способ получения сферического пороха для стрелкового оружия
Классы МПК: | C06B21/00 Способы или устройства для обработки взрывчатых веществ, например формование, резка, сушка C06B25/18 нитроцеллюлозу в количестве 10% (по весу) или более от общего состава |
Автор(ы): | Староверов Александр Александрович (RU), Гатина Роза Фатыховна (RU), Хацринов Алексей Ильич (RU), Абдулкаюмова Суфия Махмутовна (RU), Староверова Елена Ивановна (RU), Староверов Виталий Александрович (RU), Имамиева Айгуль Равилевна (RU), Михайлов Юрий Михайлович (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2012-12-03 публикация патента:
20.08.2014 |
Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Способ получения сферического пороха включает промывку, сортировку, отжим от воды и сушку, в котором отжим пороха от воды проводят на карусельном вакуум-фильтре, состоящем из 8 вращающихся воронок, в нижней части которых установлены верхняя и нижняя сетки 01 и 07, соответственно, на боковых частях воронок установлены вибраторы, водно-пороховую суспензию с концентрацией пороха 25-30 мас.% подают во вращающиеся воронки, заполняют их на 2/3 объема порохом, вводят графитовую суспензию и проводят под разрежением 8-12 кПа удаление воды до остаточного содержания 18-22 мас.%, затем порох выгружают в приемный бункер шнек-питателя и пневмотранспортом подают на сушку. 1 ил., 1 табл., 5 пр.

Формула изобретения
Способ получения сферического пороха, включающий промывку, сортировку, отжим от воды и сушку, отличающийся тем, что отжим сферического пороха от воды проводят на карусельном вакуум-фильтре, состоящем из 8 вращающихся с частотой 0,09-0,5 об/мин воронок, каждая из которых имеет объем 24 л, в нижней части установлены верхняя и нижняя сетки 01 и 07, соответственно, на боковых частях воронок установлены вибраторы, водно-пороховую суспензию с концентрацией пороха 25-30 мас.% подают во вращающиеся воронки, заполняют их на 2/3 объема порохом, вводят графитовую суспензию, состоящую из 1 мас. ч. графита и 6-7 мас. ч. воды, в количестве 0,1-0,3 мас.% по отношению к пороху и проводят под разрежением 8-12 кПа удаление воды до остаточного содержания 18-22 мас.%, затем порох выгружают в приемный бункер шнек-питателя и пневмотранспортом подают на сушку.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.
В литературе [1] известны способы сушки различных материалов. Однако применение указанных способов является опасным в технологии получения сферических порохов.
В качестве прототипа авторами выбран патент [2], включающий введение сферического пороха после отжима от воды графитовой суспензии с последующей подачей пороха с графитом в пневмотранспортную линию под давлением сжатого воздуха, где в процессе движения СФП с графитом в потоке нагретого воздуха в режиме кипения происходит процесс сушки и графитовки пороха, при этом в порох после отжима от воды до влажности 18,0 22,0 мас.% вводят графитовую суспензию, состоящую из 1 масс. части графита и 6
7 масс. частей воды, в количестве 0,15
0,2 мас.% к массе пороха в пересчете на сухой вес графита, и подают в бункер-накопитель, из которого шнек-питателем подают в пневмотранспортную линию под давлением сжатого воздуха 0,5
4,5 кгс/см2 и температурой от 50 до 100°С через циклон-осадитель на сушку.
Недостатком данного способа является то, что получение СФП при отжиме до влажности 18,0 22,0 мас.% связано с большими трудозатратами, так как вода от пороха отделяется на вакуум-сцежах после фазы флегматизации или после мокрой сортировки.
Целью изобретения является снижение трудозатрат за счет повышения механизации и автоматизации технологического процесса на фазе отжима пороха от воды.
Поставленная цель достигается тем, что отжим сферического пороха от воды проводят на карусельном вакуум-фильтре, состоящем из 8 вращающихся с частотой 0,09 0,5 об/мин воронок, каждая из которых имеет объем 24 л, в нижней части установлены верхняя и нижняя сетки 01 и 07, соответственно, на боковых частях воронок установлены вибраторы, водно-пороховую суспензию с концентрацией пороха 25
30 мас.% подают во вращающиеся воронки, заполняют их на 2/3 объема порохом, вводят графитовую суспензию, состоящую из 1 масс. части графита и 6
7 масс. частей воды, в количестве 0,1
0,3 масс.% по отношению к пороху, и проводят под разрежением 8...12 кПа удаление воды до остаточного содержания 18
22 мас.%, затем порох выгружают в приемный бункер шнек-питателя и пневмотранспортом подают на сушку.
Карусельный вакуум-фильтр представлен на чертеже.
Карусельный вакуум-фильтр состоит из 8 вращающихся с частотой 0,09 0,5 об/мин воронок 1, каждая из которых имеет объем 24 л, в нижней части воронки установлены верхняя и нижняя сетки 01 и 07, соответственно, на боковых частях воронок установлены вибраторы 2. Снижение частоты вращения воронок менее 0,09 об/мин приводит к снижению производительности последующих технологических операций, а увеличение частоты вращения воронок более 0,5 об/мин приводит к увеличению производительности и, как следствие, к невозможности получения пороха при последующих операциях со стабильными физико-химическими характеристиками. Верхняя сетка 01, установленная в нижней части воронки, препятствует прохождению мелкой фракции, а нижняя сетка 07 практически выполняет роль каркаса. Вибраторы обеспечивают разрушение застойных зон и способствуют равномерному удалению воды из пороха.
Водно-пороховую суспензию с концентрацией пороха 25 30 мас.% подают во вращающиеся воронки, заполняют их на 2/3 объема порохом, вводят графитовую суспензию, состоящую из 1 масс. части графита и 6
7 масс. частей воды, в количестве 0,1
0,3 мас.% по отношению к пороху.
Уменьшение концентрации пороха в воде менее 25 мас.% связано с увеличением объема использования воды, а увеличение концентрации пороха в воде более 30 мас.% приводит к забиванию трубопроводов.
Вращающиеся воронки заполняют на 2/3 объема во избежание разлива пороховой суспензии. Уменьшение воды менее 6 масс. частей к 1 масс. части графита повышает вязкость графитовой суспензии, что не обеспечивает более полного распределения графита в массе пороха, а увеличение количества воды более 7 масс. частей способствует уносу графита из пороха водой. Уменьшение графита менее 0,1 мас.% не обеспечивает равномерного его распределения по поверхности пороховых элементов, а увеличение графита более 0,3 мас.% связано с избытком свободного графита на фазе мешки и снаряжении патронов на роторных линиях.
Удаление воды из пороха проводят при разрежении 8 12 кПа до влажности 18
22 мас.%. Снижение разрежения при удалении воды из пороха менее 8 кПа приводит к увеличению влажности пороха более 22 мас.%, а увеличении разрежения более 12 кПа дальнейшего эффекта по снижению влажности пороха не дает.
Полученный СФП с влажностью 18 22 мас.% выгружают в приемный бункер шнек-питателя 3 и далее пневмотранспортом направляют на сушку.
Технологические режимы и физико-химические характеристики пороха, полученного по разработанному авторами способу, в пределах граничных условий (примеры 1 3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5) приведены в таблице.
Из приведенных в таблице данных видно, что по разработанному авторами способу полученный порох после удаления воды на карусельном вакуум-фильтре имеет стабильные характеристики по влажности в пределах граничных условий. За пределами граничных условий полученный СФП (примеры 4, 5) имеет более высокое содержание.
Следовательно, разработанный авторами способ отжима пороха от воды на карусельном вакуум-фильтре позволяет сократить трудозатраты, автоматизировать и механизировать процесс удаления воды от пороха в сравнении с тем, что ранее порох выгружался в мешки и отжимался от воды на вакуум-сцежах вручную.
Таблица | |||||
Технологические режимы и физико-химические характеристики сферического пороха | |||||
Наименование показателя | Пример (Пр. № 1) | Пр. № 2 | Пр. № 3 | Пр. № 4 | Пр. № 5 |
Количество воронок, шт. | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
Частота вращения воронок, об/мин | 0,09 | 0,3 | 0,5 | 0,07 | 0,6 |
Объем воронок, л | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
Концентрация пороха в водной суспензии, мас.% | 25 | 28 | 30 | 20 | 32 |
Объем заполнения воронок | 2/3 | 2/3 | 2/3 | 2/3 | 2/3 |
Количество воды, используемой для приготовления графитовой суспензии, масс. Частей | 6 | 6,5 | 7 | 5 | 8 |
Количество вводимого графита, мас.% | од | 0,2 | 0,3 | 0,05 | 0,4 |
Разрежение в воронках при удалении воды, кПа | 8 | 10 | 12 | 7 | 13 |
Остаточное содержание воды в порохе, мас.% | 18 | 20 | 22 | 28 | 24 |
Химическая стойкость пороха, мм. рт.ст. | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
Литература
1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1973.- 750 с.
2. Способ получения сферического пороха. Патент RU 2183604, С06В 21/00, опубл. 20.06.20002, 6 с.
Класс C06B21/00 Способы или устройства для обработки взрывчатых веществ, например формование, резка, сушка
Класс C06B25/18 нитроцеллюлозу в количестве 10% (по весу) или более от общего состава