Способ обработки взрывчатого вещества


 


Владельцы патента RU 2590562:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" (RU)

Изобретение относится к технологии смесевых взрывчатых веществ (ВВ) и может быть использовано в детонирующих зарядах, воспламенителях, детонаторах и других взрывных устройствах. Способ обработки взрывчатого вещества заключается в получении суспензии взрывчатого вещества или его смеси с порошком металла в жидкой дисперсионной среде с получением пленки металла на поверхности кристаллов взрывчатого вещества. В качестве дисперсионной среды используют металлический галлий или его сплавы, а перемешивание проводят при температуре не менее 40°C, но не выше температуры плавления взрывчатого вещества из класса нитраминов или нитроэфиров. Доля жидкого галлия или его сплава составляет от 2 до 50% от общего объема суспензии смеси. Взрывчатое вещество может содержать порошки металлов: алюминия, циркония, титана, тантала, вольфрама. Способ обеспечивает снижение чувствительности ВВ к механическим воздействиям, снижение токсичности, защиту от окисления металлических частиц, содержащихся в ВВ, а также гомогенность составов и уменьшение количества технологических операций процесса приготовления. 3 з.п. ф-лы, 2 пр.

 

Изобретение относится к технике и технологии взрывчатых веществ (ВВ), в т.ч. смесевых ВВ, и может быть использовано в детонирующих зарядах, воспламенителях, детонаторах и других взрывных устройствах.

Мощные ВВ, содержащие порошки металлов, средний размер частиц у которых составляет доли микрона (ультрадисперсные порошки, нанопорошки алюминия, циркония, титана, вольфрама, урана), перспективны с точки зрения увеличения метательной способности, общего действия взрыва, зажигательного эффекта.

Многие ультрадисперсные порошки пирофорны и быстро окисляются на воздухе, поэтому наиболее эффективно их применение в смесях, содержащих жидкий компонент, защищающий их от контакта с воздухом.

Кроме того, присутствие порошка металла часто приводит к увеличению чувствительности ВВ.

Известен способ обработки ВВ для получения сферических кристаллических частиц циклотриметилентринитрамина из кристаллов (Международная заявка РСТ (WO) 93/06065, С06В 21/00, В01D 9/02, опубликована 27.01.1977 г.).

Способ получения шаровидных частиц циклотриметилентринитрамина из кристаллов предусматривает стадии: перемешивания кристаллов циклотриметилентринитрамина, имеющих размер ≥70 мкм, в циклогексановой среде, насыщенной этим соединением при начальной температуре; нагревание образующего раствора и последующее отделение кристаллов от нагретого раствора.

Его недостатками являются:

- ряд ручных операций с токсичными жидкостями;

- пожароопасность.

Известен также способ получения кристаллов тэна игольчатой формы (RU 2463393, опубликовано 10.10.2012. Бюл. №28). Способ заключается в получении раствора ТЭНа в ацетоне, осаждении кристаллов ТЭНа путем добавления при перемешивании полученного раствора в осадитель в соотношении 1:(2-3) с последующей фильтрацией полученного осадка и сушкой, при этом в качестве осадителя используют раствор изопропилового спирта в воде при соотношении (2-9):1. Раствор ТЭНа перед добавлением в осадитель нагревают до температуры 35-45°C. В осадитель может быть добавлен ультрадисперсный порошок алюминия. Игольчатая форма ТЭНа, полученная заявленным способом, позволяет оптимизировать условия переходных процессов при формировании детонации в заряде ВВ.

Недостатками способа являются:

- ряд ручных операций с ацетоном;

- усложнение технологического процесса за счет операции дозирования нагретых ацетоновых растворов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является патент RU №2484887, опубл. 20.06.2013, B01J 2/00 «Снижение чувствительности кристаллов взрывчатых энергетических веществ путем нанесения на них покрытия, кристаллы таких веществ с покрытием и энергетические материалы». Настоящее изобретение относится к способу снижения чувствительности кристаллов взрывчатого энергетического вещества путем нанесения на них покрытия. Способ включает обработку ВВ путем осаждения пленки металла и/или полимерной пленки на поверхность кристаллов ВВ, находящегося в виде суспензии в жидкости. При этом жидкость находится за пределами нормальных значений температуры и давления, предпочтительно, в сверхкритических условиях.

При этом рассматриваемый металл (в виде соединения, способного к восстановлению) или полимер (полимеры) заранее растворены в жидкости (дисперсионной среде) суспензии. Пленку металла (покрытие) на кристаллах ВВ получают путем восстановления нанесенного соединения водородом.

Изобретение позволяет снизить чувствительность кристаллов взрывчатого энергетического вещества.

Недостатками данного изобретения являются:

- необходимость применения жидкости, способной растворить некоторое соединение металла без взаимодействия с ним, и при этом этот раствор должен существовать в сверхкритических условиях, т.е. температура и давление должны соответствовать критическим значениям для данной системы, что часто трудно достижимо и усложняет технологию;

- для восстановления соединения металла до металла необходимо применение водорода, что небезопасно.

Задачей настоящего изобретения является упрощение и повышение безопасности технологии обработки взрывчатого вещества.

Использование предлагаемого способа обеспечивает следующий технический результат:

1. Снижение токсичности технологического процесса при уменьшении количества технологических операций.

2. Отказ от использования сверхкритических жидкостей.

3. Возможность приготовления взрывчатых составов с пониженной чувствительностью и пожаровзрывоопасностью процесса его приготовления.

При содержании в ВВ металлических порошков достигается дополнительный технический результат:

4. Защита от окисления нанопорошков-компонентов мощных взрывчатых составов.

5. Возможность применения данной технологии для приготовления металлизированных взрывчатых составов, металлическим компонентом которых являются твердые растворы металла в галлии.

Для решения задачи и достижения технического результата предлагается способ обработки взрывчатого вещества, заключающийся в приготовлении суспензии взрывчатого вещества и образовании пленки металла на поверхности кристаллов взрывчатого вещества, в котором, согласно изобретению, в качестве дисперсионной среды суспензии используют металлический галлий или его сплавы, а приготовление суспензии проводят при температуре не менее 40°С, но не выше температуры плавления (разложения) взрывчатого вещества.

Доля жидкого галлия или его сплава составляет от 2 до 50% от общего объема суспензии.

Допускается при перемешивании к системе порошок ВВ/ галлий добавлять спирт.

Компонентами смесевого взрывчатого вещества могут быть алюминий, цирконий, титан, тантал, вольфрам.

Технический результат достигается за счет того, что снижение чувствительности ВВ к механическим воздействиям и защиту от окисления металлических частиц, содержащихся в ВВ, обеспечивают применением в качестве жидкой фазы металлического галлия или его сплавов. Это достигается за счет того, что жидкий галлий и его жидкие сплавы обладают уникальной способностью смачивать поверхность кристаллов. На поверхности кристалла образуется пленка металла, это относится и к органическим молекулярным кристаллам, к которым относится большинство бризантных ВВ.

Пленка металла препятствует возникновению высокотемпературных зон при интенсивных механических (в том числе ударно-волновых) воздействиях на кристаллическую фазу, и тем самым затрудняет воспламенение ВВ.

При искровом электрическом разряде пленка металла препятствует концентрации энергии разряда.

Температура жидкого металла не должна превышать температуру плавления (разложения) ВВ, желательно - быть близкой к технологическим температурам при изготовлении взрывчатых составов и зарядов из них.

При этом отсутствует необходимость применения операций, связанных с восстановлением металла и с применением высоких давлений водорода (как в прототипе), что значительно упрощает технологию и делает ее более безопасной.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Пример 1. Порошок вещества, в котором в качестве твердого взрывчатого компонента используется индивидуальное твердое соединение, обладающее высоким химическим потенциалом, т.е. высокой энтальпией образования и низкой суммой энтальпий продуктов разложения при высоком удельном газообразовании (размер частиц не более 5 мкм, плотность не менее 1.5 г/см3, температура плавления не менее 80°C (из класса нитроэфиров) смешивают с жидким галлием и этиловым спиртом растиранием пасты до гомогенизации (содержание галлия - не более 50% по объему, спирта не более 10% по объему) при температуре не менее 40°C. Полученную массу сушат на воздухе, при необходимости отжимают от избытка жидкого металла фильтрационным прессованием при давлении 2 тс/см2 в нагретой до 40°С пресс-форме с выдержкой не менее 0.5 часа.

Получен порошок ВВ темно-серого цвета, в котором галлий распределен равномерно по поверхности кристаллов.

Пример 2.

Условия приготовления аналогичны примеру 1, но в качестве ВВ применяют нитрамин, а этиловый спирт добавляют в виде суспензии с порошком металла (алюминия или циркония, или титана, или тантала, или вольфрама).

Получен порошок ВВ темно-серого цвета, в котором частицы порошка металла (алюминия или циркония, или титана, или тантала, или вольфрама) равномерно распределены по объему порошка.

1. Способ обработки взрывчатого вещества, заключающийся в приготовлении суспензии взрывчатого вещества и образовании пленки металла на поверхности кристаллов взрывчатого вещества, отличающийся тем, что в качестве дисперсионной среды суспензии используют металлический галлий или его сплавы, а приготовление суспензии проводят при температуре не менее 40°С, но не выше температуры плавления взрывчатого вещества из класса нитраминов или нитроэфиров.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что доля жидкого галлия или его сплава составляет от 2 до 50% от общего объема суспензии.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при перемешивании к системе порошок взрывчатого вещества/ галлий добавляют спирт.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что взрывчатое вещество содержит порошок алюминия или циркония, или титана, или тантала, или вольфрама.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии взрывчатых веществ (ВВ), в частности к получению порошкообразных ВВ, например, нитраминов, имеющих пониженную чувствительность к механическим воздействиям в результате флегматизации.

Изобретение относится к разработке взрывчатых составов и способам их изготовления. .

Изобретение относится к производству водоустойчивых эмульсионных взрывчатых веществ. Технологическая линия производства эмульсии содержит последовательно сообщенные аппараты с весоизмерительным устройством, краны, эластичные компенсаторы, фильтры, насосы, проточные электронагреватели.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ включает загрузку пороховой массы в дисперсионную среду - воду, находящуюся в реакторе, заливку растворителя - этилацетата, приготовление порохового лака, диспергирование его на сферические элементы, обезвоживание их сернокислым натрием и отгонку растворителя из пороховых элементов путем конденсации паров этилацетата в холодильнике в трубном пространстве путем охлаждения их водопроводной водой, подаваемой в межтрубное пространство.

Изобретение относится к устройствам циклического измерения объемов сыпучего материала дозами, а более конкретно к автоматическим дозаторам с внешним управлением для повторяющегося отмеривания и выдачи заданных объемов сыпучего материала, независимо от способа его подачи из накопителя, и предназначен для автоматического объемного отмеривания доз пиротехнических составов для формирования пироэлементов.

Изобретение относится к способу получения зарядов взрывчатых веществ и может быть использовано для получения тонкослойных зарядов из ВВ для различных целей: систем передачи детонации, устройств взрывной логики и др.

Изобретение относится к сферическим порохам для стрелкового оружия. Сферический пироксилиновый порох для 5,6-мм спортивно-охотничьего патрона кольцевого воспламенения в качестве исходного сырья содержит пироксилин с содержанием оксида азота 213,0-214,0 мл NO/г и до 30 мас.% возвратно-технологических отходов от предшествующих операций, дифениламин, технический углерод, этилацетат и влагу.

Изобретение относится к области производства гранулированных материалов по водно-дисперсионной технологии, в частности сферических порохов (СФП). Способ получения сферического пороха включает получение порохового лака в реакторе, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание и отгонку этилацетата (ЭА) из сферического пороха с последующей промывкой, сортировкой и сушкой.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Способ получения одноосновного 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 проводят трехкратную горячую промывку 1 мас.

Изобретение относится к области производства промышленных взрывчатых веществ. Способ включает подготовку исходных компонентов в необходимых соотношениях, загрузку в смеситель, смешение компонентов, выгрузку и упаковку готового продукта.

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к технологии изготовления бронечехла для бронирования вкладного заряда из смесевого твердого топлива (СТТ) к маршевому ракетному двигателю (РД) переносных зенитных ракетных комплексов (ПЗРК), а также к теплозащитному материалу для изготовления бронечехла.

Изобретение относится к технологии дымного черного пороха и может быть использовано для регенерации калиевой селитры из сметок производства порохов с истекшим сроком хранения.

Изобретение относится к получению сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ включает получение порохового лака, диспергирование его сферических частиц, обезвоживание и отгонку этилацетата из пороха с последующей промывкой, сортировкой водопроводной водой и сушкой. На вращающиеся барабаны двухкаскадной сортировки подают орошаемую воду через форсунки из сборника воды. Водно-пороховую суспензию после сортировки собирают в сборники целевой фракции и возвратно-технологических отходов (ВТО), где за счет сил осаждения происходит осаждение пороховых элементов. В последующем целевую фракцию направляют на фазу флегматизации или сушки, а ВТО возвращают в технологический процесс для последующей переработки. Избыточную воду из сборников целевой фракции пороха и ВТО очищают от мельчайших микронных частиц пороха в лабиринте, из которого отработанные воды попадают в сборник воды для последующего использования по замкнутому циклу при орошении вращающихся барабанов в двухкаскадной сортировке. Способ позволяет снизить сброс технологических вод в канализацию и обеспечивает многократное использование водопроводной воды в замкнутом технологическом цикле. 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к производству ракетной техники, а именно к изготовлению зарядов смесевого ракетного твердого топлива (СРТТ). Способ изготовления заряда смесевого ракетного твердого топлива включает последовательное механическое перемешивание окислителя и смеси горюче-связующего на основе полимера с пластификатором, металлическим горючим, технологическими добавками и порционный слив приготовленной топливной массы в корпус. Входящий в состав горюче-связующего метилполивинилтетразольный полимер предварительно, перед смешением с пластификатором и остальными компонентами, сушат при температуре 100-140°С до постоянной массы полимера. В частном случае сушку полимера проводят под вакуумом при температуре 20-100°С. Способ обеспечивает минимальное газовыделение из топлива, вследствие чего обеспечивается физико-химическая стабильность заряда в течение всего гарантийного срока хранения. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 4 пр.
Изобретение относится к области водосодержащих промышленных взрывчатых составов на основе гелеобразной матрицы, сенсибилизированной пироксилиновым порохом или мощным взрывчатым веществом (ВВ). Способ изготовления взрывчатого состава включает приготовление водного раствора окислителей, введение полиакриламида с образованием желатинированного раствора окислителей, введение структурирующей добавки, введение пороха или мощного ВВ, заполнение оболочки, структурирование заряда. Перед введением пороха или мощного ВВ в гелеобразный раствор окислителей вводят алюминиевую пудру, частицы которой имеют гидрофобное покрытие. Изготовление производят в смесителе гравитационного типа. Перемешивание желатинированного раствора окислителей с алюминиевой пудрой производят до получения однородной массы и прекращения ее пыления. В качестве структурирующей добавки используют бихромат калия и натрий серноватистокислый или соль двухвалентного железа с натрием серноватистокислым. При этом один из компонентов добавки вводят в водный раствор окислителей или желатинированный раствор окислителей, а второй компонент вводят в желатинированный раствор окислителей после полного распределения первого компонента в растворе. Способ обеспечивает безопасную технологию изготовления гелеобразных составов с повышенными детонационными характеристиками. 3 з.п. ф-лы.
Наверх