FABRICACIÓN DE POLVORA EXENTA DE DISOLVENTE PARA UNA CARGA PROPELENTE.

Procedimiento para la fabricación de pólvora para una carga propelente (pólvora POL) exenta de disolvente a partir de una materia prima explosiva flegmatizada,

en particular humedecida con agua, mediante deshidratación, gelatinización, transformación de la materia prima explosiva en un granulado, efectuándose la deshidratación, gelatinización y la granulación de la materia prima explosiva mediante un cilindro cizallador en un dispositivo de granulación a una temperatura dentro de un campo de 30º C a 130º C, preferentemente a una temperatura dentro de un campo de 50º C a 110º C y muy preferentemente dentro de un campo de 70º C a 95º C, un prensado isostático del granulado para formar un bloque y en la ulterior transformación del bloque de forma convencional, por ejemplo mediante una prensa hidráulica, caracterizado porque el granulado se moldea para formar el bloque inmediatamente después de la granulación mediante una prensa isostática, alimentándose el granulado a la prensa isostática en estado caliente, en particular en estado plástico

La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de materias explosivas conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

Dentro del marco de la invención se deben entender bajo el concepto de "materias explosivas", las sustancias o mezclas de sustancias con riesgo de explosión y/o con capacidad de explosión, en particular sustancias sólidas, líquidas y gelatinosas, que se emplean como explosivos, propelentes, detonantes o como cargas pirotécnicas, o para la fabricación de estos.

Las materias explosivas, y en particular las pólvoras para cargas propelentes, se requieren para numerosas aplicaciones tales como por ejemplo en la técnica de voladura o para el accionamiento de proyectiles. Generalmente se exige que la materia explosiva o carga propelente esté disponible en una forma determinada, por ejemplo como polvo o granulado, como dados o en forma compacta de diferentes dimensiones, pero donde debido al carácter explosivo de la materia prima explosiva, por ejemplo a base de nitrocelulosa y/o nitroglicerina, existe una problemática especial en cuanto a la transformación de la misma.

En la fabricación de pólvora para cargas explosivas se distingue por principio entre procesos con y sin disolvente.

En la fabricación de pólvora para cargas propelentes sin disolvente (pólvora POL) se parte, de acuerdo con un desarrollo de proceso convencional, de una mezcla de nitrocelulosa/aceite explosivo humidificado con agua. Esta mezcla se deshidrata sobre unos trenes de laminación con calefacción y se gelatiniza. Esto tiene lugar de forma manual o parcialmente automatizada con unas instalaciones muy complejas, donde al final del proceso de laminación se produce una hoja homogeneizada que se enrolla formando una napa y que en una prensa hidráulica se extruye dándole la geometría deseada.

Frente a esto, el documento US 4.963.296 o el correspondiente EP 0 288 505 B1 o el DE 36 35 296 A1 da a conocer un procedimiento para la fabricación de pólvora para cargas propelentes en un proceso exento de disolvente en el que una masa bruta de pólvora humedecida con agua se amasa a temperatura superior en un cilindro cizallador. Para ello la masa bruta de pólvora se alimenta de forma continua y se va retirando en el extremo frontal del cilindro cizallador en forma de masa gelatinizada, e inmediatamente a continuación se granula de modo continuo. El granulado producido se alimenta entonces de modo constante a una extrusora mediante la cual se prensa formando cordones de pólvora, que se transforman en pólvora terminada mediante corte u otro tratamiento final.

En cuanto a la deshidratación y gelatinización, este procedimiento representa una notable mejora del proceso POL antes citado, dado que la transformación del granulado en una extrusora no se podía garantizar hasta ahora de forma segura, ya que al prensar el granulado se generan en la prensa unas elevadas presiones sobre la masa, lo cual entraña considerables problemas y precauciones técnicas de seguridad. Para soslayar éstas se mezclaba para ello el granulado con un material bruto original humedecido con agua y sólo después se laminaba en un tren de laminación para formar una hoja homogeneizada y después se continuaba su transformación. El enrollado para formar una napa y el prensado para darle la geometría deseada se realiza de acuerdo con el procedimiento convencional antes descrito.

Además de ser una forma de trabajo engorrosa, el procedimiento antes citado plantea también considerables problemas. Así por ejemplo la napa producida presenta faltas de homogeneidad que se deben a una gelatinización de diferente calidad o menos buena de los materiales brutos humedecidos con agua o gelatinizados mezclados entre sí y ya deshidratados. Estos influyen negativamente en la calidad, por lo que una gran parte de la pólvora para la carga propelente se fabrica todavía de acuerdo con el procedimiento de laminación convencional citado en primer lugar.

Frente a esto, la invención se basa en el objetivo de perfeccionar un procedimiento según el documento EP 0 288 505 B1 de tal modo que un granulado deshidratado y gelatinizado se pueda transformar de forma sencilla y económica en una materia explosiva a base de un éster de ácido nítrico, y en particular en una pólvora para una carga propelente exenta de disolvente, evitando los problemas antes citados, en particular los relevantes para la seguridad.

El objetivo se resuelve mediante un procedimiento según la reivindicación 1.

El problema se resuelve principalmente mediante un procedimiento para la fabricación de una pólvora para carga propelente (pólvora POL) exenta de disolvente a base de una materia prima explosiva flegmatizada, en particular humedecida con agua, mediante deshidratación, gelatinización, transformación de la materia explosiva en un granulado, realizándose la deshidratación, gelatinización y granulación de la materia prima explosiva mediante un cilindro cizallador en un dispositivo de granulación a una temperatura dentro de un campo de 30º C a 130º C, preferentemente a una temperatura dentro de un campo de 50º C a 110º C y muy preferentemente dentro de un campo de 70º C a 95º C, el prensado isostático del granulado para formar un bloque y la ulterior transformación del bloque de forma convencional, por ejemplo mediante una prensa hidráulica, en cuyo caso el granulado se conforma inmediatamente después de la granulación y mediante una prensa isostática para formar el bloque, alimentándose el granulado a la prensa hidrostática en estado caliente, en particular en estado plástico.

Un punto esencial de la invención consiste en que el granulado se alimenta a la prensa isostática en estado todavía caliente y plástico.

De este modo se evita que en la prensa choque entre sí granulado enfriado o endurecido, y que al efectuar el prensado se formen en las superficies de contacto o en las paredes de la prensa unas zonas de alta presión relevantes para la seguridad.

Mediante el empleo de granulado caliente se aprovecha, de acuerdo con la invención, que éste se pueda deformar plásticamente con facilidad, y que tienda a fluir incluso sin aplicación de presión o con una aplicación reducida de presión, de modo que se pueda realizar un proceso de prensado de forma muy suave.

Como idea básica esencial de la invención se emplea para producir la presión de prensado una prensa isostática, ya que en ésta una presión que actúe sobre un fluido o sobre una masa plástica se propaga uniformemente hacia todos los lados. De este modo se evita que se produzcan "puntas de presión", lo que es prácticamente inevitable si se emplea granulado convencional y una prensa convencional, una extrusora o un dispositivo de compresión similar.

Debido a la forma de prensado isostática se tiene de este modo la posibilidad de formar de modo cuidadoso un bloque a partir del granulado plástico, consiguiéndose durante la compactación una densidad muy uniforme del bloque, y debido a la compactación muy suave se produce sólo muy poco rozamiento, que entraña un riesgo de seguridad muy escaso, en comparación con los procedimientos antes citados.

De acuerdo con un perfeccionamiento de la invención se calienta la prensa isostática, de modo que durante el prensado isostático se pueda ajustar una temperatura definida y por lo tanto la plasticidad de la materia explosiva. De este modo se evita que el material que se trata de prensar se enfríe y/o endurezca prematuramente, por ejemplo debido al contacto con la pared de la prensa.

El prensado isostático puede realizarse siguiendo una técnica de matriz húmeda o matriz seca, prefiriéndose la técnica de matriz seca debido a la posibilidad de obtener unos tiempos de ciclo más cortos, así como la posibilidad de transformar cantidades menores. Debido al tiempo de ciclo más reducido, la técnica de la matriz en seco es por lo tanto también adecuada para obtener un alto rendimiento y producir grandes cantidades. Debido a la acción de la presión multiaxial durante el prensado en seco se obtiene un comportamiento de compactación muy alto y casi totalmente uniforme, que da lugar a una densidad muy uniforme del bloque producido. Por lo tanto la productividad y rentabilidad de este proceso de prensado isostático se debe considerar como buena a muy buena.

El calentamiento de la vasija de presión se puede realizar mediante un termostato empleando por ejemplo elementos calentadores, pero preferentemente mediante un baño de agua o aceite caliente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la fabricación de pólvora para una carga propelente (pólvora POL) exenta de disolvente a partir de una materia prima explosiva flegmatizada, en particular humedecida con agua, mediante deshidratación, gelatinización, transformación de la materia prima explosiva en un granulado, efectuándose la deshidratación, gelatinización y la granulación de la materia prima explosiva mediante un cilindro cizallador en un dispositivo de granulación a una temperatura dentro de un campo de 30º C a 130º C, preferentemente a una temperatura dentro de un campo de 50º C a 110º C y muy preferentemente dentro de un campo de 70º C a 95º C, un prensado isostático del granulado para formar un bloque y en la ulterior transformación del bloque de forma convencional, por ejemplo mediante una prensa hidráulica,

caracterizado porque

el granulado se moldea para formar el bloque inmediatamente después de la granulación mediante una prensa isostática, alimentándose el granulado a la prensa isostática en estado caliente, en particular en estado plástico.

2. Procedimiento según la reivindicación 1,

caracterizado porque

se calienta la prensa isostática.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque

el prensado isostático se realiza a una temperatura dentro de un campo de 30º C a 130º C, preferentemente a una temperatura dentro de un campo de 50º C a 110º C y muy preferentemente dentro de un campo de 70º C a 95º C.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque

se aplica en la prensa isostática una presión de prensado dentro de un campo de 10 x 106 Pa hasta 50 x 106 Pa, preferentemente dentro de un campo de 25 x 106 Pa hasta 35 x 106 Pa, y muy preferentemente dentro de un campo de 28 x 106 Pa hasta 32 x 106 Pa.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque

el prensado isostático se realiza a una presión reducida en comparación con la presión atmosférica.

6. Procedimiento según la reivindicación 5,

caracterizado porque

la presión reducida se encuentra dentro de un campo de 1 x 105 Pa a 30 x 10-3 Pa, preferentemente en un campo de 1 x 103 Pa a 10 x 10-1 Pa, y muy preferentemente dentro de un campo de 1 x 102 Pa hasta 15 Pa.