Producerea de explozivi pe bază de azotat de amoniu

Utilizarea de azotat de amoniu (în continuare AU) drept componenta explozivilor industriale (denumit în continuare BB) pe baza capacității sale de a reacție exotermă cu degajare de oxigen. Condițiile o astfel de reacție de încălzire cu temperatură ridicată (peste 300 ° C) sau efectul undei de șoc pe AC. În timpul reacției, fiecare kilogram AS alocă 100 g oxigen. Într-o primă aproximație, UA poate fi considerată o sensibilitate la nivelul la consum redus de energie energie explozivă explozie de aproximativ 340 kcal / kg.

Aplicată în domeniul explozivilor industriale practică împreună cu AS conține suplimentar aditiv combustibil, care poate fi lichid sau solid, inert sau activ.

În cerințele de generare de lumină pentru AC, două clase de amoniu explozivi Selitrennoe adecvate pentru a lua în considerare (în continuare ASVV): amestec uscat și apă umplut BB. În prima clasă a UA este prezent pe faza solidă (granule), a doua în (soluția apoasă) lichid.

În primul rând ASVV clasa, fabricate pe, locul de muncă, este extrem de diversă. A doua clasă este reprezentat, de asemenea, o gamă largă de explozivi, compoziții de la akvatolov trotil la emulsie explozive (explozivi în continuare emulsie).

Cerințe pentru AC, la fel ca și pentru explozivi industriali: stabilitatea fizică încărcare (fără separare, când în sondă sau formarea de emulsii stabile), posibilitatea de a sondelor de încărcare procesului de mecanizare. În plus, cu referire la explozivi de emulsie, este posibil cerințe de păstrare pentru utilizarea soluției complexe agent de oxidare incluzând diferite tipuri de nitrat (amoniu, calciu și sodiu).

O alta, cerință destul de evident pentru explozivi industriale caracteristici de înaltă explozive. Aici pare oportun să se ia în considerare caracteristicile speciale ale ASVV procesului de detonare.

Spre deosebire de sablare detonare exploziv în ASVV are loc în mai multe etape: prima are loc descompunerea endotermă sau componentelor slaboekzotermicheskoe (în funcție de prezența sau absența apei în compoziție), a doua agitarea a produșilor de descompunere a diferitelor componente și de reacție între acestea<в результате которой выделяется основная энергия взрывчатого превращения.

La extinderea proceselor chimice de reacție sunt suprapuse cădere de presiune din cauza extinderii produselor de explozie și interacțiunea gazului încălzit cu roca înconjurătoare. Temperatura în zona de reacție scade. Sa stabilit experimental că atunci când temperatura scade sub o anumită reacție chimică limită critică dintre produsele de descompunere și încetează compoziția gazoasă a produselor de explozie adoptă așa-numitele „înghețate“ de stat, care este în mod clar caracterizat prin niveluri mai scăzute de energie de explozie.

La rândul său, ASVV procesul de detonare se poate dezvolta într-una dintre cele trei mecanisme definite compoziție explozivă și condițiile externe.

1. Arderea explozivă a produselor încălzite de descompunere a componentului (de obicei un ulei de hidrocarburi), prin scăderea presiunii în „zona“ a unei alte componente, urmată de fluxul reacției de ardere.

2. Mecanismul Goryachetochechny aici ca „puncte fierbinți“ (denumite în continuare TD) centre care încep reacțiile ies în afară incluziuni de aer, în care, sub acțiunea undei de șoc este de încălzire la o temperatură de câteva mii de grade. În acest caz, energia termică în GT este suficientă pentru a începe reacția în explozivul din jur. Acesta din urmă determină existența presiunii critice în unda de șoc și HT dimensiune critică corespunzătoare.

3. GT-mecanism, în cazul explozivilor individuali GT, capabile de reacție exotermă rapidă. În acest caz sensibilitatea ASVV la puls detonare determinat de caracteristicile explozivilor individuali și densitatea distribuției particulelor sale din volumul total.

Din reacțiile mecanismelor descrise în revendicarea ASVV fie aproximare maximă a AS pentru fiecare alte particule de oxidant și de combustibil (în special inerte). Pe de altă parte, excesiv de strivire AS (în cazul amestecurilor uscate), în ciuda îmbunătățirii parametrilor de explozivi, ar face o astfel de structură non-tehnologică.

Să luăm în considerare mai în detaliu de azotat de amoniu. Această substanță cristalină de culoare albă, care, în funcție de temperatura, poate fi în cinci modificări, în care o temperatură mai ridicată corespunde modificării cu o densitate mai mică. În intervalul de temperatură reală (17 până la +32,3 ° C) AU există sub formă de cristale de sistem cu cristale Rombo-bipiramidali cu o densitate de 1,7 g / cm 3. Azotat de amoniu are higroscopicitate considerabile, care, împreună cu care are o tranziție de fază la o temperatură de 32 3 ° C, determină tendința sa spre aglutinare. Pentru a evita acest fenomen neplăcut la fabricarea difuzoarelor administrate aditivi speciali.

difuzor convențional fabricat conform GOST 285 este un tip capilar poros granule de aproximativ 3 mm. Porozitatea granulelor claselor de azotat de amoniu A și B este de 69%. nitrat de retenție în ceea ce privește produsul petrolier lichefiat este determinat sistemul de adeziune și o suprafață specifică SS a granulelor. Pentru AC considerat această valoare este de 2,53%.

Pentru a îmbunătăți capacitatea de a absorbi și reține utilizarea unui azotat de amoniu poros special (denumit în continuare PAS). Trebuie avut în vedere faptul că porii pot fi deschise sau închise, astfel încât pur și simplu, în creștere de granule porozitate de curent alternativ (numai în cazul pori închiși) nu are nici un efect asupra retenției. În acest sens, MSS trebuie să ia în considerare doi indicatori: o porozitate și o exploatație (sau absorbant) de capacitate.

Principalul dezavantaj al PAS ANFO pe bază de saturație redus de energie. Acest lucru se datorează densității în vrac redusă a acestor explozivi este că pentru compozițiile pe bază de firma PAS GP mai mică de 0,75 g / cm 3. Acest fapt se datorează atât granule cu porozitate mare, și o cantitate semnificativă de spațiu ulaj intergranular (egal cu 3,540% din volumul total de bine ocupate BB). Conform aproximărilor modelelor acceptate, această valoare corespunde mediei simetria dintre cubică (47%) și tetraedrici (26%), peleți locație. In cazul unui ideal granule cu densitate de stivuire poate fi atins 0,850,9 g / cm 3. Totuși tehnologic îndeplinesc această condiție pare a fi destul de complicată.

O altă soluție posibilă la problema creșterii compozițiilor de saturație a energiei constă în umplerea spațiilor interstițiale ale particulelor mai mici SS. valabilitate tehnologică a acestei abordări este confirmată de evoluția compușilor de turnare foarte saturate, cum ar fi trigliceride. În acest caz, spațiul liber intergranulară poate fi redusă la 11%.

Există două abordări posibile: introducerea de granule mici PAS produs petrolier saturat, iar aditivul fin azotatul de amoniu cu densitate mare (furnizat PAS administrare în exces cantitatea de aditiv pentru combustibil). În acest ultim caz, densitatea așteptată a sondelor pot fi umplute 1,11,15 g / cm 3. De notat că acest lucru ar putea fi realizat numai dacă precizia ridicată a distribuției granulometrice a ambelor mărci nitrat.

Spre deosebire de producătorii străini emulsie explozivi, care sunt utilizate pentru a prepara emulsia de soluție 80-90% de azotat de amoniu, livrate din fabrica din tancuri termos, producătorii interni furnizează exclusiv nitrat sub formă de granule, din cauza lipsei de producători și consumatori autocisterne UA pentru explozivi. AU cerințelor utilizate pentru fabricarea explozivilor emulsiei, sunt determinate în mare măsură de tehnologia adoptată. Dacă AC (sau azotatul complex) au fost amestecate cu un emulgator u ulei într-un mixer, la cerințele de puritate pornind de materiale sunt în mod substanțial mai mici decât amestecarea în caracteristica de curgere a tehnologiilor firmei canadiene.

În conformitate cu cerințele GOST 285, AU pot conține aditivi: azotat de calciu și magneziu (0,2-0,5%), sulfat de amoniu (0,3-0,7%), iar sulfatul-fosfat (4%).

Având în vedere cerințele de Developer tehnologia emulsiei de componente de amestec în ETI filet firmă (Canada), prin absența magneziului și a conținutului de sulfat de aditivi precum și restricționarea limitarea conținutului de săruri de fier, care nu este standardizat GOST, se lasă deschisă problema de nitrat de eliberare pentru explozivi emulsie. Mai mult, magnezie aditiv capabil să reacționeze cu un număr de agenți de îngroșare utilizați în fabricarea explozivilor goryachelyuschihsya akvatol tip, în special poliacrilamidă.

In prezent, cele mai bune rezultate sunt obținute pentru AC, în care ca aditiv care curge utilizat azotat de calciu pur.