СПОСОБ РАССНАРЯЖЕНИЯ БОЕПРИПАСОВ С ОДНОВРЕМЕННЫМ ПОЛУЧЕНИЕМ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ С НУЛЕВЫМ КИСЛОРОДНЫМ БАЛАНСОМ Российский патент 1998 года по МПК F42B33/06 C06B21/00 

Изобретение относится к способам расснаряжения боеприпасов и предназначено для извлечения компонентов взрывчатых веществ (ВВ) из разрывных зарядов с одновременной их переработ в промышленные ВВ и изделия с нулевым кислородным балансом, а также использование конструктивных материалов корпусов в народном хозяйстве.

Известны такие способы расснаряжения: способ расснаряжения путем подачи теплоносителя в корпус боеприпаса под давлением (Патент Великобритании N 139207, кл. F 42 B 33/06, 1920 г.); способ расснаряжения выплавлением ВВ из корпусов воздухом, нагретым до 130^oC (патент ФРГ N 1678212), кл. C 06 B 21/00, 1972 г./; способ расснаряжения боеприпасов с помощью жидкостей, растворяющих тротил при температуре, меньшей 80^oC (патент РФ 2031896, кл. C 06 B 21/00, F 42 B 33/00 [1995]).

Однако перечисленные способы не предусматривают одновременную переработку извлеченных взрывчатых материалов в промышленные ВВ с нулевым кислородным балансом, обеспечивающим их широкое применение в народном хозяйстве.

Недостатком этих способов является невозможность получения промышленных ВВ с нулевым кислородным балансом непосредственно в процессе расснаряжения при одновременном обеспечении безопасности в процессе расснаряжения при одновременном обеспечении безопасности процесса, качества и стабильности физико-химических свойств готовой продукции.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в устранении этих недостатков.

Эта задача решается путем использования в качестве рабочей среды низкоплавкой эвтектической смеси минеральных окислителей.

Сущность изобретения заключается в том, что предложен способ расснаряжения боеприпасов с одновременным получением промышленных ВВ с нулевым кислородным балансом путем подачи на поверхность ВВ в боеприпасе рабочей среды, в качестве которой используют низкоплавкую эвтектическую смесь минеральных окислителей.

В качестве компонентов низкоплавких эвтектических смесей используют нитраты аммония, калия, натрия, кальция, магния, лития, как вещества, обладающие положительным (от +20 до +40%) кислородным балансом, инертные по отношению к извлекаемым взрывчатым материалам и широко применяемым в тех или иных промышленных ВВ. Использование любого из минеральных окислителей снижает величину отрицательного кислородного баланса тротилсодержащих боевых взрывчатых материалов, а применение в качестве рабочей среды низкоплавкой эвтектики в заранее рассчитанном количестве обеспечивает нулевой кислородный баланс образующейся смеси рабочей среды и извлеченных из корпуса компонентов ВВ. Это гарантирует получение промышленных гранул и зарядов, при использовании которых на месте проведения взрывных работ не происходит как выделения избытка кислорода (положительный кислородный баланс), так и ненасыщенных кислородом элементов и соединений (отрицательный кислородный баланс).

Температуры плавления низкоплавких эвтектических смесей минеральных окислителей составляют 80-130^oC, что полностью отвечает требованиям безопасности предприятий, перерабатывающих взрывчатые материалы, используемые давления при подаче рабочей среды в корпус боеприпаса - 0,1-5 кг/см². Это значительно меньше, чем в способе прототипе.

Наличие в составе эвтектик безводных инертных окислителей приводит к снижению чувствительности исходных ВВ непосредственно на стадии извлечения из корпуса, гарантирует качество готовой продукции. Отсутствие водных целевых добавок в рабочей среде повышает безопасность расснаряжения алюминийсодержащих боеприпасов.

Дополнительного снижения чувствительности извлекаемых веществ (до 4-8% по Касту) достигают введением в состав эвтектик от 0.5 до 5 мас.% флегматизирующих добавок (стеарата кальция и цинка и др.) При необходимости регулирования технологических свойств эвтектик и их смесей с извлеченными продуктами в состав рабочей среды в количестве от 0,5 до 5 мас.% вводят поверхностно-активные вещества: эмульгаторы (сульфанат, сульфанол), стабилизаторы (триацетилцеллюлоза и др.), структурообразователи (диспергатор НФ и др.).

Безотходное использование отработанной низкоплавкой эвтектической смеси совместно с извлеченными материалами исключает дополнительные операции по разделению жидкой среды и таких компонентов исходных ВВ, как тротил, гексоген, октоген, алюминий, что упрощает процесс расснаряжения боеприпасов и обеспечивает возможность организации непрерывного процесса
Наличие в составе готовой продукции широко распространенных в промышленных ВВ неорганических окислителей при требуемой чувствительности и нулевом кислородном балансе позволяет использовать вновь полученные изделия или заряды практически на всех видах работ, ведущихся в горнодобывающей промышленности.

Основные характеристики готовой продукции в зависимости от рецептуры извлекаемого ВВ на примере использования в качестве рабочей среды эвтектики из нитратов аммония, натрия и кальция представлены в таблице.

Изобретение поясняется примерами осуществления способа расснаряжения боеприпасов.

Пример 1. Боеприпас наполнен смесь ТГ-40 с массой ВВ 3,7 кг. Рабочая среда - эвтектика солей NH₄NO₃ (69 мас.%, NaNO₃ (13 мас.%) и Ca(NO₃)₂ (18 мас.%) с температурой плавления 107,7^oC. На предварительной стадии в соответствии с требуемым процентом соотношением в эвтектике компоненты рабочей среды загружают в смеситель. Расплавленная и нагретая до 130^oC рабочая среда поступает в дозатор, откуда в соответствии с расчетом (пример ТГ-40 в таблице) 6,3 кг окислителя поступает в обогреваемый нагнетатель монтежю, откуда под определенным давлением производят его подачу в корпус боеприпаса. Отработавшая в корпусе смесь окислителя, тротила и гексогена по окончании извлечения поступает из нагнетателя в обогреваемый накопитель. На стадии извлечения устанавливают новый боеприпас и производят подачу очередной дозы окислителя. Нагретую в накопителе до требуемой для переработки в изделие температуры (110-120^oC) жидкую смесь полученного промышленного ВВ подают либо на гранулирование, либо на изготовление зарядов.

Пример 2. Боеприпас снаряжен смесью ТГ-20 с массой ВВ 20 кг. Рабочая среда - эвтектика солей NH₄NO₃ (69 мас.%), NaNO₃ (13 мас.%) и Ca(NO₃)₂ (18 мас. %) с температурой плавления 107,5 ^oC и стеарат кальция (5 мас.% сверх 100%) в качестве флегматизирующей добавки. Приготовленную и подогретую до 130^oC в смесителе рабочую среду в количестве 20 кг подают из дозатора в нагнетатель и корпус боеприпаса. Отработавшая в корпусе смесь окислителя, тротила и гексогена в количестве 40 кг поступает в накопитель. Туда же для достижения нулевого кислородного баланса смеси (пример с ТГ-20 в таблице) из дозатора добавляют 90 кг окислителя. Готовое жидкое промышленное ВВ поступает на переработку, а на стадию извлечения подают новый боеприпас.

Пример 3. Боеприпас наполнен тротилом с массой ВВ 1 кг. Рабочая среда - эвтектика солей Mg(NO₃)₂ (17,5 мас.%), NH₄NO₃(65 мас.%) и NaNO₃(17,5 мас.%) с температурой плавления 80,2^oC. Приготовленную и подогретую до 85^oC в смесителе рабочую среду в количестве 25 кг подают из дозатора в нагнетатель и корпус боеприпаса. По истечении 40-60 с работы нагнетатель отключают и устанавливают следующий боеприпас. По окончании извлечения ВВ из 10 боеприпасов отработавшая смесь тротила и окислителя в количестве 35 кг поступает из нагнетателя в накопитель и далее - на изготовление продукции. В том же порядке производят расснаряжение очередной партии из 10 боеприпасов.

Пример 4. Боеприпас снаряжен смесью МС с массой ВВ 200 кг. Рабочая среда - эвтектика солей KNO₃ (12,5 мас.%), NH₄NO₃ (66,5 мас.%), NaNO₃ (21 мас.%) с температурой плавления 118,5 ^oC. Приготовленная и подогретая до 130 ^oC в смесителе рабочая среда в количестве 20 кг поступает из дозатора в нагнетатель и корпус боеприпаса. По истечении определенного промежутка времени (5-10 мин) отработавшую в корпусе смесь окислителя и MC подают в накопитель, а в нагнетатель поступает очередные 20 кг рабочей жидкости. По окончании 10 циклов извлечения до полной очистки корпуса боеприпаса в накопителе образуется смесь из 200 кг МС и 200 кг окислителя. При получении промышленного ВВ с нулевым кислородным балансом добавляют еще 270 кг окислителя, после чего смесь подают на гранулирование или изготовление зарядов.

Пример 5. Боеприпас снаряжен смесью МС с массой ВВ 5 кг. Рабочая среда - эвтектика солей KNO₃ (62 мас.%), CA(NO₃)₂ (15 мас.%), LiNO₃(23 мас.%) с температурой плавления 117,4 ^oC. Для улучшения технологических свойств смеси рабочей среды и извлекаемых компонентов на предварительной стадии в смеситель добавляют по 0,5 мас.%, (сверх 100%) сульфанола, триацетилцеллюлозы и диспергатора НФ. Приготовленная и подогретая до 130^oC в смесителе рабочая среда в количестве 11,8 кг поступает из дозатора в обогреваемый нагнетатель, откуда производят ее подачу в корпус боеприпаса. Через 5-7 мин по окончании извлечения смесь рабочей среды, тротила, гексогена и алюминия поступает в накопитель для переработки в изделия, а на стадии извлечения устанавливают новый боеприпас и производят подачу очередной дозы окислителя в нагнетатель.

Изобретение относится к способам расснаряжения боеприпасов и предназначено для извлечения компонентов взрывчатых веществ (BВ) из разрывных зарядов с одновременным получением промышленных ВВ с нулевым кислородным балансом. Способ осуществляется подачей на поверхность ВВ в боеприпасе рабочей среды, нагретой до 80-130^oС. Рабочей средой в процессе является низкоплавкая эвтектическая смесь минеральных окислителей с веществами, снижающими чувствительность (стеараты кальция и цинка) и ПАВ ( эмульгаторы, структурообразователи и стабилизаторы). В качестве компонентов низкоплавких эвтектик используют нитраты натрия, калия, кальция, магния, лития. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Способ расснаряжения боеприпасов с одновременным получением промышленных взрывчатых веществ с нулевым кислородным балансом, включающий подачу на поверхность взрывчатого вещества в боеприпасе рабочей среды, в качестве которой используют низкоплавкую эвтектическую смесь минеральных окислителей. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве компонентов низкоплавкой эвтектической смеси используют нитраты аммония, калия, натрия, кальция, магния и лития. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в составе эвтектической смеси в качестве целевых добавок используют стеараты кальция и цинка, резорцин, штатный флегматизатор и поверхностно-активные вещества: сульфанат, сульфанол, триацетилцеллюлоза, диспергатор НФ в количестве 0,5 - 5,0 мас.%.