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ANFO-Sprengstoff

1955
  • Melvin A. Cook
  • Robert Akre
Die Massenproduktion von ANFO-Sprengstoff im Bergbau, ein Beispiel für Sprengstofftechnik.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

ANFO (Ammoniumnitrat/Heizöl) ist ein weit verbreiteter industrieller Sprengstoff. Er besteht aus einer einfachen Mischung aus porösem Ammoniumnitrat (AN), das als Oxidationsmittel dient, und Heizöl (FO), typischerweise Diesel, das als Brennstoff verwendet wird. ANFO wird aufgrund seiner relativen Unempfindlichkeit als Sprengstoff eingestuft und benötigt zur Detonation eine Vorladung. Seine geringen Kosten machen es im Bergbau und im Baugewerbe dominant.

ANFO’s significance lies in its combination of low cost, safety, and effectiveness, which revolutionized the commercial explosives industry. The mixture typically consists of 94% ammonium nitrate and 6% fuel oil by weight. This ratio is close to the stoichiometric oxygen balance for the reaction, maximizing the energy output. The ammonium nitrate used is in the form of small, porous spheres called prills, which readily absorb the fuel oil, ensuring an intimate mix of oxidizer and fuel. This intimacy is crucial for detonation performance. Because ANFO is a blasting agent rather than a high explosive, it is very insensitive to shock, friction, and heat. It cannot be reliably detonated by a standard blasting cap and requires a high-explosive ‘booster’ (like a cast pentolite or TNT charge) to initiate a stable detonation.

One of ANFO’s main disadvantages is its poor water resistance; ammonium nitrate is highly soluble in water, and the presence of water desensitizes the mixture and reduces its effectiveness. To combat this, water-resistant variants like emulsions, watergels, and heavy ANFO blends have been developed. The performance of ANFO, particularly its Velocity of Detonation (VoD), is highly dependent on its confinement and charge diameter. In unconfined or small-diameter boreholes, it performs poorly, but in large, well-confined boreholes typical of open-pit mining, its performance is excellent and cost-effective. Its relatively low VoD (2,500-4,500 m/s) produces a strong heaving effect, which is ideal for breaking and moving large volumes of rock.

UNESCO Nomenclature: 3305
- Chemieingenieurwesen

Typ

Chemischer Prozess

Störung

Substanzielles

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Haber-Bosch-Verfahren zur industriellen Herstellung von Ammoniak, der Vorstufe von Ammoniumnitrat
  • Entwicklung der fraktionierten Destillation zur Herstellung von Heizölen
  • Verständnis von Oxidationsmittel-Brennstoff-Gemischen aus der Schwarzpulvertechnologie
  • Überschuss an Ammoniumnitrat nach dem Zweiten Weltkrieg, ursprünglich für Düngemittel und Munition bestimmt

Anwendungen

  • großflächiger Tagebau und Untertagebau
  • Abbau von Steinen und Zuschlagstoffen
  • Tiefbauprojekte wie Straßen- und Tunnelbau
  • Lawinenkontrolle
  • als Bestandteil komplexerer Sprengstoffmischungen (z. B. Amfoal)

Patente:

  • US2703528A

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Related to: ANFO, ammonium nitrate, fuel oil, blasting agent, industrial explosive, mining, quarrying, booster, insensitivity, prills.

Historischer Kontext

ANFO-Sprengstoff

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(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

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