Способ получения сферического пороха



Владельцы патента RU 2516516:

Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") (RU)

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Способ получения сферического пороха заключается в получении порохового лака в реакторе, диспергировании его на сферические частицы, обезвоживание и отгонку этилацетата из сферического пороха с последующей промывкой, сортировкой и сушкой, при этом сферический порох с графитом через циклон-осадитель подают в камеру сушки с вышибной поверхностью. Сушку пороха проводят в режиме кипения при создании напора воздуха в камере сушки за счет установленных в нижней части камеры сушки сеток. Теплоноситель подают в нижнюю часть камеры сушки в течение 60-80 мин с температурой 88-98°C, затем в течение 140-180 мин с температурой 65-75°C и в течение 20-30 мин с температурой 50-60°C. Высушенный порох выгружают в приемный бункер и направляют пневмотранспортом через циклон-осадитель на сухую сортировку. Изобретение направлено на обеспечение в процессе сушки влажности сферического пороха в соответствии заданными характеристиками на порох. 1 ил., 1 табл., 5 пр.

 

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

В литературе [1] известны способы сушки различных материалов, в том числе, сыпучих в кипящем, фонтанирующем режимах. Однако известные способы сушки неприемлемы для сушки СФП из-за большой чувствительности к температурным воздействиям.

В качестве прототипа [2] авторами выбран способ получения СФП, по которому в СФП после отжима от воды вводится графитовая суспензия с последующей подачей пороха с графитом в пневмотранспортную линию под давлением сжатого воздуха, где при движении СФП с графитом в потоке нагретого воздуха в режиме кипения при температуре 80…95°С происходит сушка и графитовка пороха.

Недостатком данного способа является то, что в процессе движения пороха происходит удаление поверхностной влаги, внутренняя влага из сферических элементов практически не удаляется. При этом полученный СФП имеет повышенную влажность.

Целью изобретения является обеспечение влажности сферического пороха в процессе сушки в соответствии с заданными характеристиками на порох.

Поставленная цель достигается тем, что первоначально в реакторе получают пороховой лак, диспергируют его на сферические частицы, обезвоживают и отгоняют этилацетат из сферического пороха с последующей промывкой, сортировкой и сушкой, при этом сферический порох с графитом через циклон-осадитель подают в камеру сушки, представляющую собой цилиндрическую камеру диаметром 600 мм и объемом 0,372 м3, снабженную вышибной поверхностью, площадью 30% от цилиндрической части, при единовременной загрузке сушильной камеры 20…40 кг в перерасчете на сухой вес сферического пороха, сушку пороха проводят в режиме кипения при создании напора воздуха в камере сушки 300…500 мм вод. ст. за счет установленных в нижней части камеры сушки сеток, теплоноситель подают в нижнюю часть камеры сушки в течение 60…80 мин с температурой 88…98°С, затем в течение 140…180 мин с температурой 65…75°С и в течение 20…30 мин с температурой 50…60°С, высушенный порох выгружают в приемный бункер и направляют пневмотранспортом через циклон-осадитель на сухую сортировку.

Разработанная авторами технологическая схема сушки сферического пороха представлена на фигуре.

По разработанной схеме СФП с графитом с влажностью 18…22 мас.% из бункера подачи СФП поз.1 пневмотранспортом подают в циклон-осадитель поз.2, затем СФП из циклона-осадителя поступает в камеру сушки поз.3. Камера сушки представляет собой цилиндр диаметром 600 мм и объемом 0,372 м3. На цилиндрической части сушилки установлена вышибная поверхность, которая составляет 30% от боковой цилиндрической части. В нижней части камеры сушки установлены сетки, создающие сопротивление воздуха от 300 до 500 мм вод. ст. Пневмотранспортом в камеру сушки загружается от 20 до 40 кг СФП в перерасчете на сухой вес. Теплоноситель в камеру сушки подается вентилятором высокого давления поз.4, нагрев воздуха проводится в калорифере поз.5. Авторами установлено, что поверхностную влагу из СФП целесообразно проводить при температуре теплоносителя 88…98°С в течение 60…80 мин, а внутреннюю влагу из пороховых частиц целесообразно проводить при температуре теплоносителя 65…75°С в течение 140…180 мин. Затем проводится охлаждение пороха при температуре 50…60°С в течение 20…25 мин. Высушенный порох из камеры сушки выгружается в бункер приема продукта поз.6 и направляется пневмотранспортом через циклон-осадитель на аппарат сухой сортировки.

Сферический порох на сушку подается с влажностью 18…22 мас.%. Снижение влажности СФП менее 18 мас.% связано с технологическими трудностями и высокими трудозатратами, а увеличение влажности СФП более 22 мас.% связано с трудностями транспортировки СФП в линии пневмотранспорта и увеличением длительности процесса сушки пороха.

Диаметр камеры сушки и объем выбраны из конструктивных особенностей самой сушилки. Увеличение вышибной поверхности более 30% на камере сушки приводит к ослаблению самой конструкции, а уменьшение вышибной поверхности менее 30% приводит к переходу скорости горения СФП в детонацию.

Теплоноситель подается в камеру сушки под давлением 300…500 мм вод. ст. Уменьшение напора воздуха менее 300 мм вод. ст. не обеспечивает режима кипения СФП на сетке, а увеличение напора воздуха более 500 мм рт.ст. приводит к уносу СФП из камеры сушки.

Температурные режимы 88…98°С и 65…75°C обеспечивают удаление из СФП поверхностной и внутренней влаги соответственно. Снижение температуры теплоносителя менее 88°C и времени менее 60 мин не обеспечивает полного удаления поверхностной влаги из сферических частиц, а это приводит к увеличению длительности процесса сушки, увеличение температуры теплоносителя более 98°C и времени более 80 мин связано с опасностью ведения технологического процесса сушки.

При удалении внутренней влаги снижение температуры теплоносителя менее 65°C и времени сушки менее 140 мин приводит к получению высушенного пороха с повышенной влажностью, а увеличение времени более 180 мин и температуры теплоносителя более 75°С приводит к пересушке пороха и опасности ведения технологического процесса.

При завершении процесса сушки СФП проводится охлаждение его при температуре теплоносителя 50…60°C в течение 20…25 мин. Снижение температуры теплоносителя менее 50°C и времени менее 20 мин связано с технологическими трудностями, а увеличение температуры теплоносителя более 60°C и времени охлаждения более 25 мин связано с опасностью выгрузки СФП.

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

Таблица
Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха
Наименование показателя Пример (Пр. №1) Пр. №2 Пр. №3 Пр. №4 Пр. №5
Диаметр камеры сушки, мм 600 600 600 600 600
Объем камеры сушки, м3 0,372 0,372 0,372 0,372 0,372
Площадь вышибной поверхности, % 30 30 30 30 30
Влажность подаваемого на сушку СФП, мас.% 18 20 22 18 25
Загрузка камеры сушки СФП, кг 20 30 40 15 45
Напор теплоносителя подаваемого в сушильную камеру, мм вод. ст. 300 400 500 250 600
Температура теплоносителя, °С 88 90 98 87 98
Время сушки, мин 60 70 80 50 85
Температура теплоносителя, °С 65 70 75 60 80
Время сушки, мин 140 160 180 120 200
Температура охлаждения СФП, °С 50 55 60 50 70
Время охлаждения, мин 20 22 25 20 30
Влажность сухого пороха, мас.% 0,8 0,6 0,4    
Баллистические характеристики
Масса заряда, г 3,20 3,25 3,26 3,25 3,25
Средняя скорость полета пули, м/с 751 752 751 690 600
Продолжение таблицы
Разность скоростей полета пули в серии выстрелов, м/с 8 8 7 10 12
Максимальное давление пороховых газов, кг/см2
Среднее 2720 2760 2790 2890 3150
Наибольшее 2900 2850 2980 3100 3150
Разность между максимальным наибольшим и наименьшим давлениями пороховых газов в канале ствола оружия 50 55 52 100 150

Баллистические характеристики СФП проводились на примере сушки пороха для 7,62 мм спортивно-винтовочного патрона, который должен удовлетворять следующим требованиям: средняя скорость полета пули 735…756 м/с, разность скоростей полета пуль в серии выстрелов - не более 10 м/с максимальное давление поровых газов в канале ствола оружия, кгс/см2: среднее - не более 2950 кгс/см2, наибольшее - не более 3150 кгс/см2, разность между максимальным наибольшим и максимальным наименьшим давлениями пороховых газов в канале ствола оружия - не более 150.

Из приведенных данных таблицы видно, что баллистические характеристики СФП по разработанному авторами способу для 7,62 мм спортивно-охотничьего патрона в пределах граничных условий (примеры 1…3) удовлетворяют всем требованиям, а за пределами граничных условий (примеры 4, 5) СФП не удовлетворят требованиям баллистических характеристик.

Литература

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

2. «Способ получения сферического пороха», патент RU 2183604, C06B 21/00, опубл. 20.06.20002, 6 с.

Способ получения сферического пороха, включающий получение порохового лака в реакторе, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание и отгонку этилацетата из сферического пороха с последующей промывкой, сортировкой и сушкой, отличающийся тем, что сферический порох с графитом и с влажностью 18-22 мас.% через циклон-осадитель подают в камеру сушки, представляющую собой цилиндрическую камеру диаметром 600 мм и объемом 0,372 м3, снабженную вышибной поверхностью, площадью 30% от цилиндрической части, при единовременной загрузке сушильной камеры 20-40 кг в перерасчете на сухой вес сферического пороха, сушку пороха проводят в режиме кипения при создании напора воздуха в камере сушки 300-500 мм вод. ст. за счет установленных в нижней части камеры сушек сеток, теплоноситель подают в нижнюю часть камеры сушки в течение 60-80 мин с температурой 88-98°C, затем в течение 20-25 мин с температурой 50-60°C, высушенный порох загружают в приемный бункер и направляют пневмотранспортом через циклон-осадитель на сухую сортировку.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии флегматизации взрывчатых веществ, предназначенных для изготовления прессованных зарядов для снаряжательной и нефтедобывающей промышленности, в частности зарядов перфораторных кумулятивных и других специальных зарядов, используемых при повышенных температурах эксплуатации.
Изобретение относится к способу получения тонкосводных дисковых порохов водно-дисперсионным способом. Способ получения пороха включает перемешивание в воде компонентов пороха - высокоазотного пироксилина с условной вязкостью 1,0-4,0°Э или пороховой массы на его основе с 15-25 мас.% нитроглицерина, и стабилизатора химической стойкости, приготовление порохового лака в этилацетате, соблюдая соотношение между объемами воды и порохового лака 0,5-0,8, диспергирование порохового лака с вводом эмульгатора, ввод сульфата натрия, удаление этилацетата, промывку, сортировку и сушку пороховых элементов, при этом после удаления этилацетата температуру в реакторе снижают до 50-60°С, вводят возвратно-технологические отходы, восстанавливая исходное соотношение между объемами воды и порохового лака.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ получения сферического пороха включает введение в сферический порох после отжима от воды графитовой суспензии с последующей подачей пороха с графитом в пневматическую линию под давлением сжатого воздуха, где в процессе движения сферического пороха с графитом в потоке нагретого воздуха происходит процесс сушки и графитовки пороха.

Изобретение относится к области изготовления зарядов смесевого твердого топлива, формуемым свободным литьем непосредственно в бронечехол, предварительно установленный в пресс-форму (изложницу).
Изобретение относится к способу модификации поверхности углерода окисью меди. Способ включает подготовку суспензии углерода в водном растворе ацетата меди при массовом соотношении С:H2O:Cu(CHCOO)2·H2O=1:10…15:0,25…0,30, нагревание до 90…100°C, дозирование водного раствора едкого натра в суспензию углерода при мольном соотношении ацетата меди к едкому натру Cu(CH3COO)2·H2O:NaOH=1:1,05…1,2 в течение 20…30 минут, добавление водного раствора поверхностно-активного вещества - октилфенилового эфира полиэтиленоксида к углероду при массовом отношении ОФП:С=0,005…0,02:1.
Изобретение относится к области ракетной техники и касается разработки крепящей полимерной композиции, предназначенной для скрепления забронированного заряда из твердого ракетного топлива (ТРТ) с корпусом газогенератора (ГГ), исключающего продольное перемещение заряда в корпусе ГГ.
Предложенное изобретение относится к пиротехнике, а именно пиротехническим средствам для иллюминации, увеселительных, зрелищных и сигнальных целей. Согласно изобретению при изготовлении пиротехнических составов салютов и фейерверков предлагается использовать отходы материала сгорающей гильзы.
Изобретение относится к области пиротехники и может быть использовано в технологии приготовления пиротехнических составов со стабильными рабочими характеристиками.

Изобретение относится к области утилизации зарядов из баллиститных порохов с последующей переработкой их в конверсионные промышленные вещества. Установка для измельчения зарядов из баллиститных порохов содержит станину, узел загрузки, состоящий из бункера с желобом, узел резки с режущими пластинами, узел охлаждения.

Изобретение относится к области утилизации твердого ракетного топлива. Способ отрезания фрагмента заряда включает в себя движение на заданную длину заряда, остановку движения заряда, отрезание фрагмента заряда ножом, связанным с поршнем гидроцилиндра.

Изобретение относится к снаряжательной промышленности и может быть использовано для формирования разрывных зарядов из мощных взрывчатых составов, чувствительных к внешнему трению, непосредственно в корпусе боеприпаса. Устройство для снаряжения боеприпасов порошкообразными взрывчатыми составами содержит прессующий механизм с гидроцилиндром и пресс-инструментом, траверсу с кривошипно-шатунным приводом, механизм зажима и поворота корпуса боеприпаса, питатель с мешалкой и индикатор перемещения пресс-инструмента. Штоковая полость гидроцилиндра соединена с поршневой гидромагистралью через параллельно установленные отсечной гидрораспределитель, предохранительный клапан и компенсационную емкость. Вал кривошипно-шатунного привода связан через синусный механизм с храповой муфтой механизма поворота. Индикатор положения пресс-инструмента содержит указатель с фрикционной муфтой, шкалу, водило и устройство контроля послойного роста заряда. Последнее содержит датчик и перфорированную линейку. В результате обеспечивается повышение производительности и безопасности процесса формирования разрывных зарядов из мощных взрывчатых составов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к подготовке окислителя из класса перхлоратов, применяемого для изготовления смесевого твердого ракетного топлива (СТРТ) зарядов РДТТ. Способ изготовления смеси фракций окислителя включает дозирование и смешивание крупных фракций с частицами размером 160-315 мкм и мелких фракций перхлората аммония с удельной поверхностью 6500-7500 см2/г, причем мелкая фракция получена кристаллизацией окислителя из водного раствора в процессе его мелкодисперсного распыления в термокамере, и содержит антислеживаюшую добавку - двуокись кремния. Крупную и мелкую фракции смешивают в соотношении 73/27÷70/30 с дополнительным введением двуокиси кремния. Смешивание осуществляют в условиях вращательно-колебательного движения смеси за счет смещения оси емкости по отношению к оси вращения на 45° с последующим обеспечением псевдоожиженного состояния смеси подачей в герметичную емкость осушенного воздуха под давлением не более 0,07 МПа с одновременной выгрузкой из емкости под вакуумом. Изобретение направлено на предотвращение агломерации частиц фракций окислителя как во время смешения, так и в процессе выгрузки смеси, и протекания побочных реакций с образованием агрессивных газов, что позволяет избежать негативное воздействие на характеристики СТРТ, обеспечить стабильность физико-механических и энергетических характеристик топлива, а также экологическую безопасность производства. 2 ил., 2 табл., 14 пр.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Способ получения сферического пороха включает промывку, сортировку, отжим от воды и сушку, в котором отжим пороха от воды проводят на карусельном вакуум-фильтре, состоящем из 8 вращающихся воронок, в нижней части которых установлены верхняя и нижняя сетки 01 и 07, соответственно, на боковых частях воронок установлены вибраторы, водно-пороховую суспензию с концентрацией пороха 25-30 мас.% подают во вращающиеся воронки, заполняют их на 2/3 объема порохом, вводят графитовую суспензию и проводят под разрежением 8-12 кПа удаление воды до остаточного содержания 18-22 мас.%, затем порох выгружают в приемный бункер шнек-питателя и пневмотранспортом подают на сушку. 1 ил., 1 табл., 5 пр.

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 пороховых элементов с последующей промывкой, сортировкой пороха по фракциям и сушкой, при этом из напорной емкости водно-пороховую суспензию с концентрацией пороха 25-30 мас.% с помощью эрлифта или секторного питателя подают на плоский качающийся грохот, установленный под водой на глубине 200-300 мм от верхнего зеркала воды, состоящий из переменного набора сеток, установленных с наклоном от 3 до 10° относительно горизонтальной плоскости, совершающий возвратно-поступательное движение 40-60 колебаний в минуту. Техническим результатом является обеспечение полного разделения полученного пороха по фракциям при мокрой сортировке по строго заданным размерам пороховых элементов, обеспечивающих стабильные баллистические характеристики. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, в том числе для 7,62 мм спортивного патрона. Согласно способу получения сферического пироксилинового пороха в реактор заливают воду, загружают нитроцеллюлозу и возвратно-технологические отходы от предшествующих операций, при перемешивании заливают растворитель - этилацетат, загружают к массе нитроцеллюлозы дифениламин, ведут приготовление порохового лака, а затем после ввода защитного коллоида - клея мездрового и декстрина, ведут дробление порохового лака на сферические частицы, вводят сернокислый натрий и ведут перемешивание, отгонку растворителя из пороховых элементов ведут по температуре теплоносителя, подаваемого в рубашку реактора, при этом температуру теплоносителя поднимают до 82-86°С и ведут выдержку, отгоняют 70-75 мас.% растворителя, после чего температуру теплоносителя поднимают до 94-98°С и ведут выдержку до достижения температуры смеси в реакторе 94-96°С. Изобретение обеспечивает получение сферического пороха для 7,62 мм патрона, в частности спортивно-винтовочного патрона. Порох имеет высокую насыпную плотность и низкую пористость пороховых элементов, что обеспечивает стабильные баллистические характеристики по скорости полета пули и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия. 1 табл., 5 пр.
Изобретение относится к метательным зарядам. Блочный метательный заряд содержит непластифицированные нитраты целлюлозы (НЦ), водорастворимое полимерное связующее, дифениламин (ДФА) и возможно энергонасыщенную массу (на основе нитроглицерина, высокоэтерифицированных НЦ, дифениламина и централита II) и активный наполнитель из бризантных взрывчатых веществ и/или порохов и/или пороховой крошки. Способ изготовления блочных зарядов включает приготовление раствора связующего, раствора ДФА в этиловом спирте и возможно активного наполнителя, смешение в смесителе вышеуказанных компонентов с использованием энергонасыщенной массы или без нее, с получением пресс-массы с последующим снижением ее влажности подсушиванием или путем непосредственного отвода из смешанной пресс-массы избытка жидкой фазы при грануляции в грануляторе. Прессование зарядов осуществляют из подсушенной или гранулированной пресс-массы с выдержкой при давлении и с одновременным отводом из пресс-формы избытка жидкой фазы. После двухстадийного удаления влаги блочные изделия, с целью снижения гигроскопичности, подвергают поверхностному покрытию тонким слоем из энергетически активного материала, наносимого из разбавленного раствора нитратов целлюлозы в органических растворителях. Изготовленные по данному изобретению метательные блочные заряды имеют повышенные физико-химические, баллистические и эксплуатационные характеристики. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к области уничтожения дымных ружейных порохов (ДРП) и может быть реализовано с использованием в качестве средства инициирования взрывчатых веществ. Согласно предложенному способу уничтожение осуществляют подрывом короба с ДРП тротиловыми шашками массой не менее 200 г. Подрыв производят на площадке, предназначенной для установки на неё короба, наполненного дымным порохом массой не более 50 кг. Короб кладут на бок, горловиной вправо или влево от направления электровзрывной цепи. Достигается повышение производительности и снижение пожаро- и взрывоопасности. 2 ил.
Изобретение относится к производству сферических порохов для стрелкового оружия. Способ получения наполненного сферического пороха включает приготовление порохового лака при перемешивании нитратцеллюлозных ингредиентов в воде с этилацетатом (ЭА), диспергирование лака, обезвоживание и удаление этилацетата отгонкой, при этом в качестве нитратов целлюлозы используют баллиститные нитроглицериновые пороха, трубчатые динитродиэтиленгликолевые пороха или возвратно-технологические отходы, которые первоначально загружают в воду при перемешивании в количестве 30-40% от их общей массы, дозируют 1,8-2,0 об.ч. этилацетата по отношению к 1 мас.ч. всего количества нитратцеллюлозных ингредиентов, поднимают температуру до 65-68°C, затем через 20-30 минут дозируют 0,20-0,60 мас.ч. гексогена по отношению к 1 мас.ч. общего количества компонентов, смесь перемешивают в течение 20-30 минут при той же температуре, вводят оставшееся количество нитратцеллюлозных ингредиентов. Способ обеспечивает снижение расхода по ЭА и получение плотного наполненного СФП с требуемыми физико-химическими характеристиками в широком диапазоне фракционного состава. 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способам изготовления крупногабаритных зарядов смесевого ракетного твердого топлива (СРТТ) методом свободного литья. Способ изготовления заряда СРТТ включает размещение собранного с каналообразующей оснасткой и сливной горловиной корпуса в барокамере, стыковку сливной горловины с выпускным клапаном смесителя, вакуумирование барокамеры и корпуса и слив топливной массы в корпус, при этом для размещения корпуса в барокамере снимают крышку барокамеры, устанавливают на нее сливную горловину, на которую с внутренней стороны крышки монтируют собранный с каналообразующей иглой корпус и устанавливают в корпус барокамеры. Техническим результатом предлагаемого способа является возможность изготовления заряда СРТТ в тонкостенном корпусе свободного литья без установки корпуса в барокамере на подставку. 1 ил.

Изобретение относится к патронированию взрывчатых веществ (ВВ) для горнодобывающей промышленности. Способ патронирования порошкообразных ВВ включает формирование вертикально ориентированной оболочки патрона из термопластичной пленки на формообразующей трубе, патронирование с использованием вращающегося нагнетающего шнека, расположенного внутри формообразующей трубы, путем периодического наполнения непрерывно протягиваемой оболочки ВВ и запечатывания торцов патронов герметизирующими клипсами, обжим оболочки в жгут, наложение клипс и разрезание жгута при отключенном нагнетающем шнеке. В зависимости от требуемой плотности ВВ в патроне задают скорость и момент регулируемого привода шнека. Устройство для патронирования содержит питатель, нагнетающий шнек, расположенный внутри формообразующей трубы и оснащенный датчиком контроля скорости вращения и регулируемым приводом, рукавообразователь, устройство для продольной сварки или склейки оболочки, механизм протяжки оболочки, устройство подачи ленты термопластичной пленки с приводом вертикального перемещения, датчик контроля перемещения ленты, механизмы изготовления, наложения клипс и отрезки готовых патронов, блок контроля и управления приводом нагнетающего шнека, блок контроля скорости и величины перемещения оболочки патрона. Изобретение позволяет реализовать высокопроизводительную, эффективную и безопасную технологию изготовления патронов повышенного качества из порошкообразных ВВ. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-05-20 2014-05-19T14:30:10
Наверх