Способ получения сферического пороха

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ получения СФП, включает перемешивание компонентов в реакторе, приготовление порохового лака в этилацетате, диспергирование в присутствии клея и отгонку этилацетата, при этом диспергирование порохового лака в реакторе проводят лопастными мешалками с диаметром 0,7-08 от внутреннего диаметра реактора, установленными на валу реактора в 3-4 ряда под углом наклона 90° относительно расположения предшествующей лопасти, ширина лопасти 0,07-0,12 от диаметра мешалки, толщина лопасти 0,007-0,008 от диаметра мешалки и переменным углом наклона лопасти относительно горизонтальной плоскости в шести равномерно распределенных точках по длине лопасти, начиная от ступицы мешалки. Изобретение обеспечивает увеличение выхода целевой фракции пороха за счет обеспечения равномерного дробления порохового лака, постоянных скоростей движения потока дисперсионной среды и дисперсной фазы по диаметру реактора. 2 ил., 1 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.

Из литературы [1] известно, что для перемешивания в реакторе используются нормализованные пропеллерные, турбинные, лопастные и другие мешалки. Проведенными исследованиями было показано, что нормализованные перемешивающие устройства не пригодны для диспергирования в реакторе порохового лака на сферические элементы, так как данные перемешивающие устройства предусмотрены для смешения ньютоновских жидкостей. В последующем для диспергирования порохового лака на сферические частицы была выбрана лопастная мешалка с постоянным углом наклона лопасти.

Недостатком данного типа мешалки является то, что при диспергировании порохового лака данная мешалка не обеспечивает равномерного дробления порохового лака на сферические частицы, при этом выход целевой фракции пороха составляет ~60 мас.%.

В качестве прототипа авторами выбран патент [2], включающий перемешивание компонентов в течение 10…15 минут, приготовление порохового лака в этилацетате, диспергирование в присутствии клея, отгонку этилацетата и сушку, отличающийся тем, что перемешивание компонентов осуществляется в водном растворе, содержащем до 3,0 мас.% соли, а в качестве клея используют мездровый клей.

Недостатком прототипа является то, что диспергирование порохового лака на сферические частицы проводится известными лопастными мешалками с постоянным углом наклона лопасти, при этом выход целевой фракции пороха составляет 50…60 мас.%.

Целью изобретения является увеличение выхода целевой фракции сферического пороха за счет обеспечения равномерного дробления порохового лака, постоянных скоростей движения потока дисперсионной среды и дисперсной фазы в сечении по диаметру реактора.

Поставленная цель достигается в способе получения сферического пороха, включающем перемешивание компонентов в реакторе, приготовление порохового лака в этилацетате, диспергирование в присутствии клея и отгонку этилацетата тем, что диспергирование порохового лака в реакторе проводят лопастными мешалками с диаметром 0,7…0,8 от внутреннего диаметра реактора, установленными на валу реактора в 3…4 ряда под углом наклона 90° относительно расположения предшествующей лопасти на расстоянии 0,125…1,66 от внутреннего диаметра реактора, начиная от нижней цилиндрической части реактора, ширина лопасти 0,07…0,12 от диаметра мешалки, толщина лопасти 0,007…0,008 от диаметра мешалки, и переменным углом наклона угла лопасти относительно горизонтальной плоскости в шести равномерно распределенных точках по длине лопасти, начиная от ступицы мешалки 25°, 22°18', 19°36', 16°54', 14°12', 11°30', соответственно.

На фиг.1 показан реактор, который состоит из корпуса поз.1, рубашки поз.2, мешалки поз.3, вала поз.4, крышки поз.5, стойки поз.6, штока рассекателя потока поз.7 и рассекателя потока поз.8.

На валу реактора установлены 3…4 ряда лопастных мешалок под углом 90° относительно расположения предшествующей лопасти на расстоянии 0,125…1,66 от внутреннего диаметра реактора, начиная от нижней цилиндрической части реактора.

Уменьшение числа мешалок менее 3 штук, установленных на валу реактора, не обеспечивают равномерного распределения полей скоростей потока жидкости в объеме реактора, а увеличение количества лопастей более 4 приводит к дроблению порохового лака в сторону мелкой фракции СФП. Мешалки устанавливаются в реакторе на валу под углом наклона 90° относительно расположения предшествующей лопасти мешалки, это позволяет обеспечивать равномерное распределение потока по диаметру реактора и центровку лопастей в процессе перемешивания.

Уменьшение расстояния между мешалками менее 0,125 от внутреннего диаметра реактора приводит к наложению потоков от вышестоящей мешалки, что способствует образованию мелкой фракции пороха при дроблении порохового лака, а увеличение расстояния между мешалками более 0,166 от внутреннего диаметра реактора приводит к тому, что верхняя мешалка при дроблении порохового лака будет выведена из зоны диспергирования.

Конструкция лопастной мешалки, разработанная авторами, показана на фиг.2, где ширина лопасти 0,07…0,12 от диаметра мешалки, толщина лопасти 0,007…0,008 от диаметра мешалки и переменным углом наклона угла лопасти относительно горизонтальной плоскости в шести равномерно распределенных точках по длине лопасти, начиная от ступицы мешалки, 25°, 22°18', 19°36', 16°54', 14°12', 11°30' соответственно.

Уменьшение ширины лопасти мешалки менее 0,07 диаметра мешалки приводит к увеличению частоты вращения мешалок в процессе диспергирования порохового лака на сферические частицы, а увеличение ширины мешалки более 0,12 от диаметра мешалки приводит к неравномерному дроблению порохового лака на сферические частицы.

Уменьшение толщины мешалки менее 0,007 диаметра мешалки приводит к снижению жесткости лопасти, а увеличение толщины мешалки более 0,008 диаметра мешалки приводит к увеличению массы мешалки и не обеспечивает равномерного дробления порохового лака на сферические частицы.

Приведенные углы наклона лопасти мешалки по ее длине обеспечивают равномерные скорости дисперсной фазы и дисперсионной среды по диаметру аппарата. Увеличение или уменьшение углов наклона лопасти мешалки по ее длине приводит к изменению полей скорости потока дисперсной фазы и дисперсионной среды по диаметру аппарата, что в итоге способствует получению мелкой или крупной фракции пороха и в целом к снижению выхода целевой фракции СФП.

Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики пороха по разработанному авторами способу в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5) приведены в таблице.

Баллистические характеристики СФП приведены для 7,62 мм автоматного патрона: масса пули - 7,75…8,05 г, объем зарядной камеры - 1,85 см, масса порохового заряда - 1,56…1,64 г, скорость полета пули - 712…822 м/с, разброс скорости полета пули в серии из 10 выстрелов - не более 25 м/с, максимальное давление пороховых газов, кгс/см2: среднее - не более 2700, наибольшее - не более 2900, наименьшее - не менее 2300.

Из приведенных данных таблицы видно, что по разработанному авторами способу (примеры 1…3) получен выход целевой фракции СФП (целевая фракция пороха 0,63…0,4 мм) в пределах 78…82 мас.%. По баллистическим характеристикам полученный СФП удовлетворяет всем заданным требованиям. По известному способу (примеры 4, 5) выход целевой фракции СФП не превышает 60 мас.%.

Литература

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1973. - 750 с.

2. Патент РФ №2258688 C2, 20.08.2005.

Способ получения сферического пороха, включающий перемешивание компонентов в реакторе, приготовление порохового лака в этилацетате, диспергирование в присутствии клея и отгонку этилацетата, отличающийся тем, что диспергирование порохового лака в реакторе проводят лопастными мешалками с диаметром 0,7-0,8 от внутреннего диаметра реактора, установленными на валу реактора в 3-4 ряда под углом наклона 90° относительно расположения предшествующей лопасти на расстоянии 0,125-1,66 от внутреннего диаметра реактора, начиная от нижней цилиндрической части реактора, ширина лопасти 0,07-0,12 от диаметра мешалки, толщина лопасти 0,007-0,008 от диаметра мешалки и переменным углом наклона угла лопасти относительно горизонтальной плоскости в шести равномерно распределенных точках по длине лопасти, начиная от ступицы мешалки 25°, 22°18', 19°36', 16°54, 14°12', 11°30' соответственно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Получение СФП со стабильными физико-химическими и баллистическими характеристиками достигается путем обеспечения смешения пара с водой в пароструйном обогревателе, из которого теплоноситель выходит со строго заданной температурой и подается в рубашку реактора.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Способ включает получение порохового лака в реакторе, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание и отгонку этилацетата из пороха с последующей промывкой, сортировкой и сушкой.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, например охотничьего патрона 7,62×51 (308 Wm). Способ флегматизации СФП включает загрузку компонентов в реактор-флегматизатор, приготовление флегматизирующей эмульсии в эмульсификаторе и флегматизацию сферического пороха в реакторе-флегматизаторе после ввода флегматизирующей эмульсии из эмульсификатора.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ получения сферического пороха включает получение порохового лака в реакторе, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание, отгонку этилацетата из пороховых элементов, последующую промывку, сортировку и сушку, при этом полученный в реакторе СФП с маточным раствором сливают в промывную емкость, после отстаивания маточный раствор водокольцевым насосом, через установленные люки отсоса в нижней части промывной емкости, направляют на нейтрализацию.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Способ получения сферического пороха включает получение порохового лака в реакторе, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание и отгонку этилацетата из сферического пороха с последующей промывкой, сортировкой и сушкой, при этом водно-пороховую суспензию из напорной емкости секторным питателем подают на мокрую двухкаскадную сортировку во внутреннюю шнековую часть вращающегося барабана, установленного под углом 1°-5° относительно горизонтальной оси движения пороха.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ включает приготовление порохового лака, для чего первоначально в реактор добавляют пороховую массу, воду и этилацетат, загружают гексоген, перемешивание проводят до полного растворения гексогена в этилацетате, после чего вводят возвратно-технологические отходы, затем вводят остальную часть пороховой массы и ведут процесс приготовления порохового лака.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ включает получение порохового лака, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание и отгонку этилацетата из пороховых элементов с последующей промывкой, сортировкой, флегматизацией и сушкой.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Способ включает отгонку паров этилацетата из сферических пороховых элементов, находящихся в дисперсионной среде в реакторе, подачу теплоносителя в рубашку реактора и кипение смеси в реакторе в развитом пузырьковом режиме кипения, конденсацию паров этилацетата в холодильнике и прием сконденсированного этилацетата в сборник, связанный с атмосферой через обратный холодильник.
Изобретение относится к способам получения пиротехнических газогенерирующих составов, содержащих полимерное связующее и предназначенных для использования в составе пиротехнических устройств, служащих для создания давления в определенном объеме.
Изобретение относится к области получения двухосновных сферических порохов (СФП) для спортивно-охотничьего оружия. Согласно изобретению в аппарат-флегматизатор заливают воду и загружают сферический порох и ведут при перемешивании нагрев суспензии до температуры 76-82°С, одновременно в эмульсификаторе готовят флегматизирующую водную эмульсию, состоящую из динитротолуола (ДНТ), централита I (Ц I) и защитного коллоида с концентрацией в воде 2,0-3,5 мас.% в течение 20-30 минут.

Изобретение относится к области переработки сыпучих материалов для использования в химической, строительной, пищевой, фармацевтической промышленности и касается способа приготовления смеси сыпучих материалов и смесителя для его осуществления.

Изобретение относится к смесителю для бетона и аналогичных смесей и может использоваться в различных отраслях. .

Изобретение относится к смесителю для бетона и аналогичных смесей и может использоваться в различных отраслях промышленности. .

Изобретение относится к технологии приготовления смеси из партий сыпучего сырья и предназначено для использования в отрасли хлебопродуктов в технологическом процессе производства многокомпонентных гомогенных помольных партий и смесей зерна для переработки на мукомольных предприятиях.

Изобретение относится к реакторному устройству для текучих сред, особенно для полимеров для поликонденсации сложных полиэфиров. .

Изобретение относится к области общего машиностроения, в частности к устройствам для смешивания материалов, обладающих плохой сыпучестью и различающихся по плотности, например для смешивания рецептурных компонентов животного и растительного происхождения, продуктов микробиального синтеза в животноводстве.

Изобретение относится к устройствам для приготовления смесей из твердых и жидких компонентов. .

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ получения сферического пороха включает перемешивание компонентов в реакторе, приготовление порохового лака в этилацетате, диспергирование в присутствии клея и отгонку растворителя, при этом диспергирование порохового лака проводят в реакторе объемом 6,5 м3 лопастными мешалками с переменным углом наклона, установленными в нижней консольной части вала в 3-4 ряда под углом 90° относительно предшествующей лопасти. Верхняя часть вала установлена на двух радиальных сферических и одном упорном выносных подшипниках, смонтированных в колонке. На крышке реактора устанавливают жестко закрепленный на штоке рассекатель потока, направляющий поток образовавшейся воронки к центру вала. Образование порохового лака и разбивку его на гранулы проводят при частоте вращения мешалки от 60 до 120 об/мин, обогрев реактора проводят теплоносителем, подаваемым в рубашку реактора, уплотнение вала осуществляют с помощью охлаждаемого сальникового устройства. Готовую суспензию выгружают из реактора самотеком через дистанционно управляемый клапан выгрузки, а объем слитой суспензии в реакторе заполняют азотом. Изобретение обеспечивает высокий выход целевой фракции СФП при диспергировании порохового лака на сферические элементы, обеспечение заданного диаметра и толщины горящего свода пороховых элементов и обеспечение безопасного ведения технологического процесса в реакторе. 1 ил., 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Способ получения СФП, включает перемешивание компонентов в реакторе, приготовление порохового лака в этилацетате, диспергирование в присутствии клея и отгонку этилацетата, при этом диспергирование порохового лака в реакторе проводят лопастными мешалками с диаметром 0,7-08 от внутреннего диаметра реактора, установленными на валу реактора в 3-4 ряда под углом наклона 90° относительно расположения предшествующей лопасти, ширина лопасти 0,07-0,12 от диаметра мешалки, толщина лопасти 0,007-0,008 от диаметра мешалки и переменным углом наклона лопасти относительно горизонтальной плоскости в шести равномерно распределенных точках по длине лопасти, начиная от ступицы мешалки. Изобретение обеспечивает увеличение выхода целевой фракции пороха за счет обеспечения равномерного дробления порохового лака, постоянных скоростей движения потока дисперсионной среды и дисперсной фазы по диаметру реактора. 2 ил., 1 табл., 5 пр.

Наверх