Способ переработки порохов в тонкосводные пороха

Изобретение относится к области производства двухосновных порохов, которые могут быть использованы для снаряжения патронов к стрелковому оружию и пистолетным системам. Предложен способ переработки двухосновного пороха в тонкосводный порох, включающий получение пороховых элементов с размерами 0,2-0,7 мм, предварительную сушку до влажности 2-15%, обработку поверхности пороховых элементов при перемешивании в течение 30-60 минут сульфатами щелочных или щелочно-земельных металлов в количестве 0,2-1,0% к массе пороха, вальцевание пороховых элементов на пластинки толщиной 0,05-0,18 мм при температуре 15-55°C, фракционирование, окончательную сушку до влажности 0,8-1,0% и усреднение физико-химических характеристик мешкой. Изобретение позволяет повысить полноту сгорания заряда, уменьшить количество твердых остатков при выстреле, снизить пламенность и дымность. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к области производства двухосновных пороков, которые могут быть использованы для снаряжения патронов к стрелковому оружию и пистолетным системам.

Известен способ получения двухосновного бездымного сферического пороха (патент США 3037891, кл. 149-94, 05.06.1962 г.). Способ основан на принципе насыщения сферических гранул нитроцеллюлозы (НЦ) жидкими нитроэфирами, например нитроглицерином (НГц), и состоит из следующих операций: перемешивание гранул НЦ в воде до образования суспензии; введение в суспензию несмешивающегося с водой растворителя, выдержка суспензии до момента насыщения НЦ; выдержка суспензии до полного поглощения растворителя гранулами НЦ, добавление к суспензии НЦ раствора НГц (или другого нитроэфира) в несмешивающемся с водой растворителе; выдержка суспензии до момента насыщения НЦ-гранул нитроглицерином и удаление растворителя из гранул.

Способ позволяет получать двухосновные сферические пороха для различных стрелковых систем. Но при выстреле с метательными зарядами из этих порохов наблюдаются повышенная пламенность, дымность, наличие остатков несгоревшего пороха. Решение проблемы снижения пламенности и дымности выстрела особенно актуальна для пистолетных патронов.

Существует способ переработки порохов в тонкосводные пороха для стрелкового оружия (патент РФ №2212394, МПК 7 C 06 В 21/00, приоритет от 13.08.2001 - прототип), позволяющий повысить качество пироксилиновых и сферических порохов при улучшении технико-экономических показателей. Способ включает получение пороховых элементов с размерами 0,2-0,7 мм, предварительную сушку до влажности 2,0-15,0%, вальцевание пороховых элементов на пластинки толщиной 0,05-0,18 мм при температуре 15-55°C, фракционирование, окончательную сушку до влажности 0,8-1,0% и усреднение физико-химических характеристик мешкой. Процесс позволяет получать высококачественные тонкосводные пороха, в том числе и двухосновные, с требуемой величиной горящего свода 0,05-0,18 мм, с широким интервалом по удельной теплоте сгорания 4,3-4,8 МДж/кг. Однако выстрел также сопровождается повышенной пламенностью, дымностью и наличием твердых остатков (недогоревших частиц пороховых зерен), вылетающих из ствола. Эти явления особенно нежелательны для пистолетных систем, имеющих короткие стволы, и, соответственно, кратковременность выстрела.

Задачей предлагаемого изобретения является улучшение условий, сопутствующих выстрелу, а именно: повышение полноты сгорания заряда, уменьшение количества твердых остатков при выстреле, снижение пламенности, дымности.

Для достижения данного технического результата в способе переработки порохов в тонкосводные пороха, включающем получение пороховых элементов с размерами 0,2-0,7 мм, предварительную сушку до влажности 2-15%, вальцевание пороховых элементов на пластинки толщиной 0,05-0,18 мм при температуре 15-55°C, фракционирование, окончательную сушку до влажности 0,8-1,0% и усреднение физико-химических характеристик мешкой, перед вальцеванием поверхность пороховых элементов обрабатывают при перемешивании в течение 30-60 минут сульфатами щелочных или щелочно-земельных металлов в количестве 0,2-1,0% к массе пороха, при этом в качестве соли предпочтительно используют сульфат натрия.

Для получения образцов пороха применялись возвратно-технологические отходы (ВТО) нефлегматизированного двухосновного сферического пороха фракции 0,2-0,7 мм с толщиной горящего свода 0,20-0,37, с диаметром частиц 0,30-0,70 мм. Порох подвергался обработке сульфатом натрия (Na₂SO₄) в полировальном барабане при перемешивании в течение 30-60 минут, а далее проводили вальцевание его, сушку и усреднение физико-химических характеристик мешкой.

Примеры осуществления способа приведены ниже.

Пример 1. В полировальный барабан загружают 5 кг ВТО нефлегматизированного пороха ССНф 30/3,69 фракции 0,4-0,63 мм, с толщиной горящего свода - 0,33 мм, диаметром - 0,35-0,60 мм и влажностью 2,0%. Далее засыпают 10 г сульфата натрия, включают привод барабана и обрабатывают порох сульфатом натрия при перемешивании в течение 45 минут. Затем порох вальцуют до получения толщины горящего свода 0,170 мм при температуре 30°C, фракционируют через сита с размерами отверстий 0,9-0,315 мм и сушат до влажности 0,9% к массе пороха, усредняют и проводят физико-химические и баллистические испытания.

Пример 2. В полировальный барабан загружают 5кг ВТО нефлегматизированного пороха ССНф 30/3,69 фракции 0,200-0,315 мм, с толщиной горящего свода - 0,20 мм, диаметром - 0,30 - 0,35 мм и влажностью 7,0%. Далее засыпают 25 г сульфата натрия, включают привод барабана и обрабатывают порох сульфатом натрия при перемешивании в течение 30 минут. Затем порох вальцуют до получения толщины горящего свода 0,160 мм при температуре 15°C, фракционируют через сита с размерами отверстий 0,800-0,315 мм и сушат до влажности 0,8% к массе пороха, усредняют и проводят физико-химические и баллистические испытания.

Пример 3. В полировальный барабан загружают 5 кг ВТО нефлегматизированного пороха ССНф 30/3,69 фракции 0,315-0,700 мм, с толщиной горящего свода - 0,35 мм, диаметром - 0,3-0,7 мм и влажностью 15,0%. Далее засыпают 50 г сульфата натрия, включают привод барабана и обрабатывают порох сульфатом натрия при перемешивании в течение 60 минут. Затем порох вальцуют до получения толщины горящего свода 0,160 мм при температуре 55°C, фракционируют через сито с размерами отверстий 1,0-0,4 мм и сушат до влажности 1,0% к массе пороха, усредняют и проводят физико-химические и баллистические испытания.

Испытания образцов пороха проводились в 9-мм патронах к спортивному пистолету Люгер с массой пули 7,5 г, при этом масса порохового заряда составляла 0,40 г. (см таблицу).

Анализ представленных результатов показывает, что обработка пороха перед вальцеванием сульфатом натрия позволяет при идентичных баллистических характеристиках уменьшить негативные явления, сопровождающие выстрел: пламенность, дымность, наличие несгоревших остатков. Реализация способа обеспечит использование пороха в пистолетных патронах современного технического уровня.

Таблица Технологические параметры переработки порохов и баллистические характеристики образцов пороха
Наименование параметров	Пример (пр.)№1	Пр.№2	Пр.№3	Пр. по прототипу
Компоненты для обработки поверхности, масс.%
Сульфат натрия (Na2SO4), %	0,2	0.5	1,0	-
Длительность обработки, минуты	30	45	60	-
Толщина горящего свода после вальцевания, мм	0,170	0,160	0,160	0,170
Кажущаяся плотность пороха, кг/дм3	1,58	1,58	1,58	1,58
Баллистические характеристики
Средняя начальная скорость пули, м/с	390	393	396	358
Разброс по скорости, м/с	8	6	2	12
Среднее максимальное давление пороховых газов, МПа (кгс/см )	207,6 (2101)	198,5 (2009)	205,5 (2080)	175(1771)
Разброс по максимальному давлению пороховых газов, МПа (кгс/см )	15,1 (153)	14,3 (144)	95,8 (96)	15,6(158)
Пламенность, искры при выстреле, %	50	35	25	100
Количество несгоревших остатков выстреле, %	45	30	20	100

1. Способ переработки двухосновного пороха в тонкосводный порох, включающий получение пороховых элементов с размерами 0,2-0,7 мм, предварительную сушку до влажности 2-15%, вальцевание пороховых элементов на пластинки толщиной 0,05-0,18 мм при температуре 15-55°C, фракционирование, окончательную сушку до влажности 0,8-1,0% и усреднение физико-химических характеристик мешкой, отличающийся тем, что перед вальцеванием поверхность пороховых элементов обрабатывают при перемешивании в течение 30-60 мин сульфатами щелочных или щелочно-земельных металлов в количестве 0,2-1,0% к массе пороха.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сульфатов щелочного металла используют сульфат натрия.