Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология смесевых энергоемких материалов. Учебное пособие.pdf
X
- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Федеральное государственное бюджетное
- •образовательное учреждение высшего образования
- •«Казанский национальный исследовательский
- •технологический университет»
- •СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •10.1. Аммиачно-селитренные промышленные взрывчатые вещества
- •10.2. Эмульсионные взрывчатые вещества
- •10.3. Промышленные взрывчатые вещества
- •Технологический поток по изготовлению двухкомпонентных аммонитов организован по следующей схеме (рис.14).
- •Автоматизированный технологический поток непрерывного действия изображен на рис. 17.
- •Рис. 17. Автоматизированный технологический поток
- •непрерывного действия
- •Технологический процесс для грануляции тротила отличается от потока алюмотола тем, что в нем нет оборудования для просеивания, пневмотранспортирования, плавления и смешения, так как на грануляцию расплавленный тротил поступает из мастерской очистки.
- •Лабораторная работа 1
- •Приготовление аммонита №6 ЖВ
- •Лабораторная работа 2
- •Приготовление динамона АМ-10
- •Меры безопасности при выполнении работы
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •Библиографический список
- •Оглавление

1
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования
«Казанский национальный исследовательский
технологический университет»
ТЕХНОЛОГИЯ СМЕСЕВЫХ
ЭНЕРГОЕМКИХ МАТЕРИАЛОВ
Учебное пособие
Казань
Издательство КНИТУ
2017

2
УДК 662.24
ББК 35.63 (119)
П48
Авторы: Н. А. Покалюхин, А. Л. Мусин, З. Г. Ахтямова,
ISBN 978-5-7882-2122-9
ISBN 978-5-7882-2122-9
©
Покалюхин Н. А., Мусин А. Л.,
Ахтямова З. Г., Никитин В. Г., 2017
©
Казанский национальный исследовательский
технологический университет, 2017
УДК 662.24
ББК 35.63 (119)
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Казанского национального исследовательского технологического университета
Рецензенты:
д-р техн. наук Н. С. Латфуллин
канд. хим. наук Р. Н. Зиятдинов
П48
В. Г. Никитин
Технология смесевых энергоемких материалов : учебное пособие /
Н. А. Покалюхин [и др.]; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед.
технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2017. – 112 с.
Составлено в соответствии с Государственным образовательным
стандартом высшего образования по специальности 18.05.01 и направлению
подготовки 18.04.01, учебными и рабочими планами по дисциплинам
«Технология смесевых энергоемких материалов», «Технологии производства
смесевых энергонасыщенных материалов».
Изложены основные сведения о смесевых промышленных взрывчатых
веществах, их компонентах, принципах создания, классификации и физикохимических свойствах. Приведены примеры составления взрывчатых смесей
и лабораторные работы по приготовлению аммиачно-селитренных
взрывчатых составов.
Предназначено для студентов, обучающихся по специальности
18.05.01 и магистров по направлению подготовки 18.04.01.
Подготовлено на кафедре «Химия и технология органических
соединений азота».

3
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
АС – аммиачная селитра
АСВВ – аммиачно-селитренные взрывчатые вещества
БВВ – бризантные взрывчатые вещества
ВВ – взрывчатые вещества
ЕПБ – единые правила безопасности
ПВВ – промышленные взрывчатые вещества
СВВ – смесевые взрывчатые вещества
ТЭН – тетранитратпентаэритрита
ТНТ – тринитротолуол
ЭВВ – эмульсионные взрывчатые вещества
ДНН – динитронафталин
ДТ – дизельное топливо
КМЦ – карбоксиметилцеллюлоза

4
ПРЕДИСЛОВИЕ
Современные взрывчатые материалы представляют собой
весьма обширный и разнообразный по назначению класс химических
соединений.
В данном учебном пособии систематизирована информация о
взрывчатых веществах промышленного назначения (ПВВ), широко
применяемых в народном хозяйстве при добыче различных руд и
полезных ископаемых. До настоящего времени сведения о таких
материалах были ограничены, разрознены и малодоступны. Авторы
надеются, что представленный материал окажется полезным
студентам старших курсов, магистрам при изучении теоретических
основ дисциплины «Технология смесевых энергоемких материалов»,
при подготовке к семинарским и практическим занятиям, а также при
выполнении лабораторных работ.
Авторы выражают благодарность рецензентам – главному
научному сотруднику ФКП «ГосНИИХП», доктору технических наук
Н. С. Латфуллину и кандидату химических наук, доценту кафедры
химии Казанской государственной академии ветеринарной медицины
Р. Н. Зиятдинову – за их большой труд по рецензированию учебного
пособия.

5
ВВЕДЕНИЕ
Смесевые ВВ по составу можно разделить на три группы:
ВВ+ВВ; ВВ+окислитель; горючее+окислитель.
В народном хозяйстве, где расход ВВ за последние годы
стремится к 1 млн.т/год, весьма важными являются вопросы
экономии, поэтому наибольшее распространение получили дешевые
аммиачно-селитренные ВВ (АСВВ) или так называемые
промышленные ВВ. В настоящее время основная масса ПВВ состоит
из горючего и окислителя. Кроме этих компонентов в состав
современных смесевых взрывчатых веществ входят многочисленные
добавки, улучшающие их физико-механические и взрывчатые
свойства, например предохранительные взрывчатые вещества
содержат 5-8 компонентов.
Взрывчатые смеси могут содержать в своем составе взрывчатые
компоненты. Однако значительно чаще взрывчатые смеси могут быть
образованы за счет смешения компонентов, каждый из которых
взрывчатыми свойствами не обладает. Знание условий, в которых
могут возникать подобные смеси, имеет особое значение, так как оно
необходимо не только инженеру химику-технологу, но и более
широкому кругу специалистов, поскольку в целях обеспечения
безопасности в любом производственном процессе возможность
возникновения взрывоопасных смесей должна быть исключена или же
процесс должен проводиться в безопасных условиях.
В настоящем пособии представлены сведения о смесевых ВВ на
основе штатных БВВ, рассмотрены основные компоненты и
принципы создания СВВ, их физико-химические характеристики,
изложена теория предохранительных взрывчатых веществ.
Рассмотрены классификация, состав, характеристики и области
применения ПВВ, кислородный баланс и реакции превращения
взрывчатых веществ. Приведены примеры составления взрывчатых
смесей и задачи для самостоятельного решения, а также типовые
схемы и технологические процессы производства промышленных
взрывчатых веществ. Описаны лабораторные работы по
приготовлению аммиачно-селитренных взрывчатых составов.

6
C
CHH
3
3
N
N
O
O
2
2
O
O
2
2
N
N
N
N
O
O
2
2
N
N
N
N
N
N
N
N
O
O
2
2
N
NOO
2
2
N
N
O
O
2
2
N
N
N
N
N
N
N
N
O
O
2
2
N
N
N
NOO
2
2
N
N
O
O
2
2
O
O
2
2
N
N
C
C
H
2
ONO
2
C
H
2
ONO
2
C
H
2
ONO
2
O
2
NOH
2
C
1. СМЕСЕВЫЕ ВВ НА ОСНОВЕ ШТАТНЫХ БВВ
В основе смесевых ВВ военного назначения лежат
индивидуальные бризантные ВВ: тротил, гексоген, ТЭН, октоген.
Формулы этих соединении приведены ниже.
2,4,6-Тринитротолуол (тротил, ТНТ)
1,3,5-Тринитро-1,3,5-триазоциклогексан (гексоген)
1,3,5,7-Тетранитро-1,3,5,7-тетраазоциклооктан (октоген)
Тетранитрат пентаэритрита (ТЭН)
Взрывчатые характеристики штатных БВВ представлены в табл. 1.

7
Взрывчатые характеристики штатных БВВ
Тпл,
°С
Qв,
ккал/кг
Чку, % Р,
г/см3
Ф,
мл
15-16 гесс
4,2-4,4 каст
16-18 (25г)
5,6-5,5
ТЭН
141
1400
100
1,77
480
24 (25г)
Октоген
276
1440
84
1,90
470
23,8 (25г)
Таблица 1
ВВ
Тротил 82 1000 4-8 1,66 290
Гексоген 202 1420 80-88 1,82 490
Бриз., мм
1.1. Флегматизированные ВВ
Как правило у индивидуальных БВВ чем больше мощность, тем
больше чувствительность ВВ к начальному импульсу –механическим
воздействиям, детонационному импульсу и т.д. При этом показано,
что для безопасного использования ВВ в артиллерийских снарядах
необходимо, чтобы ВВ выдерживало определенное напряжение,
возникающее при выстреле, а для этого ВВ должно обладать
чувствительностью не выше определенного предела. В целом же для
боеприпаса пригодно ВВ с чувствительностью к удару по стандартной
пробе 32%. Для снижения чувствительности ВВ до безопасной
величины и одновременно для улучшения прессуемости применяется
метод флегматизации мощных БВВ. В качестве флегматизаторов
используются воскообразные легкоплавкие вещества – парафин, воск,
церезин, оксизин, головакс, сплавы стеарина с оксизином или
парафином и др. Покрывая кристаллы ВВ мягкой эластичной пленкой,
флегматизаторы снижают чувствительность ВВ и улучшают
сцепление между частицами при прессовании. Вместе с тем введение
флегматизаторов, являющихся инертными (невзрывчатыми)
веществами, снижает энергетику ВВ, и тем сильнее, чем больше
содержание их в смеси. Из флегматизиро-ванных ВВ наибольшее
распространение имеют флегматизированные гексоген, октоген, ТЭН,
а также некоторые более сложные системы, содержащие два ВВ,
например тротил, гексоген и флегматизатор. В табл. 2 приведены
составы и характеристики наиболее известных флегматизированных
смесевых ВВ (СВВ).

8
Таблица 2
Компоненты смесей
теристики
Шифр смеси
А-IX-1
ТН
Смеси «В»
Состав,%
Тротил
- - 39,5
Гексоген
95 - 59,5
ТЭН
-
95
-
Флегматиз.
5 5 1
Чку, %
25-35
75 - Р, г/см3
1,60
1,63
-
Д, м/с
8000
7900
7650
Qв, ккал/кг
1250 1200
Ф, мл
440
500
400
Бриз ,мм
-
20,5
-
Свойства флегматизированных СВВ
и взрывчатые харак-
В зависимости от свойств флегматизированные СВВ
применяются в различных областях народного хозяйства и военной
промышленности.
Флегматизированный 5% парафином, ТЭН (шифр ТН)
применяется для изготовления детонаторов, ДШ и в качестве
вторичного заряда в КД. В этих же целях может применяться ТЭН,
флегматизированный 10% парафином. Внедрение в военную технику
октогена привело к разработке флегматизированных составов –
окфолов. Окфолы содержат 2-5% флегматизатора (оксизина) и имеют
более высокую энергетику по сравнению с флегматизированным
гексогеном (А-IX-1). Окфолы имеют также повышенную термостойкость. Флегматизация может осуществляться не только инертными, но
и взрывчатыми веществами, имеющими меньшую чувствительность,
чем основное ВВ, например гексоген тротилом (ТГ-5), динитробензолом и др.
1.2. Смеси и сплавы индивидуальных БВВ
Применение смесей и сплавов индивидуальных ВВ обусловлено
тем, что некоторые ВВ при достаточно высоких взрывчатоэнергетических характеристиках обладают неудовлетворительными
технологическими качествами – плавятся с разложением. Например,
гексоген и ТЭН плавятся с разложением и снарядить боеприпас из них

9
расплавлением с последующей заливкой, невозможно. Применяя
Qв,
ккал/кг
ТГ-20
-
48
8170
1230
460
22,7
ТГ-40
-
36
7800
1200
460
22,7
ТГ-50
1,70
24
7600
1140
430
22,7
ТГ-60
1,67
22
7500
1100
350
22,2
ТГ-70
-
8-12 - 1080
350
20,0
смесь (сплавов) гексогена или ТЭНа с другим легкоплавким и
плавящимся без разложения ВВ (например, тротилом, динитробензолом или др. легкоплавкими ВВ), можно изготовить разрывные
заряды методом заливки. Это особенно важно для боеприпасов,
снаряжаемых преимущественно заливкой. В этом наиболее
характерном для этой системы ВВ достигается удачное сочетание
более чувствительного и более мощного ВВ (гексоген, ТЭН),
являющегося энергетической основой смеси с плавящейся без
разложения составляющей (тротил) – технологической основой. В
некоторых случаях перед смесями ВВ+ВВ ставятся иные задачи,
например получить разрывной снаряд с более высокой восприимчивостью к детонации или, напротив, с меньшей чувствительностью к
механическим воздействиям и т.п. Регулирование чувствительности
производится добавлением к основному компоненту соответственно
более или менее чувствительного ВВ. Естественно, что использование
смесей позволяет регулировать также их энергетику (Q
, Vо, Д) путем
в
изменения природы и соотношения в смеси. Наибольшее применение
для снаряжения боеприпасов приобрели порошкообразные смеси
тротил-гексоген, получившие индекс ТГ и известные также под
названием гексолиты.
Таблица 3
Свойства смеси и сплавов на основе гексогена
Смесь ρо, г/см3 Чку, % Д, м/с
Ф, мл Бр., мм
Одним из недостатков смесевых ТГ является их пониженная
физическая стабильность, выражающаяся в постепенном нарушении
равномерности распределения компонентов. Благодаря наличию ТНТ
смеси имеют хорошую прессуемость и при большом содержании ТНТ,
обладают литьевыми свойствами, что позволяет вести снаряжение
заливкой. Как видно из табл. 3, по чувствительности смеси уступают
гексогену, но сохраняют высокую восприимчивость к
детонационному импульсу. Энергетика смесей находится между Г и

10
Т. Смеси ТГ начали применяться во Второй мировой войне для
Шифр
Компоненты,%
ρо,
г/см3
Чку, % Д,
км/с
Qв,
ккал/кг
Ф, мл
Т
ТЭН
ДНН
ЭДНА
гексил
Пентолит
50
50 - - - 1,68
48
7,7
1200
400
ТД-50
50 - 50 - -
1,54
6
5,75
-
222
ТД-60
60 - 40 - -
1,50
-
5,93
-
244
Эднатол
51 - -
49 - - - 7,4
1050
350
Гектол
60 - - - 40
1,6
16
7,1
1100
330
снаряжения кумулятивных и фугасных боеприпасов, а также для
изготовления детонаторов. Известны смеси ТГ, содержащие Т не
выше 5%. В этих смесях тротил играет роль флегматизатора и
технологи-ческой добавки, улучшающей прессуемость гексогена.
Такие смеси, как, например, ТГ-5, применяются для снаряжения
малокалиберных снарядов и изготовления детонаторов. Смеси ТГ
находят применение в армиях США и стран НАТО. Освоение
октогена привело к появлению его смесей с тротилом – октолов. При
аналогичных составах и взрывчатых характеристиках октолы по
сравнению со смесью ТГ имеют более высокую термическую
стойкость и находят применение в соответствующих условиях.
Известны, например, октол с 77% октогена и 23% тротила, который
при ρ=1,80 г/см
3
имеет Д=8540 м/с. Кроме наиболее
распространенных смесей и сплавов с гексогеном и октогеном, тротил
применяется в смеси с другими БВВ, которые представлены в табл. 4.
Таблица 4
Смеси тротила с различными БВВ
Смесь Т с ТЭНом (пентолит-50) широко применяются в США
для снаряжения кумулятивных снарядов. Смесь ТД (Т+ДНН) – это
смеси военного времени, применяемые для снаряжения осколочных и
осколочно-фугасных боеприпасов (чаще мин) с корпусом из
сталистого чугуна. Кроме рассмотренных известно еще большое
количество других смесевых ВВ из индивидуальных ВВ: тротила с
ксилолом (95/5 – сплав «Л»), тротила с тринитроанизолом, динитробензола с гексогеном и др. Помимо двойных сплавов и смесей
применялись и тройные смеси. Так, в авиационных снарядах
применяется смесь ГТТ, состоящая из 75% гексогена, 12,5% тротила,
12,5% тетрила, а для снаряжения морских боеприпасов (бронебойных
снарядов) применялся «бронесплав»: 84,5% тротила, 12,8% ДНТ, 2,8%
ДНН.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
