156469. lajstromszámú szabadalom • Deflagrációs biztonsággal és fokozott energiával rendelkező sújtólégbiztos robbanóanyagok
3 156469 4 A sók szemicsefindmsága a következő: NH/.C1: 65% < 0,1 mm; KN03 : 72% < 0,1 mm; CaC0 3 : 90% < 0,1 mm. A fenti négy robbanóanyag a HL osztályú sújtólégbiztos robbanóanyagokkal szemben támasztott német előírások szerint (lásd: A bányákban használatos robbanóanyagokra vonatkozó bányászati rendelet, 1959. I. 28.; Ahrens tanulmánya, „Noibel-Hef'te" 1959. május) metán-levegő eleggyel szemben biztonságos és roibbanáSi-átvitelük 50 cm (szabadon fekvőén, homokon). A négy robbanóanyagban levő sókeverékek az alábbi bomlási reakciók szerint alakulnak át: 1. 20 NH4 C1 + 12 KN0 3 + CaC0 3 = 12 KCl + + CaíCl2 + 6 HCl + 37 H20 + 16 N 2 + C0 2 2. 15 NK.C1+9 KN03 + OaC0 3 = 9 KCL + + CaCl2 + 4 HCl +28 H20 + 12 N 2 + Cü 2 3. 10 NH4CI + 6 KNO3 + CaC03 = 6 KCl + + CaCl2 + 2 HCl+ 19 H20 + 8 N,+CO, 4. 5 NH4OI + 3 KN03 + CaC0 3 = 3 KCl + +OaCl2 + 10 H 2 0 + 4 N 2 + CO a Az amimóniumklorid/alkálinitrát mólarány mindegyik sókeverékben 1,67. A fenti amimóniumklorid/alkálinitrát mólarányt a törzsszabadalomból a találmányunk szerinti 1., 2. és 3. sókeverékre átvittük. Az NH^Cl/CalCOj és KN03 /CaC0 3 mólarányokat változtattuk. E mólarányok a találmányunk szerinti 1. 2. és 3. sókeveréknél NH4 Cl/CialC0 3 == 20, 15 illetve 10 (a törzsszabadalomiban: 5) és KN03 /CaC0 3 = 6,9 illetve 12 (törzsszabadaloim szerint : 3). A 4. sókeverék a Dl—104 sz. törz&szabadalom szerinti összetételnek felel meg [NH4CI (KN03 )CaC0 3 = 5 ;3 :1]. Az .1—3. egyenletekben felszabaduló sósavat az adott körülmények között nem-éghetőnek feltételezve, mind a négy sókeverék oxigénegyenlege O-mak adódik. Az egyes sókeverékek fajlagos energiája (az R gázállandó, a mól/kg-ban megadott gőztérfqgat és a K°-ban megadott robbanási hőmérséklet szorzata) a következő: Sókeverék Fajlagos energia mto/kg 1. 29,3 2. 28,7 3. 27,6 4. • 24,6 A fenti táblázatból látható, hogy a tö.rzsszabadalom szerinti összetételnek megfelelő 4. számú sókeverék rendelkezik a legkisebb fajlagos energiával. A jelen találmány szerinti (pl. 1., 2. és 3, számú sókeverékekkel. készült) robbanóanyagok tehát a törzssaabadalmunkban leírt robbanökeverékeknél magasabb energiával rendelkeznek. A hő-terheléssel szembeni viselkedést az alábbi kísérletek szerint vizsgáltuk: A négy vizsgált robbanóanyagot tartalmazó 1-—1 patront Kieselguhr-köpennyel "körülvéve, kemencében, 130 C°-os vizsgálati hőmérsékletre hevítjük. Míg a fenti vizsgálati körülmények között a szokásos, II. és III. osztályú sújtólégbiztos robbanóanyagok már messzemenő átalakulást szenvednek és kib. 650—800 C°-ra melegszenek, addig az 1. 2. 'és 3.. robbanóanyagkeverékben a sók nem bomlanak és a hőmérséklet, emelkedése mindössze kb. 25 C°. Amennyiben a gyakorlatban használatos II. és III. osztályú robbanóanyagok robbanásakor valamely szomszédos robbantás forró füstjeinek hatása alá kerülnek, úgy a sújtóléggyulladás bekövetkezésének bizonyos valószínűsége fennáll és ez metán/levegő elegyet 650 C-os hőmérsékleten mindössze 10 másodperces indukciós idő után gyújt meg. A 4 robbanóanyaghoz 5% szénport keverve a kapott szénportartailmú robbanóanyagkeverék deflagrációs viszonyait Audibert-csőben, (lásd Ahrens tanulmánya: „Nobel-Hefte" 1959. május, 126. oldal) megvizsgáltuk és 10 kísérletnél az alábbi deflagrációs-valószínűségi értékeket kaptuk: 1. keverék 20% 2. keverék 7% 3. + 4. keverék 0% A használatos sújtólégbiztos rabbanóanyagokban a fenti körülmények között jóldefiniált, 100%-os deflagrációs valószínűségű reakciók játszódnak le. A fenti vizsgálatok alapján összefoglalva megállapítható, hogy a j eilen találmányunk szerinti új robbanóanyagok előnye a 154 313 sz. törzsszabadalmunk (Dl—104 a.sz.) szerinti robbanóanyagkeverékkel szemben nagyobb energiájuk, valamint a használatos II. és III. osztályú sújtólégbiztos robbanó anyag okkal szemben jelentősen jobb deflagrációs biztonságuk. -A példában káliumnitrát, ammőniumklorid és káliciumikarbonát keverékekre elmondottak értelemszerűen más alkálinftrátokat (nátriumnitrát) vagy alkáliföldfémkarbonátokat (dolomit, magnéziumkarbonát és báriumkarbonát) tartalmazó keverékekre is érvényesek. Érzékenyítő komponensként találmányunk értelmében ismert többértékű alkoholok salétrornsavészterei pl. glikoldinitrát, glicerintrinitrát (nitroiglicerin), pentaeritrit-tetranitrát (nitropenta) stb. alkalmazhatók. A fenti salétromsav-észterek keverékei is alkalmazást nyerhetnek. A sókeverék reakciója a robbanás folyamán az egyes sók szemicsefinomságától függ. Magas sújtólég-biztonság és jó detonációs-képesség biztosítása céljából az érzékenyítő komponens mennyiségét a szemcsefinomságnak megfelelően kell szabályozni. Jó sújtólégbiztanságu és teljesítményű robbanóanyagokat olyan szemcsefinomságú terner sókeverék felhasználásával készíthetünk, melynek legalább 30 és legfeljebb 95%-a 0,1 mm lyukbőségű szitán átmegy. Ez esetben az érzékenyítő komponens X0 15 20 25 £0 35 40 45 50 55 60
