способ и установка для получения аммонитов или аммоналов по малогрузной технологии

Формула изобретения

1. Способ получения аммонитов или аммоналов по малогрузной технологии, заключающийся в подготовке исходных компонентов аммиачной селитры, тротила и поваренной соли и двухстадийном процессе получения трехкомпонентной смеси, при этом на первой стадии готовят двухкомпонентную смесь аммиачной селитры и тротила, на второй стадии в нее вводят поваренную соль или алюминиевую пудру, а подачу подготовленных компонентов на смешивание и отвод готового ВВ на расфасовку осуществляют пневмотранспортными средствами в дискретном режиме дозами по 40 50 кг.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что приготовление двухкомпонентной смеси аммиачная селитра тротил осуществляют в два этапа.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что смешивание аммиачной селитры и тротила на первом этапе осуществляют в смесителе рамно-лопастного типа дозами до 50 кг, а на втором этапе полученную смесь подают дискретно на окончательное смешивание в шаровую трехкамерную мельницу-смеситель.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что вторую стадию получения трехкомпонентной смеси осуществляют в смесителе рамно-лопастного типа дискретного действия дозами до 50 кг.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подготовленные компоненты - аммиачную селитру, тротил и поваренную соль на смешивание подают охлажденными.

6. Установка для получения аммонитов или аммоналов по малогрузной технологии, содержащая устройства подготовки компонентов, узел приготовления двухкомпонентной смеси аммиачная селитра тротил, узел приготовления трехкомпонентной смеси аммиачная селитра тротил поваренная соль или алюминиевая пудра и пневмотранспортные средства подачи подготовленных компонентов и отвода готового ВВ в дискретном режиме дозами по 40 50 кг.

7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что узел приготовления двухкомпонентной смеси включает дозатор весовой с набором дозы до 50 кг, рамно-лопастной смеситель дискретного действия и шаровую трехкамерную мельницу-смеситель.

8. Установка по п.6, отличающаяся тем, что узел приготовления трехкомпонентной смеси включает весовой дозатор с набором дозы до 50 кг и рамно-лопастной смеситель с дискретной выдачей готового ВВ.

9. Установка по п.6, отличающаяся тем, что пневмотранспортные средства подачи аммиачной селитры, тротила и поваренной соли снабжены системами охлаждения.

10. Установка по п.6, отличающаяся тем, что пневмотранспортные средства подачи аммиачной селитры и тротила и отвода готового ВВ снабжены прерывателями детонации.

11. Установка по п.6, отличающаяся тем, что пневмотранспортные средства подачи алюминиевой пудры и отвода готового ВВ снабжены устройствами обнаружения пламени и прерывателями пламени.

Описание изобретения к патенту

Заявляемое техническое решение относится к области изготовления промышленных взрывчатых веществ (ВВ).

Известна установка для непрерывного приготовления аммонитов, содержащая устройства для предварительного измельчения, сушки и просеивания компонентов, дозирующие ленточные транспортеры, мельницу смеситель и устройство для укупорки готового продукта, соединенные между собой транспортерами (авт. свид. N 168610, кл. C 06 B 21/00).

Основным недостатком установки является применение громоздкого оборудования, в котором перерабатывается большое количество ВВ для достижения требуемой производительности потока 5 т/ч, вследствие чего технологическая загрузка задания по ВВ составляет несколько тонн и превращает допустимые 0,5 1,0 т в существующих производствах на заводах России согласно требованиям "Правил устройств предприятий" по безопасным внутренним расстояниям до соседних зданий или внешним зонам до административных заданий и жилых поселков.

Кроме того, установка предназначена только для изготовления двухкомпонентного промышленного ВВ аммонита 6ЖВ. На установке реализуется способ изготовления аммонита по непрерывной технологии смещения компонентов в шаровой мельнице с предварительным измельчением как аммиачной селитры, так и тротила.

Измельчение тротила в мельнице при его подготовке в настоящее время не применяется, так как процесс измельчения связан с выделением тепла и при трении происходит "размягчение" чешуек и налипание тротила на стенки оборудования, вследствие чего падает производительность и требуется останавливать поток на технологическую чистку.

Недостатком технологического процесса является и нахождение всего обслуживающего персонала в особоопасной зоне, так как все операции выполняются в одном производственном здании, а операции измельчения тротила и смешения компонентов аммонита являются особоопаными. Наряду с этим в особоопасной зоне обслуживания будет находится и персонал соседних зданий, поскольку загрузка здания по ВВ превышает допустимую по фактическим расстояниям.

Известна также установка для непрерывного приготовления аммонитов, в которой мельница-смеситель выполнена в виде удлиненного цилиндра, разделенного диафрагмами с отверстиями на три секции, заполненные на 1/3 объема шарами, и установленного наклонно для продвижения смеси (выгрузки) при вращении мельницы, а дозирующее приспособление выполнено по типу полуавтоматических весов ДИ-425 (авт.свид. N 160669, кл. C 06 B 21/00 прототип).

Способ изготовления аммонитов на указанной установке включает процесс подготовки компонентов в здание смещения пневмотранспортером, дозирование компонентов в заданном соотношении дозами по 400 кг с высыпанием в двухвальный смеситель (при запуске высыпается предварительно 2 3 навески компонентов) для предварительного перемешивания двух- или трехкомпонентной смеси, механическое смещение компонентов во вращающейся трехкамерной шаровой мельнице, просеивание приготовленного порошкообразного аммонита через сетку 4 мм и подачу его в контейнерах подвесным толкающим конвейером в здание расфасовки в мешки или патронирования.

К недостаткам установки и реализуемого способа изготовления аммонитов относятся:

повышенная опасность производства в связи с увеличением загрузки технологического потока взрывчатыми веществами при введении двухвального смесителя (загрузка 800 1200 кг) и трубной трехкамерной мельнице (загрузка 600 800 кг);

возможность передачи детонации между зданиями смешения и подготовки тротила в случае аварийной ситуации, т. к. заложен пневмотранспорт тротила "сплошным потоком" и продуктопровод играет роль детонирующего шнура, а средств прерывания процесса детонации не предусмотрено;

возможность слеживания аммонитов в контейнерах при подаче на расфасовку из-за поглощения влаги из атмосферного воздуха высокогигроскопической селитрой требует введения в здании расфасовки дополнительных операций и устройств для рыхления и измельчения;

не предусмотрены устройства для охлаждения готового продукта или отдельных компонентов при подготовке для выполнения требования ГОСТ 14839. 20 77 по температуре аммонитов перед упаковыванием и патронированием не более 30^oC.

Указанные недостатки устраняются в предлагаемом техническом решении, сущность которого заключается в следующем:

приготовление предохранительных аммонитов или аммоналов производится с дистанционным управлением процессом в здании смешения в 2 стадии: первоначально готовят двухкомпонентную смесь тротила и аммиачной селитры (аммонит 6ЖВ), а затем вводят в нее поваренную соль или алюминиевую пудру;

дозирование компонентов в заданном соотношении осуществляется автоматически по весу с набором общей навески не более 50 кг;

предварительное перемешивание двухкомпонентной смеси тротила и селитры с смешивание готовой двойной смеси и соли или пудры производится дозами не более 50 кг с дискретной подачей на последующую операцию;

подача компонентов и готового аммонита или аммонала осуществляется пневмотранспортом "в импульсном режиме" дозами 40-50 кг, обеспечивающим прерывание процесса детонации и горения в аварийной ситуации;

введено охлаждение как подготовленных компонентов, так и готового ВВ, причем охлаждение продуктов осуществляется в процессе их транспортирования;

узел приготовления двухкомпонентной смеси или непредохранительного аммонита, т. е. аммонита 6ЖВ, включает весовой дозатор с набором дозы до 50 кг, рамно-лопастной смеситель дискретного действия для предварительного перемешивания набранной дозы компонентов и трехкамерную шаровую мельницу-смеситель для получения двойной смеси (аммонита 6ЖВ);

смеситель для получения трехкомпонентной смеси выполнен по типу рамно-лопастного с дискретной выдачей готового ВВ;

установка дополнительно содержит устройство для подготовки алюминиевой пудры;

пневмотранспорт оснащен прерывателями детонации, средствами обнаружения пламени и прерывания процесса горения.

Отличительными признаками предлагаемого способа является двухстадийный процесс приготовления трехкомпонентных смесевых ВВ с дозированием компонентов и двойной смеси малыми до 40 кг и переработкой небольших количеств ВВ до 50 кг на стадиях предварительного смешения двойной смеси и смешения тройной смеси, дискретная межоперационная подача двухкомпонентной смеси на окончательное смешивание и готового ВВ для подачи в пневмотранспорт, а также межфазовая подача компонентов и готового ВВ пневмотранспортом малыми дозами по 40, 50 кг с охлождением материалов в процессе транспортирования, за исключением алюминиевой пудры.

Преимуществом предлагаемого способа является уменьшение на порядок загрузки производства взрывчатыми веществами, что позволяет обеспечить выполнение требования ПУ-89 по безопасным расстояниям во всех существенных производствах, при этом расчетная загрузка ВВ дополнительно уменьшается за счет разрыва сплошности технологического потока при межоперационной дискретной подаче двух- и трехкомпонентных смесей и межфазовом дискретном транспортировании компонентов и готового продукта, а также расширение технологических возможностей в части изготовления всех марок аммонитов и аммоналов и повышение качества изготавливаемых промышленных ВВ за счет введения, охлаждения не только готового ВВ, но и компонентов, причем охлаждение совмещено с пневмотранспортированием, что позволяет исключить слеживаемость компонентов и готового ВВ.

Предлагаемый способ может быть осуществлен в универсальной установке для получения всех промышленных ВВ, основные узлы которой следующие:

узел подготовки двойной смеси, смеси тротил-селитра, узел подготовки тройной смеси тротил селитра соль или алюминиевая пудра, пневмотранспорт подачи каждого компонента и готового продукта и межоперационные винтовые конвейеры;

узел подготовки двойной смеси, тротил-селитра, включает дозирующее устройство, рамно-лопастной смеситель дискретного действия предварительного смешивания, трехкамерную шаровую мельницу смеситель для окончательного смешивания и одновременного измельчения компонентов до требуемой дисперсности, соединенную с ситом "Бурат";

узел приготовления тройной смеси содержит дозирующее устройство двойной смеси и соли или алюминиевой пудры и рамноплопастной смеситель дискретного действия.

Пневмотранспортные установки, за исключением пневмотранспорта для подачи алюминиевой пудры, оснащены системой охлаждения и включают один или два пневмонасоса, продуктопровод с прерывателями процесса детонации или горения.

Рамно-лопастной смеситель в отличие от двухвального смесителя позволяет проводить смешение небольших доз компонентов и изменять параметры смешения на обеих стадиях процесса изготовления ВВ, применение его на стадии смешения трехкомпонентной смеси при изготовлении предохранительных аммонитов вместо трехкамерной шаровой мельницы позволит исключить или значительно уменьшить степень измельчения частиц поваренной соли, к которой к пламягасителю, предъявляются жесткие требования по гранлометрическому составу.

Пневмотранспорт подачи компонентов на фазу смешения и готового ВВ на расфасовку унифицирован, подача продукта малыми дозами в виде поршня не более 30 м позволяет иметь участок продуктопровода, свободный от продукта, что обеспечивает процесса детонации или горения ВВ в случае аварийной ситуации. Кроме того, исключение передачи детонации или горения продублировано оснащением пневмотранспорта, в зависимости от транспортируемого продукта, прерывателями детонации или пламени, или и тем и другим одновременно.

Малоразгрузная технология изготовления аммонитов и аммоналов всех марок может быть реализована только на предлагаемой универсальной установке.

Приготовление предохранительных аммонитов или аммоналов по малогрузной технологии производят в две стадии. Сначала готовят двойную смесь из тротила и селитры, которые подают из зданий подготовки пневмотранспортом дозами 40 кг, компоненты поочередно дозируют в емкость весового дозатора в заданном соотношении с набором общей навески до 50 кг, после чего навеску высыпают в рамно-лопастной смеситель для предварительного перемешивания с последующим транспортированием смеси в трехкамерную шаровую мельницу смеситель для окончательного перемешивания и измельчения частиц до требуемой дисперсности.

Подачу селитры осуществляют с помощью двух пневмонасосов с переключателем потоков, причем во время цикла работы одного пневмонасоса производят загрузку селитры в другой пневмонасос, в процессе пневмотранспортирования селитру охлаждают до температуры не менее 400^oC.

Подачу тротила осуществляют одним пневмонасосом, охлаждение тротила в процесс транспортирования производят только в летнее время при температуре окружающей среды более 10^oC.

На второй стадии смешивают двойную смесь с солью или алюминиевой пудрой, которые подают из зданий подготовки пневмотранспортом дозами по 400 кг. Соль охлаждают в процессе пневмотранспортирования до температуры не менее 40^oC.

Подготовка алюминиевой пудры заключается в контроле температуры в банках перед вакуумтранспортом в осадитель, из которого ее загружают в пневмонасос дозой 40 кг.

Двойную смесь, тротил-селитра, и поваренную соль или алюминиевую пудру поочередно дозируют в емкость дозатора в заданном соотношении, с набором общей навески не более 500 кг, которую высыпают в рамно-лопастной смеситель дискретного действия, где в течение заданного времени производится интенсивное перемешивание трехкомпонентной смеси, а затем быстрая выгрузка приготовленного ВВ в пневмотрнаспорт подачи на расфасовку. Подача ВВ на расфасовку осуществляют с помощью двух пневмонасосов с переключателем потока. Готовое ВВ во время транспортирования охлаждается до температуры не менее 30^oC.

В случае приготовления непредохранительного аммонита, т.е. только двойная смесь тротил-селитра, смесь после трехкамерной шаровой мельницы смесителя и сита поступает в пневмотранспорт подачи на расфасовку готового ВВ.

Универсальная установка приготовления аммонитов и аммоналов по малогрузной технологии представлена на чертеже.

Установка содержит узел приготовления двойной смеси, состоящий из трехкамерной шаровой мельницы 1, соединенной винтом конвейерами 2 и 3 на выходе с рамно-лопастным смесителем 4 и весовым дозатором 5 и на выходе с ситом "Бурат" 6 посредством винтового конвейера 7, и узел приготовления тройной смеси, включающий весовой дозатор 8 и рамно-лопастной смеситель 9, соединенный посредством устройства раздачи 10 с двумя пневмонасосами 11 для подачи готового ВВ на расфасовку.

Весовой дозатор 5 соединен одним дозирующим питателем с бункером-осадителем 12 пневмотранспорта аммиачной селитры, содержащего кроме соединителя два пневмонасоса 13 и продуктопровод 14, имеющий охлаждающую и оснащенный переключателем потока 15, двумя прерывателями детонации 16, установленными в начале и в конце трассы продутопровода вне пределов задний подготовки селитры и смешения компонентов, и двумя датчиками 17 контроля прохождения поршня, расположенными за прерывателями детонации 16 на расстоянии 10 м, а вторым дозирующим питателем с бункером-осадителем 18 пневмотранспорта тротила, включающего кроме осадителя пневмонасос 19 и продуктопровод 20, имеющий охлаждающую рубашку и снабженный двумя прерывателями детонации 21 вне пределов зданий подготовки тротила и смешивания компонентов и двумя датчиками 22 контроля прохождения поршня на расстоянии 10 м от прерывателей.

Весовой дозатор 8 соединен одним дозирующим питателем с винтовым конвейером 23 подачи двойной смеси тротил-селитра, а вторым дозирующим питателем с бункером-осадителем 242 пневмотранспорта поваренной соли, содержащего кроме осадителя пневмонасос 25 и продуктопровод 26, снабженный охлаждающей рубашкой и датчиком 27 контроля прохождения поршня в осадитель 24, или с бункером-осадителем 28 пневмотранспорта алюминиевой пудры, включающего кроме осадителем племени 30 и датчиком 31 контроля прохождения поршня в осадитель 28, и пневмонасос 32, который оснащен устройством обнаружения пламени 33 и соединен с вакуумтранспортом пудры 34.

Пневмотранспорт аммонитов (аммоналов) включает два пневмонососа 11, оснащенных устройством обнаружения пламени 35, бункер-осадитель 36 и продуктопровод 37, имеющий охлаждающую рубашку и оснащенный переключателем потока 38, двумя прерывателями детонации 39, двумя датчиками 40 контроля прохождения поршня на расстоянии 10 м от прерывателей и прерывателем пламени 41.

Винтовой конвейер 42 предназначен для подачи двойной смеси через устройство раздачи 43 сразу после просеивания в пневмонасосы 11 при изготовлении непредохранительного аммонита 6ЖВ.

Приготовление предохранительных аммоналов производителя в две стадии.

На первой стадии готовятся двойная смесь: аммиачная селитра тротил или непредохранительный аммонит 6ЖВ. Для чего по запросу с датчиков нижнего уровня в бункерах-осадителях 12 и 18 загруженные пневмонасосы 13 и 19 навески подготовленной селитры и тротила по 40 кг транспортируются по продуктопроводам 14 и 20 в здание смещения. Из бункеров-осадителей 12 и 18 селитра и тротил подаются винтовыми конвейерами в питатели весового дозатора 5, дозирование компонентов в емкость дозатора в заданном соотношении при общей навеске не более 50 кг осуществляется автоматически с поочередной загрузкой, вначале селитры, затем тротила, работа винтового конвейера бункера-осадителя и соответствующего питателя весового дозатора сблокированы. Набранная навеска при открытии заслонки весового дозатора высыпается в рамно-лопастной смеситель 4, где в течение заданного времени производится перемешивание селитры и тротила, а затем быстрая выгрузка смеси винтовым конвейером с подачей в трехкамерную шаровую мельницу-смеситель 1 через загрузочный винтовой конвейер 2, работа винтовых конвейеров смесителя 4 и конвейера 2 сблокированы.

Из трехкамерной мельницы готовая двойная смесь или аммонит 6ЖВ подаются винтовыми конвейерами 3 и 7 в сито "Бурат" 6 на просеивание через сетку 4 мм, при этом осуществляется контроль дисперсности двойной смеси (аммонита 6ЖВ). Аммонит 6ЖВ из сита "Бурат" через устройство раздачи 43 подается винтовым конвейером 42 в устройство раздачи 10 для поочередной загрузки пневмонасосов 11 для транспортирования его по продуктопроводу 37 в бункер-осадитель 36 на расфасовку.

На второй стадии готовится тройная смесь: аммиачная селитра тротил - поваренная соль или аммиачная селитра тротила алюминиевая пудра.

Готовая смесь из сита "Бурат" 6 через устройство раздачи 43 подается винтовым конвейером 23 в питатель весового дозатора 8, работа винтового конвейера 23 и питателя весового дозатора 8 сблокированы.

Поваренная соль или алюминиевая пудра подаются в другой питатель весового дозатора 8 винтовыми конвейером бункера-осадителя 24 или винтовым конвейером бункера-осадителя 28, работа этих конвейеров блокируется с питателем весового дозатора.

В бункер-осадитель 24 доза поваренной соли 40 кг подается по запросу с датчика нижнего уровня пневмонасосом 25 по продуктопроводу 26. В бункер-осадитель 28 доза алюминиевой пудры 40 кг подается по запросу с датчика нижнего уровня по продуктопроводу 29 пневмонасосом 32, в который пудра загружается винтовым конвейером осадителя вакуумтранспорта 34.

Дозирование двойной смеси и поваренной соли или алюминиевой пудры в емкость весового дозатора 8 в заданном соотношении при общей навеске не более 50 кг осуществляется автоматически с поочередной загрузкой, вначале двойной двойной смеси, затем соли или пудры; набранная навеска при открытии заслонки дозатора высыпается в рамно-лопастной смеситель 9, в котором в течение заданного времени производится интенсивное смешение компонентов, а затем быстрая выгрузка готового ВВ винтовым конвейером с подачей в устройство раздачи 10 для поочередной загрузки пневмонасосов 11 для транспортирования по продуктопроводу 37 в бункер-осадитель 36 на расфасовку.

Малогрузная технология и оборудование разработаны и находятся в стадии опытно-промышленной отработки.