Способ получения сферического высокоплотного пороха

Изобретение относится к получению сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, малокалиберной артиллерии, в системе ближнего боя. Способ получения высокоплотных СФП включает приготовление порохового лака при перемешивании в водной среде 1,8-2,5 мас.ч. этилацетата и пироксилина с вязкостью не более 4°Э или его смеси с возвратно-технологическими отходами, диспергирование порохового лака на сферические частицы, обезвоживание 2,5-6,0 мас.% сернокислого натрия. Приготовление порохового лака ведут с использованием пороховой массы, содержащей 15-30 мас.% нитроглицерина, а после диспергирования порохового лака на сферические частицы сернокислый натрий вводят порционно 3 раза через 10-15 мин равными массовыми долями от общего количества, после ввода последней порции перемешивают 10-15 мин, нагревают до температуры 72-75°C и выдерживают в течение 35-40 мин, затем поднимают температуру до 84-86°C, выдерживают 35-40 мин, поднимают температуру до 96-98°C и выдерживают образовавшуюся суспензию в течение 20-25 мин. Режимы формирования и отгонки растворителя обеспечивают получение гранул фракции 1,0-1,6 мм с насыпной плотностью не менее 1,04 г/см3. 1 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП). Полученный СФП по данной технологии возможно применять в стрелковом оружии, в малокалиберной артиллерии, в системе ближнего боя.

Известны способы получения сферических порохов по водно-эмульсионной технологии путем растворения нитратов целлюлозы (НЦ) или пороховой массы в этилацетате (ЭА) в водной среде с последующим диспергированием на лаковые частицы, обезвоживанием и отгонкой растворителя [1-3]. Получаемый СФП имеет насыпную плотность менее 1,0 г/см3.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) [4] является способ получения сферического пороха, включающий приготовление порохового лака перемешиванием в водной среде этилацетата и пироксилина или его смеси с возвратно-технологическими отходами, диспергирование порохового лака на сферические частицы, отличающийся тем, что приготовление порохового лака ведут с использованием пироксилина с вязкостью не более 4°Э и этилацетата в количестве 1,8-2,5 мас. ч. по отношению 1 мас. ч. пироксилина или его смеси с возвратно-технологическими отходами при температуре 68°С, в приготовленный пороховой лак вводят эмульгатор, после диспергирования порохового лака на сферические частицы вводят 50 мас.% сернокислого натрия от общего его количества, составляющего 2,5-6,0 мас.% по отношению к воде, перемешивают 10-15 минут, нагревают до температуры 75°С, удаляют отгонкой 15 об.% этилацетата от общего его количества, вводят оставшиеся 50 мас.% сернокислого натрия от общего его количества и удаляют отгонкой оставшееся количество этилацетата.

По данному способу изготавливается порох с плотностью 1,58-1,60 г/см3, обеспечивающий насыпную плотность в пределах 0,94-0,97 г/см3. Недостатком данного способа является невозможность получения СФП с насыпной плотностью более 1,0 г/см3.

Насыпная плотность является одним из основных факторов, позволяющих увеличить объемную концентрацию энергии и, тем самым, повысить дульную энергию (скорость) пули или реализовать миниатюризацию ствольной системы (т.е. уменьшить объем зарядной каморы). В связи с этим задачей изобретения является разработка режимов формирования, обеспечивающих получение высокоплотного пороха с насыпной плотностью не менее 1,0 г/см3, который возможно применять в стрелковом оружии, в малокалиберной артиллерии, в системе ближнего боя.

Технический результат достигается тем, что способ получения сферического высокоплотного пороха, включающий приготовление порохового лака при перемешивании в водной среде 1,8-2,5 мас. ч. этилацетата и пороховой массы, содержащей 15-30 мас.% нитроглицерина, дифениламина, централита I, пироксилина с вязкостью не более 4°Э или его смеси с возвратно-технологическими отходами, диспергирование порохового лака на сферические частицы, обезвоживание 2,5-6,0 мас.% сернокислого натрия, облегчается тем, что приготовление порохового лака ведут с использованием пороховой массы, после диспергирования порохового лака на сферические частицы, при этом сернокислый натрий вводят порционно 3 раза через каждые 10-15 минут равными массовыми долями от общего количества, после ввода последней порции перемешивают 10-15 минут, нагревают до температуры 72-75°С и выдерживают в течение 35-40 минут, затем поднимают температуру до 84-86°С, выдерживают 35-40 минут, поднимают температуру до 96-98°С и выдерживают суспензию в течение 20-25 минут.

Ввод пластификатора - нитроглицерина в состав пороховой массы в количестве 15-30 мас.% облегчает диффузию воды и этилацетата из объема лаковой частицы, а на завершающем этапе отгонки - из гранулы, создавая более благоприятные условия для монолитизации гранул. Снижение нитроглицерина менее 15 мас.% малоэффективно для обеспечения требуемого уплотнения частицы, а увеличение более 30 мас.% при последующей флегматизации уменьшает стабильность флегматизированной зоны в процессе хранения пороха.

Трехкратная дозировка сернокислого натрия в равных долях от общего количества исключает протекание вторичного диспергирования частиц в результате залпового выброса растворителя в дисперсную среду, что является определяющим для сохранения формы элементов. Время перемешивания каждой порции, равное 10-15 минут, необходимо для нивелирования релаксационных процессов, возникающих в объеме массы при гидростатическом сжатии лаковой частицы.

Поэтапный подъем температуры при отгонке растворителя с реализацией низкотемпературной стадии при 72-75°C создает условия для более полного удаления растворителя из внутреннего объема частицы во внешние области без создания каверн (крупных пор). Заключительная высокотемпературная стадия (96-98°C) обеспечивает полноту удаления растворителя не только из гранулы, но и из водной среды, что гарантирует отсутствие обратной диффузии растворителя в гранулы в процессе охлаждения суспензии.

В таблице приведены примеры получения высокоплотного сферического пороха с насыпной плотностью более 1,0 г/см3 в пределах граничных условий, за их пределами, а также по известному способу.

Пример 1. В реактор объемом V=1,57 м3 заливается 448 литра воды, загружается 56 кг пороховой массы, состоящей из централита I, дифениламина, нитроглицерина, пироксилина с вязкостью не более 4°Э, и перемешивается 10-15 минут. Затем в реактор заливается 140 литров ЭА с растворенным дифениламином в количестве 0,17 кг при температуре 50…55°С, в течение 30 минут готовится пороховой лак. После ввода мездрового клея в количестве 2,69 кг при температуре 60…65°С ведется диспергирование порохового лака на сферические частицы. Обезвоживание сферических частиц проводится при температуре 65…68°С путем трехкратного ввода в дисперсную среду равными долями 13,44 кг сернокислого натрия через каждые 10 минут. После последней порции масса перемешивается 10…15 минут. Затем ведется отгонка растворителя из пороховых элементов в три этапа. На первом этапе поднимается температура до 72-75°С и выдерживается в течение 35…40 минут, затем на втором этапе подъем температуры проводится до 84-86°С и выдерживается 35…40 минут, на третьем этапе растворитель отгоняется при температуре 96-98°С. Выдержка в конце процесса в течение 20…25 минут. Полученный СФП промывается, фракционируется и сушится. Образцы изготавливаются аналогично (пример 2-5).

Пример 6. В реактор объемом V=1,57 м3 заливается 448 литра воды, загружается 56 кг смеси пороховой массы с возвратно-технологическими отходами, перемешивается 10-15 минут. Затем в реактор заливается 140 литров ЭА с растворенным дифениламином в количестве 0,17 кг при температуре 50…55°C, в течение 30 минут готовится пороховой лак. После ввода мездрового клея в количестве 2,69 кг при температуре 60…65°C ведется диспергирование порохового лака на сферические частицы. Обезвоживание сферических частиц проводится при температуре 65…68°C путем трехкратного ввода в дисперсную среду равными долями 13,44 кг сернокислого натрия через каждые 10 минут. После последней порции масса перемешивается 10…15 минут. Затем ведется отгонка растворителя из пороховых элементов в три этапа. На первом этапе поднимается температура до 72-75°C и выдерживается в течение 35…40 минут, затем на втором этапе подъем температуры проводится до 84-86°C и выдерживается 35…40 минут, на третьем этапе растворитель отгоняется при температуре 96-98°C. Выдержка в конце процесса в течение 20…25 минут. Полученный СФП промывается, фракционируется и сушится.

Из данных таблицы видно, что СФП, изготовленные по заявленным режимам, имеют диаметр зерна 1,65-2,75 мм при насыпной плотности 1,04-1,07 г/см3. Изготовление пороха за пределами граничных условий приводит к снижению выхода целевой фракции в результате протекания вторичного диспергирования или к большей пористости гранул, проявляющейся в снижении плотности и насыпной плотности, (пример 4,5 таблица).

Таким образом, разработанные режимы изготовления СФП обеспечивают получение по водно-дисперсионной технологии высокоплотных сферических порохов с насыпной плотностью не менее 1,04 г/см3.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент №2439042 (Россия), МПК7 С06В 21/00 (2011). Способ получения крупнодисперсного сферического пороха. - Заявка №2009124850/05 от 29.06.2009.

2. Патент №2256636 (Россия), МПК7 С06В 21/00 25/24, С06Д 5/06. Способ получения сферического пороха - Заявка №2003134274 от 26.11.2003.

3. Патент №2386607 (Россия), МПК7 С06В 21/00, 25/18. Способ получения сферического пороха. - Заявка №2007129167/02 от 30.07.2007.

4. Патент №2379271 (Россия), МПК7 С06В 21/00 25/24. Способ получения сферического пороха. - Заявка №2007127402 от 17.07.2007.

Способ получения сферического высокоплотного пороха, включающий приготовление порохового лака перемешиванием в водной среде 1,8-2,5 мас. ч. этилацетата и пироксилина с вязкостью не более 4°Э или его смеси с возвратно-технологическими отходами, диспергирование порохового лака на сферические частицы, обезвоживание 2,5-6,0 мас.% сернокислого натрия, отличающийся тем, что приготовление порохового лака ведут с использованием пороховой массы, содержащей 15-30 мас.% нитроглицерина, при этом сернокислый натрий вводят порционно 3 раза через 10-15 минут равными массовыми долями от общего количества, после ввода последней порции перемешивают 10-15 минут, нагревают до температуры 72-75°С и выдерживают в течение 35-40 минут, затем поднимают температуру до 84-86°С, выдерживают 35-40 минут, поднимают температуру до 96-98°С и выдерживают суспензию в течение 20-25 минут.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сферическим двухосновным флегматизированным порохам для патронов стрелкового оружия, а именно автоматных и винтовочных патронов калибра от 5,45 до 12,7 мм.

Изобретение относится к производству флегматизированных сферических порохов к стрелковому оружию, в частности для патронов к автомату АК-74. Изобретение направлено на усовершенствование рецептуры, что повышает прогрессивность горения сферического пороха и облегчает его производство.

Изобретение относится к производству флегматизированных сферических порохов к стрелковому оружию, а именно для снаряжения 7,62-мм автоматного и охотничьего патрона к нарезному оружию.

Изобретение относится к получению двухосновных сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Сферические элементы, состоящие из нитроцеллюлозы, нитроглицерина, дифениламина, динитротолуола, централита II, графита и влаги, флегматизируют в аппарате-флегматизаторе флегматизирующей эмульсией.

Изобретение относится к метательным зарядам для стрелкового оружия и может быть использовано для зарядов к спортивному винтовочному патрону калибра 7,62 мм. Заряд для 7,62×53 мм спортивного винтовочного патрона из сферического пороха, размещенного в гильзе с капсюлем воспламенителем, выполнен из сферического двухосновного пороха с насыпной плотностью более 1,0 кг/дм3, флегматизированного олигоэфиракрилатом МГФ-9 и центратом I, имеющего в составе нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 213-214 мл NO/г, нитроглицерин 19,0-21,0 мас.%, дифениламин 0,3-0,5 мас.%, влагу 0,2-0,4 мас.%, этилацетат 0,01-0,1 мас.%, покрытого с поверхности графитом 0,1-0,3 мас.% при следующем соотношении фракций, мас.%: (1,25-0,7) мм не менее 80, более 1,25 и менее 0,7 не более 20.

Изобретение относится к области твердых ракетных топлив, образующих при химической реакции горения газообразные продукты, активно воздействующие на облака при борьбе с градом и грозами за счет стимулирования и интенсификации осадков, рассеяния облаков и туманов.

Изобретение относится к производству порохов для стрелкового оружия. Флегматизатор пороха включает, мас.%: динитротолуол - 20-40 и α, ω- диметакрил-(бис-триэтиленгликоль)фталат (МГФ-9) - остальное.
Изобретение относится к сферическим порохам для стрелкового оружия. Сферический порох (СФП) для 5,6 мм винтовочного патрона повышенной эффективности включает, мас.%: динитрат диэтиленгликоля (ДНДЭГ) 16,0-23,0, гексоген 20-50, дифениламин 0,5-1,0, этилацетат 0,1-1,0, влагу 0,2-0,6, сажу 0,5-1,5 и графит 0,1-0,2, нитраты целлюлозы (НЦ) - остальное.

Изобретение относится к области производства порохов, в частности флегматизации сферических двухосновных порохов (СФП) с повышенным содержанием пластификатора. Способ флегматизации включает приготовление 1,5-3,5%-ной водной флегматизирующей эмульсии перемешиванием с водой флегматизатора в присутствии мездрового клея, приготовление суспензии пороха в реакторе с перемешивающим устройством, введение полученной флегматизирующей эмульсии в суспензию пороха, обработку суспензии пороха флегматизирующей эмульсией.
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.

Изобретение относится к области производства сгорающих материалов (СМ) для жестких сгорающих картузов. Материал имитатора жесткого сгорающего картуза включает связующее поливинилацетат, целлюлозу волокнистой формы со степенью размола 42-48°ШР в качестве армирующего компонента, порошкообразный наполнитель в виде древесной муки и влагу не более 3,0 мас.%.

Изобретение относится к получению сферических порохов для стрелкового оружия и малокалиберной артиллерии. Крупнодисперсный сферический порох получают приготовлением порохового лака, диспергированием его на сферические частицы с последующим удалением из них растворителя.

Изобретение относится к устройствам для кристаллизации периодического действия для получения кристаллов, предпочтительно перхлората аммония. Устройство содержит кристаллизатор 1, состоящий из металлического цилиндрического сосуда, внутренняя поверхность которого состоит из материала с твердостью по меньшей мере 120 НВ, предпочтительно по меньшей мере 200 НВ, цилиндрический сосуд имеет овальное или круглое поперечное сечение с коническим или вогнутым днищем 12, оборудованный вдоль его длины двойной рубашкой 4 для охлаждения раствора и/или суспензии раствора и кристаллов и высокоскоростным перемешивающим устройством 8 из материала с твердостью по меньшей мере 120 НВ, предпочтительно по меньшей мере 200 НВ, высокоскоростное перемешивающее устройство 8 оснащено приводом 9, обеспечивающим регулирование скорости и, следовательно, степени воздействия механического действия перемешивающего устройства на округлость кристаллов внутри сосуда вместе с внутренней поверхностью сосуда, содержащего по меньшей мере две перегородки 5 из материала с твердостью по меньшей мере 120 НВ, предпочтительно по меньшей мере 200 НВ, при этом сосуд оборудован по меньшей мере одним отверстием 10 сверху, соединенным по меньшей мере с одним независимым ответвлением контура циркуляции 11 снаружи для ввода нагретого раствора и/или нагретой суспензии раствора и кристаллов с помощью по меньшей мере одного циркуляционного насоса 2 через по меньшей мере один теплообменник 3 для обеспечения вместе с двойной рубашкой 4 регулируемых периодических изменений температур суспензии кристаллов вблизи кривой охлаждения, при этом соединительный трубопровод 13 соединен с днищем 12 сосуда кристаллизатора 1 и по меньшей мере с одним ответвлением контура циркуляции 11.

Изобретение относится к снаряжательной промышленности и может быть использовано для формирования разрывных зарядов из сыпучих взрывчатых составов методом прессования непосредственно в камере артиллерийских осколочно-фугасных боеприпасов.

Изобретение относится к получению газогенерирующих композиций, в частности композиционных порохов, которые могут применяться в пиропатронах различного назначения.
Изобретение относится к способу обработки отработанного твердого ракетного топлива, содержащего перхлорат аммония, порошкообразный алюминий и связующее вещество на основе каучука в качестве трех основных компонентов.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано на предприятиях, ведущих взрывные работы при получении поризованной гранулированной аммиачной селитры на пунктах изготовления взрывчатых веществ.

Патрон // 2643058
Изобретение относится к патронам для стрелкового оружия, а также к патронам специального назначения, применяющимся во всевозможных стреляющих приспособлениях. Патрон содержит гильзу со средством инициирования, метательный заряд и необязательно метаемое снаряжение, причем в качестве метательного заряда используются тонкосводные пороха независимо от их первоначальной формы с удельной теплотой горения не менее 3,97 МДж/кг и толщиной горящего свода не более 0,15 мм.

Изобретение относится к конструкции смесительно-зарядных машин, используемых для механизированного приготовления эмульсионного взрывчатого вещества и заряжания шпуров и скважин при ведении подземных горных работ.

Изобретение относится к производству дисперсно наполненных полимерных композитных материалов, например зарядов энергетических конденсированных систем (ЭКС) - смесевых твердых топлив, пиротехнических составов и др.

Изобретение относится к получению сферических порохов для стрелкового оружия, малокалиберной артиллерии, в системе ближнего боя. Способ получения высокоплотных СФП включает приготовление порохового лака при перемешивании в водной среде 1,8-2,5 мас.ч. этилацетата и пироксилина с вязкостью не более 4°Э или его смеси с возвратно-технологическими отходами, диспергирование порохового лака на сферические частицы, обезвоживание 2,5-6,0 мас. сернокислого натрия. Приготовление порохового лака ведут с использованием пороховой массы, содержащей 15-30 мас. нитроглицерина, а после диспергирования порохового лака на сферические частицы сернокислый натрий вводят порционно 3 раза через 10-15 мин равными массовыми долями от общего количества, после ввода последней порции перемешивают 10-15 мин, нагревают до температуры 72-75°C и выдерживают в течение 35-40 мин, затем поднимают температуру до 84-86°C, выдерживают 35-40 мин, поднимают температуру до 96-98°C и выдерживают образовавшуюся суспензию в течение 20-25 мин. Режимы формирования и отгонки растворителя обеспечивают получение гранул фракции 1,0-1,6 мм с насыпной плотностью не менее 1,04 гсм3. 1 табл., 6 пр.

Наверх