура в месте попадания такой гранулы.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения взрывчатых составов, заключающемся в добавлении взрывчатого вещества к водной суспензии другого взрывчатого вещества с более высокой температурой плавления, нагреве суспензии смеси взрывчатых веществ и охлаждении ее до затвердевания, согласно изобретению, взрывчатые составы получают гранулированными на основе 5 - 20% тротила и 80 - 95% другого взрывчатого вещества или смеси взрывчатых веществ с более высокой температурой плавления, например тэна, гексогена, октогена, нагрев суспензии смеси взрывчатых веществ, осуществляют до температуры выше температуры плавления тротила, охлаждение суспензии проводят до затвердевания гранул взрывчатого вещества с последующим их отделением от воды и сушкой, при этом грануляции подвергают взрывчатое вещество (тэн, гексоген, октоген, или их смеси) с размером частиц 3 - 100 мкм.

Степень измельчения суспензии взрывчатого вещества определяет критический диаметр полученной композиции. Чем меньше диаметр изделий, в которых будет использоваться гранулированный взрывчатый состав, тем до меньшего диаметра частиц необходимо измельчить взрывчатое вещество с высокой температурой плавления. Использование для гранулированных взрывчатых составов взрывчатого вещества с размером частиц более 100 мкм нецелесообразно, так как ввиду неравномерности распределения компонентов низка надежность работы изделий малого диаметра (менее 5 мм).

Температура, до которой нагревается измельченная суспензия для грануляции, определяется необходимой плотностью полученных гранул. Для получения гранул с большей плотностью необходим нагрев до большей температуры. Так, композиция тэн-тротил начинает гранулироваться уже при 75^oC, но гранулы получаются довольно пористые. Варьируя температуру нагрева суспензии от 75 до 85^oC и интенсивность перемешивания суспензии можно получить композиции с насыпной плотностью 0,6-0,7 г/см³. Для получения композиций с насыпной плотностью 0,7-0,8 г/см³ необходимо нагревать суспензию при грануляции до температуры, выше температуры плавления тротила, то есть до температуры 81-85^oC.

Пример 1. В двухлитровый стакан заливают 1 л воды и засыпают 225 г крупнокристаллического тэна, добавляют 25 г тротила. В стакан погружают диспергатор с частотой вращения ротора 3000 об/мин и диспергируют суспензию в течение 15 мин. После диспергирования суспензия без остатка проходит через сито с размером ячейки 100 мкм. Затем диспергатор вынимают из стакана и устанавливают турбинную или лопастную мешалку. Суспензию нагревают до 84-85^oC при частоте вращения мешалки 800 об/мин, а затем охлаждают до 30-35^oC при той же интенсивности перемешивания. Суспензию фильтруют, полученный гранулят сушат и просеивают через сито с размером ячейки 1,25 мм. Полученный продукт представляет собой хорошо сыпучий порошок со средним размером гранул 400 мкм. Сыпучесть по ТУ 75 11903-616-93 составляет 160 г/мин. Детонирующий шнур, изготовленный из такого продукта с навеской 8-10 г/м (грамм на метр), надежно детонирует со скоростью 6000-6400 м/с.

Пример 2. В реактор, объемом 0,5 м³, с турбинной или лопастной мешалкой заливают 350 л воды, засыпают 72 кг крупнокристаллического тэна и засыпают 8 кг тротила. Реактор подключают к выносному диспергатору с частотой вращения ротора 3000 об/мин и диспергируют суспензию в течение 1,5 ч. После диспергирования суспензия проходит через сито с размером ячейки 20 мкм. Затем суспензию в реакторе нагревают до 75^oC, охлаждают до 30^oC, фильтруют, сушат и просеивают через сито с размером ячейки 1,25 мм. Полученный продукт представляет собой хорошо сыпучий порошок со средним размером гранул 350 мкм. Сыпучесть по ТУ 75 11903-616-93 составляет 170 г/мин. Детонирующий шнур, изготовленный из этого продукта, с навеской 4-6 г/м надежно детонирует со скоростью 6000-6200 м/с.

Пример 3. В реактор с турбинной или лопастной мешалкой вращения 600 об/мин м отражательными перегородками, объемом 5 м³, заливают 3,6 м³ воды, засыпают 765 кг гексогена и 135 кг тротила. К реактору подключают выносной диспергатор и диспергируют суспензию в течение 5 ч. После диспергирования суспензия проходит полностью через сито с размером ячейки 60 мкм. Затем суспензия нагревается до 82^oC и охлаждается до 35-40^oC. Полученный продукт фильтруется, сушится и просеивается через сито с размером ячейки 1,25 мм. Получают порошок со средним размером гранул 300-400 мкм и насыпной плотностью 0,81 г/см³. Сыпучесть по ТУ 75 11903-616-93-130 г/мин. Детонирующий шнур, изготовленный из этого продукта, с навеской 14-16 г/м надежно детонирует со скоростью 6300-6500 м/с.

Пример 4. В реактор объемом 0,5 м³ заливают 350 л воды, загружают 42 кг гексогена, 50 кг октогена и 8 кг тротила. Реактор подключают к выносному диспергатору и диспергируют суспензию в течение 2 ч. После диспергирования суспензию подогревают до 80^oC и охлаждают до 30^oC. Затем суспензию фильтруют, полученный продукт сушат и просеивают через сито с размером ячейки 2,25 мм. Готовый продукт - порошок со средним размером гранул 300 мкм. Сыпучесть по ТУ 75 11903-616-93-190 г/мин. Детонирующий шнур на его основе с навеской 10-12 г/м надежно детонируют со скоростью 6500-6800 м/с.

Пример 5. В металлический аппарат емкостью 2 л заливают 1 л воды, загружают 200 г высокодисперсного тэна, полученного методом осаждения ацетонового раствора тэна водой, с размером частиц 5-15 мкм и 20 г измельченного в шаровой мельнице тротила с размером частиц 100 мкм. При перемешивании 600 об/мин турбинной или лопастной мешалкой суспензию подогревают до 84-85^oC, а затем охлаждают до 25-30^oC. Суспензию фильтруют, продукт сушат и просеивают через сито 1,25 мм. Средний размер гранул-350 мкм. Сыпучесть по ТУ 75 11903-616-93-220 г/мин. Детонирующий шнур, изготовленный из такого продукта, с навеской 4-6 г/м надежно детонирует со скоростью 5800-6000 м/с.

Формула изобретения

Способ получения взрывчатых составов, заключающийся в добавлении взрывчатого вещества к водной суспензии другого взрывчатого вещества с более высокой температурой плавления, нагреве суспензии взрывчатых веществ и охлаждении ее до затвердевания, отличающийся тем, что взрывчатые составы получают гранулированием на основе 5 - 20% тротила и 80 - 95% другого взрывчатого вещества или смеси взрывчатых веществ с более высокой температурой плавления, например тэна, гексогена, октогена, нагрев суспензии смеси взрывчатых веществ осуществляют до температуры выше температуры плавления тротила, охлаждение суспензии производят до затвердевания гранул взрывчатого вещества с последующим их отделением от воды и сушкой, при этом грануляции подвергают взрывчатое вещество с размером частиц 3 - 100 мкм.