Способ получения сферического пороха

Изобретение относится к производству сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия и малокалиберной артиллерии. Для получения сферического пороха первоначально в воду вводят поливинилнитрат (ПВН) и при перемешивании дозируют этилацетат. Массу перемешивают с одновременным повышением температуры, затем вводят нитраты целлюлозы (НЦ) волокнистой формы, при соотношении ПВН и НЦ (10-15):(90-85), и готовят пороховой лак. Затем пороховой лак диспергируют, вводят эмульгатор и сульфат натрия для обезвоживания частиц лака. После чего удаляют этилацетат, промывают, сортируют и сушат пороховые элементы. Способ позволяет получить сферические пороховые гранулы по водно-дисперсионной технологии на основе биполимерного связующего ПВН-НЦ и тем самым повысить технологичность получения СФП, а именно обеспечить требуемое качество гранул по содержанию этилацетата и сократить время лакообразования. 1 табл., 5 пр.

 

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

Известные способы получения сферических порохов по водно-дисперсионной технологии путем растворения нитратов целлюлозы (НЦ) или пластифицированных нитроглицерином НЦ в этилацетате (ЭА) в водной среде предполагают первоначальное перемешивание нитратцеллюлозных ингредиентов в водной среде, а затем дозировку растворителя. Получаемый пороховой лак в присутствии эмульгаторов диспергируется на сферические частицы заданного размера. После этого производится обезвоживание частиц и отгонка ЭА [1-3]. Получаемые данными способами СФП имеют определенные фракционный состав и насыпную плотность, регулируемые гидродинамическими режимами перемешивания в объемных аппаратах с мешалками, отгонкой растворителя и количеством вводимого обезвоживающего агента (сульфата натрия).

Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ получения сферического пороха [4], включающий перемешивание в воде 1 об. ч. компонентов пороха - высокоазотного пироксилина, стабилизатора химической стойкости, нитроглицерина, приготовление порохового лака в этилацетате, диспергирование порохового лака с вводом эмульгатора, ввод сульфата натрия в количестве 0,5-2,5 мас. % к воде для обезвоживания частиц лака, удаление этилацетата, промывку, сортировку и сушку пороховых элементов, отличающийся тем, что воду в реактор дозируют, соблюдая соотношение между объемами воды и порохового лака 0,5-0,8, приготовление лака проводят в 2,0-3,0 об. ч. этилацетата, лак диспергируют с вводом эмульгатора в количестве 0,5-1,0 мас. % по отношению к воде, пироксилин используют с условной вязкостью 1,0-4,0°Э, а нитроглицерин в количестве 15-25 мас. % относительно компонентов пороха вводят в виде пороховой массы или баллиститного пороха.

Недостатком прототипа является низкая технологичность в результате флотации НЦ волокнистой формы при перемешивании в водной среде, что удлиняет процесс в несколько раз. Поэтому обычно такие нитраты целлюлозы применяют одновременно с возвратно-технологическими отходами (гранулы аналогичного состава, но некондиционные по размерам и плотности), которые, оседая на волокнах целлюлозы, способствуют ее погружению в воду.

Целью изобретения является повышение технологичности получения СФП.

Технический результат достигается тем, что в способе получения СФП, включающем перемешивание в воде компонентов пороха, приготовление порохового лака из нитратов целлюлозы, диспергирование порохового лака с вводом эмульгатора, ввод сульфата натрия в количестве 0,5-2,5 мас. % к воде для обезвоживания частиц лака, удаление этилацетата, промывку, сортировку и сушку пороховых элементов, первоначально в воду вводят поливинилнитрат (ПВН) и при перемешивании дозируют этилацетат, массу перемешивают 10-15 минут с одновременным подъемом температуры до 50°С, затем вводят нитраты целлюлозы волокнистой формы и готовят пороховой лак в течение 30-40 минут, при этом соотношение ПВН и НЦ составляет в мас. % (10-15):(90-85).

ПВН представляет собой порошок плотностью 1,6 г/см3, который дозируется в реактор с влажностью более 25 мас. %. Это исключает его флотацию и одновременно обеспечивает безопасность процесса.

Предварительное растворение ПВН в ЭА позволяет приготовить низковязкий полимерный лак, который при вводе волокон НЦ вовлекает их в процесс перемешивания с одновременным растворением. Исследования показали, что растворение ПВН завершается через 10-15 минут. Поэтому увеличивать длительность процесса более 15 минут нецелесообразно.

Биполимерный пороховой лак НЦ-ПВН готовят в течение 30-40 минут. Продолжительность перемешивания менее 30 минут не обеспечивает равномерности распределения полимеров между собой, а увеличение продолжительности перемешивания более 40 минут нецелесообразно из-за снижения производительности аппарата.

Интегрирование ПВН в НЦ осуществляется при соотношении компонентов, мас. % (10-15):(90-85). Ввод ПВН более 10-15 мас. % не приводит к дальнейшему заметному эффекту снижения вязкости лака, а уменьшение ПВН менее 10 мас. % дает незначительное уменьшение вязкости.

Увеличение температуры более 50°С удлиняет процесс предварительного лакообразования с ПВН.

Практическая осуществимость способа и достигаемый технический результат подтверждаются примерами конкретного получения пороха в пределах установленных значений параметров процесса, представленными в таблице.

Получение СФП осуществляется следующим образом.

Пример 1. В реактор объемом 45 л заливается 20 л воды (4 об. ч.), при перемешивании загружается 0,5 кг (10 мас. %) ПВН, заливается 15 л ЭА (3 об. ч.), масса перемешивается в течение 10 минут с одновременным повышением температуры до 50°С. Затем загружается 4,5 кг (90 мас. %) НЦ волокнистой формы и масса перемешивается 40 минут. Температура повышается до 65-68°С, вводится 0,4 кг (2 мас. %) эмульгатора (мездровый клей) и ведется диспергирование порохового лака на сферические частицы, затем засыпается 0,4 кг (2,0 мас. % к воде) сульфата натрия, дисперсия перемешивается 20-30 мин, и температура в реакторе повышается до 76-80°С. Ведется отгонка ЭА до прекращения экстракции (примерно 70-75% от общего количества залитого ЭА). Оставшуюся часть ЭА отгоняют при постепенном повышении температуры до 94-96°С с выдержкой в конце процесса в течение 20-30 мин. Полученный СФП промывается, фракционируется и сушится.

Остальные примеры выполняются аналогично.

Из данных таблицы видно, что СФП, изготовленный по заявленным режимам (пр. 1-3), обеспечивает требуемое качество гранул по содержанию ЭА и сокращает время лакообразования. Увеличение содержания ПВН в композиции НЦ-ПВН (пр. 4, 5) приводит к необходимости уменьшения верхнего предела температуры отгонки ЭА из-за низкой температуры текучести ПВН (80-86°С). Чем больше содержание ПВН, тем больше вероятность слипания гранул. В связи с этим должна быть ниже конечная температура отгонки, а это, в свою очередь, приводит к повышенному содержанию ЭА в гранулах СФП. В последующем, удаление ЭА из гранул в процессе сушки приведет к снижению плотности.

Источники информации

1. Патент РФ 2386607, С06В 21/00, С06В 25/18. Способ получения сферического пороха. Заявка №2007129167 от 30.07.2007.

2. Патент РФ 2226184, С06В 21/00. Способ получения сферического пороха для стрелкового оружия. Заявка №2002108855 от 05.04.20002.

3. Патент РФ 2280635, С06В 21/00. Способ получения сферического пороха для 9 мм патрона. Заявка №4804112 от 19.03.90.

4. Патент РФ 2422417. С06В 25/24, С06В 21/00. Способ получения сферического пороха. Заявка №2008110300 от 17.03.2008.

Способ получения сферического пороха, включающий перемешивание в воде компонентов пороха, приготовление порохового лака из нитратов целлюлозы (НЦ), диспергирование порохового лака с вводом эмульгатора, ввод сульфата натрия в количестве 0,5-2,5 мас.% к воде для обезвоживания частиц лака, удаление этилацетата, промывку, сортировку и сушку пороховых элементов, отличающийся тем, что первоначально в воду вводят поливинилнитрат (ПВН) и при перемешивании дозируют этилацетат, массу перемешивают 10-15 мин с одновременным повышением температуры до 50°С, затем вводят НЦ волокнистой формы и готовят пороховой лак в течение 30-40 мин, при этом соотношение ПВН и НЦ составляет в мас.% (10-15):(90-85).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производству порохов, которые могут быть использованы для снаряжения патронов к стрелковому оружию, а также патронов специального назначения, например строительно-монтажных, индустриальных патронов.

Изобретение относится к способу отгонки растворителя из пороховых элементов при получении сферического пороха для стрелкового оружия. После ввода сернокислого натрия в дисперсионную среду ведут отгонку растворителя путем подъема температуры теплоносителя с 68°С до 86-87°С.

Изобретение относится к получению сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, а именно к регенерации этилацетата после 30-40 циклов его использования в технологическом процессе для дальнейшего использования этилацетата в технологическом цикле.

Изобретение относится к получению одноосновных сферических порохов для стрелкового оружия. Пороховые элементы, состоящие из нитроцеллюлозы, дифениламина, графита и влаги, флегматизируют в аппарате-флегматизаторе флегматизирующей эмульсией.

Изобретение относится к получению сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. При получении пороха в реактор заливают воду, загружают при перемешивании нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 212,7-214,0 мл NO/г, до 30 мас.% возвратно-технологических отходов после мокрой сортировки и от 3,0 до 5,0 мас.% технологических отходов после сухой сортировки сферического пороха от предшествующих операций, загружают дифениламин и проводят перемешивание.

Изобретение относится к твердым ракетным топливам, используемым в изделиях для активного воздействия на облака при борьбе с градом и грозами, стимулирования и интенсификации осадков, рассеивания облаков и туманов.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. При получении пороха высушенный графитованный сферический порох пневмотранспортом через циклон-осадитель подают на наклон для сухого рассева, представляющий собой набор сменных латунных сеток под заданную марку пороха, установленных на подрамнике под углом 20-30° относительно горизонтальной плоскости.

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 пороховым зарядам, преимущественно легкогазовым. Бинарный пороховой заряд содержит окислитель и горючее, расположенные отдельно в цилиндрической или конической шашке с продольным каналом, и выполнен продольными или спиральными объемными секторами, или плоскими слоями, или поперечными или коническими слоями.

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 ракетной технике, а именно к способам изготовления крупногабаритных зарядов смесевого ракетного твердого топлива методом свободного литья.

Изобретение относится к способу изготовления смесевого ракетного твердого топлива (СРТТ). СРТТ готовят смешением связующего с металлическим горючим, порошкообразными компонентами, технологическими добавками и отвердителем с последующим сливом топливной массы в корпус.
Изобретение относится к производству ракетной техники, а именно к технологии изготовления крупногабаритных зарядов смесевого ракетного твердого топлива (СРТТ) методом свободного литья.
Изобретение относится к изготовлению зарядов смесевого ракетного топлива, а именно к технологии формования зарядов методом свободного литья. Формование заряда осуществляют методом свободного литья топливной массы в корпус, установленный в барокамере.
Изобретение относится к технологии взрывчатых веществ, а именно пластичных взрывчатых составов, используемых в конструкциях взрывных зарядов. Способ приготовления пластичного взрывчатого состава заключается в смешивании кристаллического взрывчатого вещества (ВВ) с раствором пластичного полимера в летучем растворителе, последующей отгонке растворителя, грануляции и сушке.

Изобретение относится к изготовлению бронированных твердотопливных зарядов, покрытие которых исключает горение забронированных поверхностей. Бронирование термостойкого заряда топлива осуществляется в две стадии.

Изобретение относится к производству порохов, которые могут быть использованы для снаряжения патронов к стрелковому оружию, а также патронов специального назначения, например строительно-монтажных, индустриальных патронов.

Изобретение относится к способу отгонки растворителя из пороховых элементов при получении сферического пороха для стрелкового оружия. После ввода сернокислого натрия в дисперсионную среду ведут отгонку растворителя путем подъема температуры теплоносителя с 68°С до 86-87°С.

Изобретение относится к получению сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, а именно к регенерации этилацетата после 30-40 циклов его использования в технологическом процессе для дальнейшего использования этилацетата в технологическом цикле.

Изобретение относится к получению одноосновных сферических порохов для стрелкового оружия. Пороховые элементы, состоящие из нитроцеллюлозы, дифениламина, графита и влаги, флегматизируют в аппарате-флегматизаторе флегматизирующей эмульсией.

Изобретение относится к способу сушки сферических порохов (СФП), полученных по водно-дисперсионной технологии для стрелкового оружия. Способ сушки сферического пороха включает подачу пороха с графитом через циклон-осадитель в камеру сушки, сушку пороха путем подачи теплоносителя в нижнюю часть камеры с температурой 88-98°С в течение 60-80 мин, затем в течение 140-180 минут с температурой 65-75°С, охлаждение и выгрузку пороха в приемный бункер. Сушку пороха осуществляют в роторном двухкамерном аппарате в первой камере с загрузкой пороха в количестве 20-40 кг (на сухой вес), где порох сушится в первой зоне при температуре 98-65°С и напоре воздуха 1,5-4,9 кПа с удалением влаги, затем путем вращения механизма первая камера с порохом передвигается во вторую зону, где путем подачи воздуха с температурой 20-30°С порох охлаждают до температуры 40-60°С в течение 15-25 мин, при этом во вторую камеру одновременно загружают порох и далее порох сушат. Изобретение обеспечивает повышение производительности аппарата сушки пороха путем использования двухкамерного аппарата сушки с разделением на зоны удаления влаги и охлаждения пороха. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к производству сферических порохов для стрелкового оружия и малокалиберной артиллерии. Для получения сферического пороха первоначально в воду вводят поливинилнитрат и при перемешивании дозируют этилацетат. Массу перемешивают с одновременным повышением температуры, затем вводят нитраты целлюлозы волокнистой формы, при соотношении ПВН и НЦ :, и готовят пороховой лак. Затем пороховой лак диспергируют, вводят эмульгатор и сульфат натрия для обезвоживания частиц лака. После чего удаляют этилацетат, промывают, сортируют и сушат пороховые элементы. Способ позволяет получить сферические пороховые гранулы по водно-дисперсионной технологии на основе биполимерного связующего ПВН-НЦ и тем самым повысить технологичность получения СФП, а именно обеспечить требуемое качество гранул по содержанию этилацетата и сократить время лакообразования. 1 табл., 5 пр.

Наверх