Способ приготовления термопластичного энергетического состава

Изобретение относится к способу приготовления энергетических составов. После дозирования связующего в лопастной смеситель с рубашкой дозируют порошкообразные компоненты, при этом перемешивание каждой порции порошкообразных компонентов с термопластичным связующим в вязкотекучем состоянии проводят в обогреваемом смесителе с последующим измельчением готового состава при подаче охлаждающей жидкости в валы и рубашку смесителя до стабилизации величины потребляемой мощности. Способ позволяет снизить технологические потери при выгрузке готового состава из смесительного оборудования. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области приготовления термопластичных энергетических составов, в том числе взрывчатых составов с использованием термопластичного связующего, и может быть использовано в химической, оборонной и других отраслях промышленности.

Способ может быть применен при изготовлении составов для инженерных боеприпасов и других изделий аналогичного назначения.

Термопластичные энергетические составы наряду с порошкообразными компонентами (металлами, окислителями, взрывчатыми веществами) содержат полимерные материалы или смеси нескольких полимеров, переходящие в пластичное вязкотекучее состояние при нагревании. При охлаждении состав теряет свои пластические свойства и становится твердым.

Формирование изделий из термопластичных энергетических составов методом прессования в закрытых пресс-формах остается наиболее простым и универсальным способом получения изделий различной формы, не требующих сложного оборудования, легко реализуемым в условиях массового производства изделий.

Существенное влияние на плотность прессуемых изделий оказывает дисперсность частиц, поэтому требуется предварительное измельчение составов перед прессованием.

Известен способ смешения компонентов взрывчатого состава по патенту РФ №2259982 кл. С06В 21/00, опубл. 10.09.2005 (прототип), согласно которому способ смешения включает подготовку жидковязких и порошкообразных компонентов, порционное дозирование жидковязких компонентов в смеситель, дозирование порошкообразных компонентов в смеситель сначала с крупным, а затем с мелким размером частиц, перемешивание каждой порции порошкообразных компонентов с жидковязкими компонентами (связующим).

При изготовлении термопластичных энергетических составов по данному способу остаются нерешенными вопросы по выгрузке и дальнейшему измельчению состава. Как показала практика изготовления термопластичных составов в смесительном оборудовании, при его выгрузке из смесительного оборудования около 1/3 части состава остается на валах смесителя. Выгрузка энергетического состава в пластичном состоянии производится в виде кусков нерегламентированных размеров. После охлаждения выгруженных кусков требуется их дополнительное измельчение.

В литературе известны способы измельчения составов (взрывчатых материалов) в аппаратах, рабочими органами которых являются два вращающихся навстречу друг другу ротора с набором дисков, аналогичных фрезам (патент РФ №2077131 кл. B02C 13/22, опубл. 10.04.1997, №2102364 кл. C06B 21/00, опубл. 20.01.1998, полезная модель №17918 кл. C06B 21/00, опубл. 10.05.2001), или диски, установленные с зазором между собой и смещенные по шагу (патент РФ №2111198 кл. C06B 21/00, опубл. 20.01.1998).

Также известны способы измельчения эластомеров посредством их предварительного охлаждения (заявка на изобретение №95101194 кл. B29B 17/00, опубл. 27.01.1997).

Техническим результатом предлагаемого способа является разработка способа приготовления термопластичного энергетического состава, позволяющего снизить технологические потери при выгрузке готового состава из смесительного оборудования.

Указанный технический результат достигается тем, что измельчение энергетического состава проводится непосредственно после его приготовления в том же смесительном оборудовании.

Приготовление термопластичного энергетического состава включает подготовку связующего и порошкообразных компонентов, дозирование связующего в смеситель, дозирование порошкообразных компонентов, перемешивание каждой порции порошкообразных компонентов с термопластичным связующим в обогреваемом смесителе с контролем нагрузок на приводе смесителя до стабилизации величины потребляемой мощности, что свидетельствует о завершении процесса измельчения.

Непосредственно после приготовления состава в том же смесителе производится его измельчение путем перемешивания при подаче охлаждающей жидкости в рубашку и валы смесителя. При охлаждении состава повышается его вязкость, уменьшается пластичность, и он переходит из пластичного состояния в твердое и начинает измельчаться при сдвиговом воздействии валов с лопастями.

Ниже приводятся примеры приготовления состава по прототипу и по предлагаемому решению.

Опыт по прототипу

В предварительно разогретый до (70-80)°С двухвальный лопастной смеситель сначала загрузили связующее - пластифицированный индустриальным маслом дивинилстирольный термоэластопласт, затем после перехода связующего из эластичного в вязкотекучее состояние последовательно загружали порошкообразные компоненты, в том числе взрывчатые. В первую очередь загружали порции крупнодисперсных компонентов. Перемешивание каждой порции порошкообразных компонентов со связующим проводили до достижения смесью температуры 90°С. Перемешивание после загрузки последней порции также проводили до достижения смесью температуры 90°С, затем - до стабилизации величины потребляемой мощности. Состав выгрузили с помощью шнека выгрузки в виде кусков нерегламентированной формы. Около 1/3 части состава осталась на валах смесителя, которая выгружалась вручную. После охлаждения состава его измельчение проводили в другом оборудовании.

Проведенный опыт показал возможность изготовления термопластичного энергетического состава. Однако при изготовлении термопластичных составов по данному способу остаются нерешенными вопросы по выгрузке и дальнейшему измельчению состава.

Опыты по предлагаемому техническому решению

Перемешивание после загрузки последней порции дисперсных компонентов проводили до достижения смесью температуры 90°С, затем - до стабилизации величины потребляемой мощности, как было описано выше.

Затем после приготовления состава в том же оборудовании производили его измельчение путем перемешивания при подаче воды температурой (10-15)°С в рубашку и валы смесителя или другой охлаждающей жидкости до достижения смесью температуры (40-50)°С. Измельчение проводилось до стабилизации величины потребляемой мощности.

При рассеве приготовленного таким образом порошкообразного энергетического состава получили следующее количественное распределение по размерам:

- 46% с размером частиц от 5 до 10 мм;

- 54% с размером менее 5 мм.

При данном способе приготовления состава достигается практически полная его выгрузка из смесительного оборудования. Полученный состав не требует дополнительного измельчения и может быть использован для формирования изделий методом прессования.

1. Способ приготовления термопластичного энергетического состава, включающий подготовку связующего и порошкообразных компонентов, дозирование связующего в лопастной смеситель с рубашкой, дозирование порошкообразных компонентов, отличающийся тем, что перемешивание каждой порции порошкообразных компонентов с термопластичным связующим в вязкотекучем состоянии проводят в обогреваемом смесителе с последующим измельчением готового состава при подаче охлаждающей жидкости в валы и рубашку смесителя до стабилизации величины потребляемой мощности.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смешение проводят при температуре 90°C.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к изготовлению тонких пиротехнических нагревателей (пиронагревателей) для тепловых (разогревных) и пиротехнических источников тока. Перед применением асбест прокаливают при температуре от 390 до 450°С не менее 2 ч, выдерживают при комнатной температуре, а затем проводят распушивание асбеста путем измельчения и расчесывания на волокна в водной суспензии с концентрацией 0,2-3% после предварительной выдержки его в воде не менее 30 мин, после чего обезвоживают и высушивают заготовку.

Изобретение относится к способу изготовления пиротехнических составов для снаряжения замедлительных узлов средств инициирования. Способ заключается в изготовлении пиротехнических составов из окислителей и горючих путем измельчения и смещения компонентов совместно при воздействии ультразвука в жидкой среде в кавитационном режиме до образования агломерированных частиц.

Изобретение касается способа изготовления заряда смесевого ракетного твердого топлива (СРТТ) с использованием технологической схемы напорного формования или литья под небольшим давлением, позволяющего изготавливать мало- и среднегабаритные изделия в широком диапазоне изменения реологических характеристик топливной смеси по сравнению со значениями, допустимыми для технологии свободного литья.

Изобретение связано с разработкой композиции для скрепления пучка топливных элементов твердого топлива с дном камеры стартового двигателя противотанковых управляемых гранат «ПТУРС» методом дозирования расчетной навески крепящего состава координационным манипулятором перемещения смесительно-дозирующей машины.

Изобретение относится к способу изготовления скрепленного с корпусом заряда смесевого ракетного твердого топлива формованием свободным литьем. Способ включает размещение в барокамере на подставке корпуса в сборе с каналообразующей технологической оснасткой, оснащенной литниковой системой, стыковку бункера через переходник с каналообразующей технологической оснасткой, загрузку топливной массы в бункер, вакуумирование барокамеры, корпуса и бункера, открытие сливного клапана и слив топливной массы в корпус с дистанционным контролем окончания процесса заполнения корпуса топливной массой, распрессовку каналообразующей технологической оснастки.

Изобретение относится к производству сферических порохов к патронам стрелкового оружия. Способ предусматривает получение сферического пороха в реакторе с системой обогрева, включающей рубашку реактора, сборник, трубопроводы, в котором на стадиях формирования пороха в качестве теплоносителя в рубашку реактора подают насыщенный пар с температурой 60-98°С под давлением 0,200-0,950 атм.

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.

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 способу приготовления энергетических составов. После дозирования связующего в лопастной смеситель с рубашкой дозируют порошкообразные компоненты, при этом перемешивание каждой порции порошкообразных компонентов с термопластичным связующим в вязкотекучем состоянии проводят в обогреваемом смесителе с последующим измельчением готового состава при подаче охлаждающей жидкости в валы и рубашку смесителя до стабилизации величины потребляемой мощности. Способ позволяет снизить технологические потери при выгрузке готового состава из смесительного оборудования. 1 з.п. ф-лы.

Наверх