Невзрывчатое разрушающее вещество - RU2052405C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к невзрывчатым материалам, используемым для безопасного разрушения хрупких объектов.

Известна сырьевая смесь для получения разрушающего материала, включающая известняк, глину, гипс [1]
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к настоящему изобретению является разрушающий материал, включающий негашеную известь, кальцинированную соду и СДБ [2]
Недостатки известных материалов низкое давление расширения и скорость его развития.

Цель изобретения повышение давления расширения и скорости его развития.

Поставленная цель достигается тем, что невзрывчатое разрушающее вещество (НРВ), включающее негашеную известь и пластификатор, содержит негашеную известь, модифицированную путем обжига при 850-1200^оС сырьевой смеси, включающей известняковый и щелочесодержащий компоненты в соотношении, мас. известняковый компонент 93,0-99,0; щелочесодержащий компонент 1,0-7,0. В качестве пластификатора оно содержит продукт конденсации резорцина формальдегидом в щелочной среде (ПКР), имеющей следующую структурную формулу:

Заявляемые технические решения отличаются от прототипа тем, что НРВ содержит негашеную известь, модифицированную путем обжига при 850-1200^оС сырьевой смеси, включающей известняковый и щелочесодержащий компоненты в соотношении, мас. известняковый компонент 93,0-99,0; щелочесодержащий компонент 1,0-7,0. В качестве пластификатора оно содержит ПКР при следующем соотношении компонентов, мас. модифицированная негашеная известь 90-99,5; ПКР остальное.

В качестве известнякового компонента могут быть использованы известняк, мрамор, мел, в качестве щелочесодержащего компонента гидроксилы, карбонаты щелочных металлов, а также щелочные соли органических кислот.

Продуктом обжига сырьевой смеси является модифицированная негашеная известь. Термин "модифицированная" подразумевает особое кристаллическое состояние извести, обеспечивающее при затворении размолотой извести водным раствором пластификатора, получение подвижной суспензии при низкой водопотребности (В/T=0,24-0,35).

Для получения ПКР резорцин растворяют в щелочном растворе с последующей конденсацией формальдегидом при следующем соотношении компонентов, мас. резорцин 53,7; щелочное соединение 39; формальдегид 7,3. Вместо резорцина может быть использован отход производства резорцина, представленный продуктами осмоления резорцина. Такая замена не отражается на свойствах НРВ.

НРВ получают посредством совместного помола модифицированной негашеной извести и пластификатора до удельной поверхности 300-1000 м²/кг. Пластификатор может быть введен в состав НРВ как при помоле, так и с водой затворения.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Модифицированную негашеную известь получали обжигом при 900^оС смеси, содержащей мел вскрыши Лебединского ГНКа, мас. SiO₂ 1,10; CaO 55,27; MgO 0,12; Fe₂O₃ 0,40; Al₂O₃ 0,45; п. п.п. 42,66, и карбонат калия (марка "х.ч.") в различных соотношениях. Модифицированную негашеную известь размалывали в лабораторной мельнице до удельной поверхности 450 м²/кг. ПКР вводили с водой затворения в количестве, мас. 0,1; 0,5; 2; 10; 15. Результаты испытаний НРВ представлены в таблице.

Как видно из таблицы, оптимальными вариантами являются 2, 3, 4 примеры. Выход за нижний предел содержания ПКР приводит к быстрому схватыванию суспензии, что не позволяет эксплуатировать НРВ. Выход за верхний предел содержания ПКР приводит к снижению давления расширения и продлению времени развития давления. ПКР адсорбируется на поверхности частиц оксида кальция, вступившего во взаимодействие с водой. Адсорбционный слой образует на поверхности частиц полупроницаемую мембрану, которая сдерживает проникновение воды к поверхности оксида кальция и регулирует процесс гидратации. Каждое бензольное кольцо содержит по две адсорбционно-активные группы, одна из которых ориентирована к поверхности частицы оксида кальция, другая в межзерновое пространство. В результате адсорбционные слои создают вокруг частиц оксида кальция одноименно заряженные поля, что обеспечивает эффективное диспергирование частиц и, как следствие, повышение подвижности суспензии НРВ. Водопотребность НРВ может быть снижена до 26% что обеспечивает значительное возрастание давления расширения.

Таким образом, заявленное невзрывчатое разрушающее вещество превосходит прототип по скорости возрастания давления расширения в три раза, если сравнить время достижения давления расширения 60 МПа. Давление расширения невзрывчатого разрушающего вещества в возрасте 24 ч превышает этот показатель прототипа на 25-50%

Реферат

Использование: для безопасного разрушения хрупких объектов. Цель изобретения - повышение давления расширения и скорости его развития. Сущность: невзрывчатое разрушающее вещество (НРВ), включающее негашеную известь, модифицированную щелочным соединением, и пластификатор, содержит в качестве пластификатора продукт конденсации резорцина формальдегидом в щелочной среде. Использование эффективного пластификатора обеспечивает значительное увеличение давления расширения и скорости его развития за счет снижения водопотребности НРВ. 1 табл.

Формула

НЕВЗРЫВЧАТОЕ РАЗРУШАЮЩЕЕ ВЕЩЕСТВО, включающее пластификатор и негашеную известь, модифицированную путем обжига со щелочесодержащей добавкой, отличающееся тем, что оно содержит негашеную известь, модифицированную путем обжига при температуре 900 - 1200^o С со щелочесодержащей добавкой в количестве 1 - 7%, а в качестве пластифицирующей добавки оно содержит продукт конденсации резорцина формальдегидом в щелочной среде следующей структурной формулы:

где n = 2 - 3,
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Модифицированная негашеная известь - 90,0 - 99,5
Продукт конденсации резорцина формальдегидом в щелочной среде указанной структурной формулы - Остальное