RU2255080C1 - Gas-free thermite fuel composition - Google Patents
Gas-free thermite fuel composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2255080C1 RU2255080C1 RU2004105102/02A RU2004105102A RU2255080C1 RU 2255080 C1 RU2255080 C1 RU 2255080C1 RU 2004105102/02 A RU2004105102/02 A RU 2004105102/02A RU 2004105102 A RU2004105102 A RU 2004105102A RU 2255080 C1 RU2255080 C1 RU 2255080C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion
- fuel
- cartridge
- gas
- composition
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 239000003832 thermite Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 abstract 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000012256 powdered iron Substances 0.000 abstract 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 241000256602 Isoptera Species 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- KWUUWVQMAVOYKS-UHFFFAOYSA-N iron molybdenum Chemical compound [Fe].[Fe][Mo][Mo] KWUUWVQMAVOYKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000002694 phosphate binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus hexaoxide Chemical compound O1P(O2)OP3OP1OP2O3 VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к составам безгазового термитного топлива, способным при инициировании претерпевать химические превращения с выделением большого количества тепла, преимущественно к таким составам, которые не детонируют и в которых окислительно-восстановительные процессы идут в режиме горения без участия газовой фазы. Основное использование такие составы находят в теплогенераторах.The invention relates to a power system, in particular, to gasless thermite fuel compositions capable of undergoing chemical transformations with the release of a large amount of heat upon initiation, mainly to those compounds that do not detonate and in which redox processes occur in combustion mode without the participation of the gas phase. The main use of such compounds is found in heat generators.
Известен состав термитной смеси, содержащий исходные компоненты при следующем соотношении, мас.%: железная окалина (смесь оксидов железа) 63-70; порошок магния 23-28; натриевое жидкое стекло 3,25-6,75; политетрафторэтилен 0,25-5,75 (SU 1779514 A1, 07.12.1992).The known composition of the termite mixture containing the starting components in the following ratio, wt.%: Iron oxide (a mixture of iron oxides) 63-70; magnesium powder 23-28; sodium liquid glass 3.25-6.75; polytetrafluoroethylene 0.25-5.75 (SU 1779514 A1, 12/07/1992).
Известный состав имеет температуру воспламенения 752-1200°С и показатель формуемости 0,16-0,55.The known composition has a flash point of 752-1200 ° C and a moldability index of 0.16-0.55.
Основные недостатки этого состава:The main disadvantages of this composition:
- невозможность получения из известной смеси достаточно прочных топливных элементов, которые сохраняли бы форму и размеры не только при хранении, но и при горении;- the impossibility of obtaining from the known mixture sufficiently strong fuel cells that would retain their shape and size not only during storage but also during combustion;
- образование вредных летучих веществ при сгорании органических связующих, входящих в состав.- the formation of harmful volatile substances during the combustion of organic binders included in the composition.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому составу является состав безгазового термитного топлива, содержащий исходные компоненты при следующем соотношении, мас.%: железная окалина (смесь оксидов железа) 40-45; алюминий (в качестве восстановителя) 15-17; глинозем 30-35; металлофосфатное связующее 7-10 (RU 2062194 C1, 20.06.1996).The closest in technical essence to the claimed composition is the composition of gas-free thermite fuel containing the starting components in the following ratio, wt.%: Iron oxide (a mixture of iron oxides) 40-45; aluminum (as reducing agent) 15-17; alumina 30-35; metallophosphate binder 7-10 (RU 2062194 C1, 06/20/1996).
Известный состав топлива позволяет сохранять форму и размеры термитного элемента при горении и хранении, обладает достаточным тепловыделением при отсутствии газообразных и твердых выбросов. Выход на стационарный режим горения термитного топливного элемента составляет 6-13 с.The known composition of the fuel allows you to maintain the shape and size of the termite element during combustion and storage, has sufficient heat in the absence of gaseous and solid emissions. Exit to the stationary combustion regime of a thermite fuel cell is 6–13 s.
Известный состав топлива используется для отопления помещений и для получения электрической энергии в специальных объектах.The known composition of the fuel is used for space heating and for generating electrical energy in special facilities.
Основные недостатки прототипа:The main disadvantages of the prototype:
- присутствие в составе значительного количества инертной добавки - оксида алюминия, что существенно снижает удельное тепловыделение и не позволяет достичь температур горения выше 2200К;- the presence in the composition of a significant amount of an inert additive - alumina, which significantly reduces the specific heat and does not allow to reach combustion temperatures above 2200K;
- невозможность плавной регулировки удельного тепловыделения и температур горения выше и ниже интервала 2100 - 2200К;- the impossibility of smooth adjustment of specific heat and combustion temperatures above and below the interval of 2100 - 2200K;
- необходимость применения поджигающих составов;- the need for the use of incendiary compounds;
- образование при горении фосфатного связующего паровой фазы оксида фосфора и свободного фосфора, которые являются ядовитыми веществами и могут при выбросах загрязнять окружающую среду;- the formation during combustion of a phosphate binder vapor phase of phosphorus oxide and free phosphorus, which are toxic substances and can pollute the environment during emissions;
- продолжительное 6-13 с время зажигания.- long 6-13 s ignition time.
Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение ассортимента составов безгазового термитного топлива, не требующих применения специальных поджигающих составляющих, с регулируемым тепловыделением, температурой и скоростью горения, снижение времени зажигания до десятых долей секунды, расширение диапазона применения термитного топлива и повышение безопасности работы теплогенерирующих устройств на основе этого топлива.The technical result of the claimed invention is to expand the range of gas-free thermite fuel compositions that do not require the use of special ignition components, with controlled heat generation, temperature and burning rate, reducing the ignition time to tenths of a second, expanding the range of application of thermite fuel and increasing the safety of heat-generating devices based on this fuel.
Технический результат достигается тем, что состав безгазового термитного топлива, включающий смесь порошков оксида железа и алюминия, дополнительно содержит по крайней мере один оксид элемента, выбранного из ряда В, Si, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, РЗЭ, Hf, Та, W, Pb, Bi и восстановитель, в качестве которого выбран по крайней мере один элемент из ряда Mg, Ca, Ва, С, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved in that the composition of gas-free thermite fuel, including a mixture of powders of iron oxide and aluminum, additionally contains at least one oxide of an element selected from the series B, Si, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu , Zn, Y, Zr, Nb, Mo, REE, Hf, Ta, W, Pb, Bi and a reducing agent, which is selected as at least one element from the series Mg, Ca, Ba, C, in the following ratio of components, wt .%:
Оксид железа 16,6-62,5Iron oxide 16.6-62.5
Алюминий 5,0-24,0Aluminum 5.0-24.0
Оксид указанных элементов 12,5-52,5The oxide of these elements is 12.5-52.5
Восстановитель указанных элементов 1,0-20,0,The reductant of these elements is 1.0-20.0,
при этом соотношение суммы всех оксидов к сумме восстановителей, включая алюминий, составляет 2-3.the ratio of the sum of all oxides to the sum of reducing agents, including aluminum, is 2-3.
Заявленная совокупность признаков путем экспериментального подбора компонентов состава термитного топлива и их соотношения в смеси позволяет регулировать температуру горения в пределах 800 - 4400К, регулировать удельное тепловыделение в пределах 0.1 - 4.0 МДж/кг, скорость горения в пределах 4-20 мм/с, получать продукты горения, сохраняющие форму и размеры исходной спрессованной смеси и легко удаляющиеся из оболочки.The claimed combination of features by experimental selection of the components of the composition of thermite fuel and their ratio in the mixture allows you to adjust the combustion temperature in the range of 800 - 4400K, to control the specific heat in the range of 0.1 - 4.0 MJ / kg, the burning rate in the range of 4-20 mm / s, to obtain products combustion, preserving the shape and size of the initial compressed mixture and easily removed from the shell.
Горение заявленных составов происходит в спокойном фронтальном режиме без диспергирования исходной смеси и продуктов горения, без выделения каких-либо вредных веществ, в том числе газообразных, кроме компонентов воздуха, которые могут быть сорбированы исходной порошковой смесью. В зависимости от требований конкретного применения продукты горения могут “держать” и могут не “держать” форму исходной заготовки, сохраняя или не сохраняя при этом первоначальный объем. А продукты горения могут быть использованы в качестве абразивных и огнеупорных материалов.The claimed compounds are burned in a calm frontal mode without dispersing the initial mixture and combustion products, without emitting any harmful substances, including gaseous, except for air components that can be sorbed by the initial powder mixture. Depending on the requirements of a particular application, the combustion products may “hold” and may not “hold” the shape of the initial billet, while maintaining or not retaining the original volume. And combustion products can be used as abrasive and refractory materials.
Сущность изобретения подтверждается примерами.The invention is confirmed by examples.
Пример 1Example 1
Используют состав (мас.%): Fe2O3 - 62,5; TiO2 - 12,5; Al - 5,0; Mg - 10,0; Ca - 10,0. Измельчение и перемешивание компонентов проводят в шаровой мельнице. Из указанной смеси прессуют на гидравлическом прессе при нагрузке 90-100 МПа топливные блоки в виде шашек диаметром 30 мм и длиной 50 мм. Топливные блоки затем используют в теплогенераторе, который представляет собой патрон с головкой, содержащей в своем составе вводы для подачи электрического импульса, с помощью которого инициируют горение шашек, а также вывод для термопары ВР 5/20, спай которой помещают между соседними шашками. Стационарное горение после инициирования устанавливается примерно через 0,3 с (время зажигания). Расчетная адиабатическая температура горения используемого состава составляет 1950К. Внутри зоны горения развивается температура 1890К. Скорость перемещения фронта горения составляет 16 мм/с. Корпус патрона раскаляется до белого цвета, но не проплавляется.Use the composition (wt.%): Fe 2 O 3 - 62.5; TiO 2 - 12.5; Al - 5.0; Mg - 10.0; Ca - 10.0. Grinding and mixing the components is carried out in a ball mill. From this mixture, the fuel blocks are pressed in a hydraulic press at a load of 90-100 MPa in the form of blocks with a diameter of 30 mm and a length of 50 mm. The fuel blocks are then used in a heat generator, which is a cartridge with a head containing inlets for supplying an electrical impulse, by which the combustion of the drafts is initiated, as well as the terminal for the thermocouple BP 5/20, the junction of which is placed between adjacent drafts. Stationary combustion after initiation is established after approximately 0.3 s (ignition time). The calculated adiabatic combustion temperature of the composition used is 1950K. Inside the combustion zone, a temperature of 1890K develops. The velocity of the combustion front is 16 mm / s. The body of the cartridge is heated to white, but not melted.
Пример 2Example 2
Используют состав (мас.%): Fe2O3 - 26,75; TiO2 - 39,95; Al - 20,0; Mg - 7,0; С - 6,3. Далее, как в примере 1, но термопару ХА закрепляют на наружной стенке патрона. Теплогенератор опускают в емкость с водой. Стационарное горение после инициирования состава подачей электрического импульса устанавливается примерно через 0,5. Расчетная адиабатическая температура горения составляет 2700 К. Внутри зоны горения развивается температура 2100К, а на наружной стенке патрона 410К. Скорость перемещения фронта горения составляет 10 мм/с.Use the composition (wt.%): Fe 2 O 3 - 26.75; TiO 2 - 39.95; Al - 20.0; Mg - 7.0; C is 6.3. Further, as in example 1, but the thermocouple XA is fixed on the outer wall of the cartridge. The heat generator is lowered into a container of water. Stationary combustion after initiation of the composition by applying an electrical impulse is established after about 0.5. The estimated adiabatic combustion temperature is 2700 K. Inside the combustion zone, a temperature of 2100K develops, and on the outer wall of the cartridge 410K. The velocity of the combustion front is 10 mm / s.
В параллельном эксперименте горение топливного блока аналогичного состава осуществляют вне патрона теплогенератора. Продукты горения хорошо сохраняют форму и размеры исходной шашки при некотором увеличении длины образца.In a parallel experiment, combustion of a fuel block of a similar composition is carried out outside the cartridge of the heat generator. Combustion products retain well the shape and size of the original checker with a slight increase in the length of the sample.
Пример 3Example 3
Используют состав (мас.%): Fe2O3 - 33,0; МоО3 - 36,8; Al - 20,2; Са 10,0. Измельчение и перемешивание компонентов проводят в шаровой мельнице. Топливные блоки из указанной смеси диаметром 30 мм и длиной 35-40 мм, спрессованные на гидравлическом прессе при нагрузке 100-120 МПа, помещают в патрон теплогенератора в количестве 12 штук. Используют теплогенератор в виде патрона с головкой, содержащей в своем составе вводы для подачи электрического импульса, с помощью которого инициируется горение. Устанавливают термопару ХА на наружной стенке патрона. Патрон герметизируют и помещают в емкость с водой. Внутренняя термопара не предусматривается. Расчетная адиабатическая температура горения составляет 3870К. Время зажигания - сотые доли секунды. Максимальная температура на наружной стенке патрона, погруженного в воду, составляет 420К. Полное сгорание заряда происходит за 20 с. Продукт горения (железо - молибденовый сплав) резко уменьшается в объеме по сравнению с исходным блоком и сваривается со стальным корпусом патрона. Сверху слиток покрыт корочкой шлака из Аl2O3.Use the composition (wt.%): Fe 2 O 3 - 33.0; MoO 3 - 36.8; Al - 20.2; Ca 10.0. Grinding and mixing the components is carried out in a ball mill. Fuel blocks from the specified mixture with a diameter of 30 mm and a length of 35-40 mm, compressed on a hydraulic press at a load of 100-120 MPa, are placed in the heat generator cartridge in an amount of 12 pieces. A heat generator is used in the form of a cartridge with a head containing in its composition inputs for supplying an electrical impulse with which combustion is initiated. Install a thermocouple XA on the outer wall of the cartridge. The cartridge is sealed and placed in a container of water. An internal thermocouple is not provided. The estimated adiabatic combustion temperature is 3870K. Ignition time - hundredths of a second. The maximum temperature on the outer wall of the cartridge immersed in water is 420K. Complete charge burning occurs in 20 s. The combustion product (iron - molybdenum alloy) sharply decreases in volume compared to the original block and is welded to the steel body of the cartridge. On top of the ingot is covered with a crust of slag from Al 2 O 3 .
Пример 4Example 4
Используют состав (мас.%): Fe2O3 - 22,5; СаO2 - 47,5; В2О3 - 5,0; Al - 20,0; Mg - 5,0. Далее, как в примере 3, помещают топливные блоки из указанной смеси в патрон теплогенератора в количестве 11 штук. Используют теплогенератор в виде патрона с головкой, содержащей в своем составе вводы для подачи электрического импульса, с помощью которого инициируют горение. Устанавливают термопару ХА на наружной стенке патрона. Патрон герметизируют и помещают в емкость с водой. Время зажигания менее 0,1 с. Внутренняя термопара не предусматривается. Расчетная адиабатическая температура горения составляет 3870К. Максимальная температура на наружной стенке патрона, погруженного в воду, составляет 397К. Полное сгорание заряда происходит за 22 с. Продукт горения легко извлекается из патрона, сохраняет форму и объем исходного топливного блока.Use the composition (wt.%): Fe 2 O 3 - 22.5; CaO 2 47.5; B 2 O 3 - 5.0; Al - 20.0; Mg - 5.0. Next, as in example 3, put the fuel blocks from the specified mixture in the cartridge of the heat generator in the amount of 11 pieces. A heat generator is used in the form of a cartridge with a head containing in its composition inputs for supplying an electrical impulse, by which combustion is initiated. Install a thermocouple XA on the outer wall of the cartridge. The cartridge is sealed and placed in a container of water. Ignition time less than 0.1 s. An internal thermocouple is not provided. The estimated adiabatic combustion temperature is 3870K. The maximum temperature on the outer wall of the cartridge immersed in water is 397K. Complete charge combustion occurs in 22 s. The combustion product is easily removed from the cartridge, retains the shape and volume of the original fuel block.
Пример 5Example 5
Используют состав (мас.%): Fе2O3 - 45,0; SiO2 - 30,0; Al - 24,0; Ва - 1. Измельчение и перемешивание компонентов производят в шаровой мельнице. Топливные блоки диаметром 30 мм и длиной 40 - 50 мм, спрессованные на гидравлическом прессе при нагрузке 120 - 125 МПа, помещают в патрон теплогенератора в количестве 12 штук. Используют теплогенератор в виде патрона с головкой и вводами подачи электрического импульса для инициирования горения шашек. Термопару ХА устанавливают на наружной стенке патрона. Патрон герметизируют и помещают в емкость с водой. Время зажигания 0,8 с. Расчетная адиабатическая температура горения составляет 2360К. Максимальная температура на наружной стенке патрона, погруженного в воду, составляет 360К. Полное сгорание заряда происходит за 36 с. Продукт горения легко извлекается из патрона при этом сохраняет форму и объем исходной термитной шашки.Use the composition (wt.%): Fe 2 O 3 - 45.0; SiO 2 - 30.0; Al - 24.0; Ba - 1. Grinding and mixing of the components is carried out in a ball mill. Fuel blocks with a diameter of 30 mm and a length of 40 - 50 mm, pressed on a hydraulic press at a load of 120 - 125 MPa, are placed in a heat generator cartridge in an amount of 12 pieces. A heat generator is used in the form of a cartridge with a head and electrical impulse feed inputs to initiate the burning of checkers. Thermocouple XA is installed on the outer wall of the cartridge. The cartridge is sealed and placed in a container of water. Ignition time 0.8 s. The calculated adiabatic combustion temperature is 2360K. The maximum temperature on the outer wall of the cartridge immersed in water is 360K. Complete combustion of the charge occurs in 36 s. The combustion product is easily removed from the cartridge while maintaining the shape and volume of the original termite pieces.
Пример 6Example 6
Используют состав (мас.%): Fe2O3 - 42,0; TiO2 - 33,0; Al - 23,0; С - 2,0. После измельчения и перемешивания компонентов состава из смеси прессуют шашки диаметром 30 мм и длиной 50 мм при нагрузке 90 - 100 МПа. Используют теплогенератор в виде патрона с головкой и вводами подачи электрического импульса для инициирования горения шашек, содержащий вывод для термопары ВР 5/20, спай которой помещают между соседними шашками. Закрепляют термопару ХА на наружной стенке патрона. Стационарное горение после инициирования устанавливается практически мгновенно. Расчетная адиабатическая температура горения составляет 970К. Внутри зоны горения развивается температура 890К, а на наружной стенке патрона - 165К. Скорость перемещения фронта горения составляет 15 мм/с.Use the composition (wt.%): Fe 2 O 3 - 42,0; TiO 2 - 33.0; Al - 23.0; C is 2.0. After grinding and mixing the components of the composition from the mixture, the pieces are pressed with a diameter of 30 mm and a length of 50 mm at a load of 90 - 100 MPa. A heat generator is used in the form of a cartridge with a head and electrical impulse feed inputs for initiating the combustion of the blocks, containing a terminal for the thermocouple BP 5/20, the junction of which is placed between adjacent blocks. Fix the thermocouple XA on the outer wall of the cartridge. Stationary combustion after initiation is established almost instantly. The calculated adiabatic combustion temperature is 970K. Inside the combustion zone, a temperature of 890K develops, and on the outer wall of the cartridge - 165K. The velocity of the combustion front is 15 mm / s.
Представленные примеры не ограничивают возможности использования заявленных составов, другие их варианты могут быть осуществлены специалистами в данной области.The presented examples do not limit the use of the claimed compounds, their other options can be carried out by specialists in this field.
Таким образом, заявленные составы безгазового термитного топлива не содержат инертных добавок, что позволяет полностью использовать теплотворные ресурсы системы и достигать максимальных температур горения, не требуют применения специальных поджигающих составов, позволяют регулировать удельное тепловыделение, температуру и скорость горения, при этом время зажигания составов составляет не более 1 с.Thus, the claimed compositions of gas-free thermite fuel do not contain inert additives, which allows you to fully use the calorific value of the system and achieve maximum combustion temperatures, do not require the use of special ignition compositions, allow you to adjust the specific heat, temperature and burning rate, while the ignition time of the compositions is not more than 1 s.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004105102/02A RU2255080C1 (en) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | Gas-free thermite fuel composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004105102/02A RU2255080C1 (en) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | Gas-free thermite fuel composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2255080C1 true RU2255080C1 (en) | 2005-06-27 |
Family
ID=35836610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004105102/02A RU2255080C1 (en) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | Gas-free thermite fuel composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2255080C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2422480C2 (en) * | 2009-07-09 | 2011-06-27 | Сергей Сергеевич Новиков | Method of producing new fuel |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5425496A (en) * | 1993-03-09 | 1995-06-20 | University Of Cincinnati | Method for joining ceramic and metal-ceramic heating elements to electrical terminals by micropyretic synthesis, compositions for electrical terminals and heaters comprising the same |
| RU2062194C1 (en) * | 1994-06-15 | 1996-06-20 | Сальников Вадим Михайлович | Composition of gas-free thermite fuel |
| RU2169652C1 (en) * | 2000-05-25 | 2001-06-27 | ЗАО "Корпорация МАКС ВАЛЬТЕР" | Thermit welding method |
| US6627013B2 (en) * | 2002-02-05 | 2003-09-30 | Greg Carter, Jr. | Pyrotechnic thermite composition |
-
2004
- 2004-02-24 RU RU2004105102/02A patent/RU2255080C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5425496A (en) * | 1993-03-09 | 1995-06-20 | University Of Cincinnati | Method for joining ceramic and metal-ceramic heating elements to electrical terminals by micropyretic synthesis, compositions for electrical terminals and heaters comprising the same |
| RU2062194C1 (en) * | 1994-06-15 | 1996-06-20 | Сальников Вадим Михайлович | Composition of gas-free thermite fuel |
| RU2169652C1 (en) * | 2000-05-25 | 2001-06-27 | ЗАО "Корпорация МАКС ВАЛЬТЕР" | Thermit welding method |
| US6627013B2 (en) * | 2002-02-05 | 2003-09-30 | Greg Carter, Jr. | Pyrotechnic thermite composition |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ШИДЛОВСКИЙ А.А. Основы пиротехники. М.: Машиностроение, 1964, с.224-229. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2422480C2 (en) * | 2009-07-09 | 2011-06-27 | Сергей Сергеевич Новиков | Method of producing new fuel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fischer et al. | A survey of combustible metals, thermites, and intermetallics for pyrotechnic applications | |
| Dreizin et al. | Mechanochemically prepared reactive and energetic materials: a review | |
| US5212343A (en) | Water reactive method with delayed explosion | |
| JP6443882B2 (en) | Aerosol fire extinguisher composition. | |
| Moore et al. | Combustion behaviors resulting from bimodal aluminum size distributions in thermites | |
| NO310285B1 (en) | Pyrotechnic charge for detonators | |
| JP6480023B2 (en) | Fire extinguisher composition | |
| US5698812A (en) | Thermite destructive device | |
| Zhang et al. | Effects of calcium carbonate on thermal characteristics, reaction kinetics and combustion behaviors of 5AT/Sr (NO3) 2 propellant | |
| Ji et al. | Thermal behavior of Al/Zr/KClO4 pyrotechnic compositions at high temperature | |
| CN101372068A (en) | Faster welding method for armored vehicle aluminium alloy part for emergency in battlefield | |
| Paravan et al. | Time-resolved regression rate of innovative hybrid solid fuel formulations | |
| Li et al. | Hybrid composites based on Al/CuO nanothermites and tetraamminecopper perchlorate for high-performance energetic materials | |
| RU2255080C1 (en) | Gas-free thermite fuel composition | |
| Elshenawy et al. | High density thermite mixture for shaped charge ordnance disposal | |
| RU2386842C1 (en) | Golodyaev's jet engine | |
| Franson et al. | New high energetic composite propellants for space applications: refrigerated solid propellant | |
| RU2483050C2 (en) | Pyrotechnical composition | |
| NL2027858B1 (en) | A nitrogen gas generator | |
| RU2531293C1 (en) | Pyrotechnic composition | |
| JP2002001153A (en) | Crushing method by steam explosion | |
| JP2013210172A (en) | Combustion composition for igniting oxygen lance pipe, oxygen lance pipe ignition material, and oxygen lance pipe ignition apparatus | |
| KR101960190B1 (en) | Liquid-solid mixed fuel composition and blast warhead comprising the same | |
| Jaansalu et al. | Fragment velocities from thermobaric explosives in metal cylinders | |
| RU2335484C2 (en) | Gas-making pyrotechnic compound |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130225 |