Granular explosive
专利汇可以提供Granular explosive专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE: To obtain a granular explosive having a high detonation velocity and low initiation sensitivity by compounding granular ammonium nitrate with a specific amount of a fuel oil component.
CONSTITUTION: Granular ammonium nitrate having an oil absorption of 15-24% is compounded with a fuel oil component in an amount to get an explosive having an oxygen equilibrium value smaller than -3.4g based on 100g of the explosive. The granular ammonium nitrate preferably has an average particle diameter of 0.2-2.5mm and a hardness of 4-25. Preferably, granular ammonium nitrate having oil absorption of 15-24% accounts for ≥20wt.% of the whole granular ammonium nitrate. The oil absorption of the granular ammonium nitrate is measured by immersing a specified amount of ammonium nitrate specimen in a light oil for a prescribed period, filtering the ammonium nitrate under suction and determining the absorption from the difference of the weights before and after the immersion. This granular explosive has high power and safety and is easily handleable.
COPYRIGHT: (C)1996,JPO，下面是Granular explosive专利的具体信息内容。
００ｇ当たり−３．４ｇより負となる様に燃料油成分を配合した事を特徴とする粒状爆薬。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、採石、採鉱等の産業用爆破作業に汎く利用される爆薬に関する。
【０００２】
【従来の技術】産業用爆破作業に用いられる爆薬としては、ダイナマイト、含水爆薬、硝安爆薬、ＡＮＦＯ爆薬等が良く知られている。 特に採石、採鉱用としては、その安価さ、取扱いやすさ、装填しやすさなどから、近年はＡＮＦＯ爆薬が主として使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＡＮＦＯ爆薬は粒状の硝酸アンモニウム（以下硝安という）に軽油などの液体燃料成分を混合しただけの簡便な爆薬である。 この為爆薬自体の反応性は高くなく、低爆速、低感度を示す事が通常である。 特にその起爆感度は塩ビ法又はカートン法にて、６号雷管で完爆しない事と規定されており、この低感度故、例えば２５ｋｇ入りの重袋への収納及び輸送が許されている。
【０００４】ＡＮＦＯ爆薬の反応性を向上し、威力を向上する方法が各種考えられているが、簡単で効果的な方法として、その吸油率が通常の１２％程度より１５％〜
２４％と高い粒状硝安を用いる方法がある。 このような粒状硝安を燃料油と混合して用いると爆薬の反応性が向上し、爆速が上昇する事が確かめられている。 しかし、
ＡＮＦＯ爆薬の粒状硝安を通常のものから１５〜２４％
の吸油率のものに単に変えるだけであると、爆速が高くなると同時にその起爆感度も高くなって、塩ビ法又はカートン法にて６号雷管で完爆する事となり、ＡＮＦＯ爆薬の規定をはずれてしまい、この為重袋での収納、輸送は許されないものとなってしまい、必然的にコストアップとなってしまう。 このように吸油率が１５％〜２４％
の粒状硝安を用いる方法は、確かに爆速の上昇、即ち性能の向上が見られるが、同時に取扱いが煩雑となり、ひいてはコストアップになり、折角の低価格、簡便な取扱いというメリットがなくなるというジレンマに陥る事となっていた。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】本発明者等は、鋭意研究の結果、吸油率が１５％〜２４％の粒状硝安を使用し、かつその爆薬全体の酸素平衡値が爆薬１００ｇ当たり−
３．４ｇより負となる様燃料油成分を配合すると、爆薬の爆速が高くなるが、その起爆感度は塩ビ法又はカートン法にて６号雷管で完爆しない、換言すれば性能が上がって感度が低いＡＮＦＯ爆薬が得られる事を見い出したものである。
【０００６】即ち、本発明は、 （１）吸油率が１５％〜２４％である粒状硝酸アンモニウムを用い、かつ爆薬全体の酸素平衡値が爆薬１００ｇ
当たり−３．４ｇより負となる様に燃料油成分を配合した事を特徴とする粒状爆薬 （２）吸油率が１５％〜２４％である粒状硝酸アンモニウムを爆薬中に使用される粒状硝酸アンモニウム量の２
０％以上使用する事を特徴とする前項（１）に記載の爆薬 に関する。
【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。 本発明の爆薬で用いられる粒状硝安は、吸油率が１５％〜２４
％、好ましくは１６％〜２０％のものであり、その平均粒径が０．２ｍｍ〜２．５ｍｍ、好ましくは０．７ｍｍ
〜１．７ｍｍのもので、かつ硬度が４〜２５である粒状硝安が好ましい。 本発明の粒状爆薬においては、使用する全粒状硝安のうち２０重量％以上が吸油率が１５〜２
４％の粒状硝安であるのが好ましい。
【０００８】粒状硝安の吸油率は、一定量の試料硝安を軽油に一定時間浸しておいた後、吸引濾過し試験前後の重量差より油吸着量を見る事によって測定される。 詳しくは試料硝安５０ｇを直径４０ｍｍ、深さ５０ｍｍの硝子フィルター（１１Ｇ−１）に入れ、上皿直示天秤で秤量し、これを真空装置にセットする。 ついで硝子フィルター中に軽油４０ｍｌを注入し細い棒でよく撹拌し、硝安と軽油の混合接触を図る。 ５分間放置後、硝子フィルターに付属した下部のコックを開放し、２分間軽油を自然流下させる。 引き続き真空ポンプにて５分間吸引（約３０ｌ／ｍｉｎの流速）した後、軽油を吸着した試料硝安の入ったままの硝子フィルターを上皿直示天秤で秤量する。 増量分が軽油吸着分である。 以上の測定を終えた後、元の試料硝安５０ｇに対する軽油吸着分（ｇ）の比率（％）を吸油率（％）として表示する。 計算式は下記の通り。 以上は工業火薬協会法に準処したものである。
【０００９】吸油率（％）＝軽油吸着分（ｇｒ）／試料５０（ｇｒ）×１００
【００１０】粒状硝安の吸油率は、主として粒の内部に分布する細孔の容積や有効径によって左右されるものであり、例えば細孔容積が大きければ、粒内部に軽油を保持し得る空間が大となるので、吸油率が大となる。 細孔容積と吸油率が、ほぼ正比例の相関関係にある事は一般的に知られた事実である。
【００１１】粒子内部に多くの細孔を有する、いわゆるポーラス硝安は、もっぱら、調節された濃度の高温硝安溶融液を噴射造粒装置（プリリング・グラニュレータ又はプリリング・タワー）を通すことで造粒され、引き続く乾燥工程、冷却工程などを経て工業規模で製造されている。 この製造過程に於いて、細孔容積、細孔有効径などは造粒工程に於ける硝安濃度や溶融液温度などの原料条件及び造粒装置、乾燥装置の操作条件が大きく支配しており、これを適当に調節することで、所望の吸油率のものが得られる。
【００１２】粒状硝安の平均粒径は、一定量の硝安を篩目の異なる各種篩を通し、各篩目毎の重量分布から測定される。
【００１３】粒状硝安の硬度は、一定量の試料硝安を硬度測定装置により一定の条件で機械的に圧潰し、圧潰された量を見ることで測定される。 測定に使用される装置は、減速機を介して回転する垂直の回転軸上に水平に固定された回転軸と共に回転する受け皿（直径２００ｍ
ｍ）とこの受け皿に重ねて落とし込む回転させない挽き皿（直径１９０ｍｍ、重量１７１５ｇ）から構成されている。 試料硝安５０ｇを硬度測定装置の受け皿に入れ、
皿上全面に平均に拡げ、この上に挽き皿を重ねて、装置を起動する。 一定時間経過後、装置を停止し、静止後、
受け皿を取りだし中の試料を所定の篩に入れ、振盪機を使用して、１分間振盪させる。 ついで篩通過の圧潰品を採取し、これを秤量し、元の試料硝安５０ｇに対する圧潰量（ｇ）の比率（％）を硬度（％）として表示する。
計算式は下記の通り。 以上は工業火薬協会法に定められた方法に準処したものである。
【００１４】硬度（％）＝圧潰量（ｇｒ）／試料５０
（ｇｒ）×１００
【００１５】本発明の爆薬で、粒状硝安と混合して用いられる燃料油成分は、混合時に液体である燃料油成分が用いられる。 使用しうる燃料油の具体例としては２号軽油、灯油等の鉱物油、植物油、動物油が挙げられる。 この他アルコール類、ワックス類、合成高分子類、ニトロ化合物等が燃料油として単独又は混合して使用可能である。 融点の高い燃料油成分は、それが液状になる温度以上で、粒状硝安と混合する事によって用いる事が出来る。
【００１６】本発明に用いられる燃料油成分は、爆薬全体の酸素平衡値が爆薬１００ｇ当たり−３．４ｇより負となる量であれば良いが、より好ましくは−３．４ｇから−４０ｇの酸素平衡値となる様に、燃料油成分は使用される。 爆薬の酸素平衡値は、例えば、昭和６０年日本産業火薬会発行の「新版 産業火薬」１１〜１３頁及び昭和６２年工業火薬協会編集により発行された「火薬ハンドブック」６頁並びに２８〜２９頁に述べられているように、１００ｇの爆薬に含まれている各成分を、完全酸化反応が生じると仮定して計算を実施し、爆薬全体の酸素の過不足量をｇで表示した数値である。
【００１７】本発明の爆薬には、当業者が周知の如く、
必要によっては粒状硝安以外の酸化剤、更には、木粉、
アルミ粉等の粉末追加燃料あるいは、他の添加剤を加える事が可能である。
【００１８】本発明の爆薬は、一般的にはニーダー、回転ミキサーのような混合機に粒状硝安を加え、撹拌しながら燃料油成分を添加混合して均一とする事によって得られる。 撹拌、混合の機能を備えているならば、他の混合機も使用可能である。
【００１９】融点の高い燃料油成分を用いる場合には、
加温及び保温装置の装備された混合機を用いて、混合を行う。 一般に２０ｒｐｍ〜１２０ｒｐｍ程度の回転数で２分〜２０分程度の混合を行えば、所望の混合物が得られる。
【００２０】
【実施例】本発明を実施例を挙げて更に詳しく説明するが、本発明がこれらの実施例のみに限定されるものではない。 実施例において、部は重量部を意味する。 又％は重量％である。
【００２１】実施例１ 吸油率１６％の粒状硝安９２部を室温のシグマ翼を備えた横型ニーダーに移し、室温の２号軽油８部を添加し、
８０ｒｐｍで７分間混合し、本発明の粒状爆薬を得た。
【００２２】実施例２ 吸油率２０％の粒状硝安８８部を室温のコンクリートミキサーに移し、室温の２号軽油１２部を添加し、１００
ｒｐｍで５分間混合し、本発明の粒状爆薬を得た。
【００２３】実施例３ 吸油率２０％の粒状硝安２５部及び吸油率１２％の粒状硝安６８部を室温のコンクリートミキサーに移し、室温の２号軽油７部を添加し、６０ｒｐｍで１０分間混合し、本発明の粒状爆薬を得た。
【００２４】比較例１ 吸油率１２％の粒状硝安９４部を室温のシグマ翼を備えた横型ニーダーに移し、室温の２号軽油６部を添加し、
８０ｒｐｍで７分間混合し、比較用の爆薬を得た。
【００２５】比較例２ 吸油率１６％の粒状硝安９４部を室温のコンクリートミキサーに移し、室温の２号軽油６部を添加し、１００ｒ
ｐｍで５分間混合し、比較用の爆薬を得た。
【００２６】比較例３ 吸油率１２％の粒状硝安９２部を室温のコンクリートミキサーに移し、室温の２号軽油７部を添加し、６０ｒｐ
ｍで１０分間混合し、比較用の爆薬を得た。
【００２７】実施例１〜３、比較例１〜３の粒状爆薬についてＪＩＳ−Ｋ４８１０に規定されている爆速試験法で試験した。 但し、起爆には、６号電気雷管及び日本化薬（株）製の含水爆薬カヤマイト３０ｇを用いた。 次にこれらの粒状爆薬をＪＩＳ−Ｋ４８２６に規定されている起爆感度試験方法Ａ（塩ビ法）で試験した。 起爆には６号電気雷管を使用した。
【００２８】実施例１〜３、比較例１〜３の粒状爆薬の組成、酸素平衡値及び上述の爆速試験結果及び起爆感度試験結果を表１にまとめた。
【００２９】
【表１】 表１ 実施例 比較例 組成 １ ２ ３ １ ２ ３ 吸油率16％の粒状硝安 92 94 吸油率20％の粒状硝安 88 25 吸油率12％の粒状硝安 68 94 92 ２号軽油 8 12 7 6 6 8 酸素平衡値(g/100g) −9.0 −23.6 −5.4 −1.7 −1.7 −9.0 性能 爆速(m/sec) 3300 3200 3200 2700 3300 2700 起爆感度試験結果 不完爆 不完爆 不完爆 不完爆 完爆 不完爆 （塩ビ法）
【００３０】実施例１〜３の本発明の爆薬が爆速が３２
００〜３３００ｍ／ｓｅｃで、かつ起爆感度が低いのに対し、比較例１及び３は、起爆感度は６号雷管で不完爆と低いが爆速が２７００ｍ／ｓｅｃと低いし、又比較例２は爆速が３３００ｍ／ｓｅｃと高いが起爆感度が６号雷管で完爆と高い値を示し、本発明の爆薬のみが、爆速が高くかつ感度が低いという特性を示す事が判る。
【００３１】
【発明の効果】爆速が高く、かつ起爆感度の低い粒状爆薬を得る事が出来た。 この粒状爆薬は威力が強く、かつ、安全な故に取扱いが簡便に出来る。
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