СПОСОБ СМЕШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВЗРЫВЧАТЫХ СОСТАВОВ И ФОРМОВАНИЯ ИЗ НИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2005 года по МПК C06B21/00 

Описание патента на изобретение RU2259339C1

Изобретение относится к области смешения взрывчатых составов и формования из них изделий, а конкретно к технологии смешения компонентов и формования изделий с применением вертикальных смесителей планетарного типа со съемными корпусами. Способ может быть применен при создании технологических процессов смешения компонентов и формования изделий из термореактивных композиций.

Из источников зарубежной и отечественной литературы известно широкое распространение способов смешения компонентов взрывчатых составов и формование из них изделий с применением вертикальных смесителей со съемными корпусами. Так, например, в способах производства зарядов твердого топлива (патенты США № 3562364, № 3807272, патент ФРГ № 2303065) описаны этапы введения компонентов в смеситель, приготовление состава, последовательность выполнения операций при формовании зарядов, средства для создания вакуума при формовании при использовании вертикальных смесителей со съемными корпусами.

Так же известен способ изготовления зарядов из смесевого твердого топлива по патенту РФ № 2167135, взятый авторами за прототип и предусматривающий дозирование жидковязких, порошкообразных компонентов, перемешивание их в вертикальном смесителе со съемным корпусом отсоединение корпуса от смесительной головки, подсоединение корпуса к поршневой гидравлической системе вытеснения, формование зарядов путем вытеснения состава поршнем гидравлической системы вытеснения и очистку съемного корпуса смесителя от остатков состава после окончания вытеснения каждой мешки состава.

Смешение компонентов и формование из них изделий из взрывчатых составов, содержащих отверждающие добавки, при принятых в прототипе температурных режимах (50-70°С) сопровождается началом процесса отверждения состава и повышением его реологических свойств. Как показано на чертеже изменение вязкости определяется температурой и продолжительностью ее воздействия: чем выше температура, тем интенсивнее идет процесс отверждения. Формование изделий из состава с повышенными реологическими свойствами ухудшает показатели качества изделий (монолитность, механические характеристики и т.д.). В связи с этим для обеспечения воспроизводимости свойств партии изделий, изготавливаемых из нескольких мешек, в прототипе очистка смесителя от остатков состава проводится после каждой мешки состава, что ухудшает технико-экономические показатели процесса: удлиняется производственный цикл, повышаются затраты на смешение компонентов и формование изделий.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка способа смешения компонентов взрывчатых составов и формования качественных по монолитности изделий с применением вертикальных смесителей со съемными корпусами без проведения очистки съемного корпуса смесителя после каждой мешки состава, смешения остатков состава после формования изделий с жидковязкими компонентами, предназначенными для следующей мешки (консервация остатков), периодического перемешивания полученной смеси в процессе консервации в оптимальном температурно-временном режиме.

Технический результат достигается тем, что при функционировании технологического процесса на основе известного способа вводятся следующие операции.

Продолжительность формования изделий ограничивают временем живучести состава (нарастание вязкости во времени до уровня, обеспечивающего формование монолитных изделий). После формования изделий остатки состава из корпуса смесителя вытесняют до крайнего нижнего положения поршня гидравлической системы вытеснения. В рубашку корпуса смесителя подают воду с температурой 15-35°С, дозируют в корпус смесителя навеску жидковязких компонентов из расчета получения требуемой загрузки смесителя для следующей мешки состава и перемешивают с остатками состава при температуре 15-35°С в течение 20-40 минут. При этом время от конца вытеснения состава до дозирования жидковязких компонентов не превышают 3 часов. Во время технологического перерыва полученную смесь перемешивают через каждые 3-4 часа в течение 20-40 минут. Дозирование порошкообразных компонентов и перемешивание состава начинают до истечения 48 часов с момента дозирования в смеситель жидковязких компонентов, а очистку смесителя от остатков состава проводят не позднее, чем после каждой шестой мешки состава.

Консервацию состава необходимо проводить до достижения вязкости остатков состава в смесителе к концу формования предельной величины, выше которой не обеспечивается формование монолитных изделий. Предельная вязкость, обеспечивающая формование монолитных изделий, определяется временем живучести состава. Поэтому продолжительность формования изделий перед консервацией остатков состава ограничивают временем живучести состава.

После формования изделий остатки состава из корпуса смесителя вытесняют до крайнего нижнего положения поршня гидравлической системы вытеснения. Этим обеспечивается выгрузка максимально-возможного количества состава из смесителя перед консервацией, количество остатков в смесителе с рабочей загрузкой в 1 т при этом составляет до 80 кг.

Для сохранения реологических свойств остатков состава в смесителе в пределах, обеспечивающих формование монолитных изделий, в процессе консервации необходимо замедлить (по возможности остановить) процесс отверждения состава, начавшийся при относительно высоких температурах (50-70°С) формования изделий. В предложенном способе это достигается подачей в рубашку смесителя воды с температурой 15-35°С, дозированием в корпус смесителя навески жидковязких компонентов из расчета получения требуемой загрузки смесителя для следующей мешки состава до истечения времени от конца вытеснения состава не более 3 часов и перемешиванием навески жидковязких компонентов с остатками состава при температуре 15-35°С в течение 20-40 минут.

Снижением температуры до 15-35°С и разбавлением остатков состава жидковязкими компонентами достигается резкое снижение скорости процесса отверждения за счет уменьшения вероятности контактов частиц отвердителя с активными группами полимерного связующего и снижения скорости реакции отверждения по закону Арениуса:

τТ0·екТ,

где τТ - скорость реакции при заданной температуре;

τ0 - начальная скорость реакции;

к - константа реакции отверждения;

Т - температура процесса отверждения.

Периодическое перемешивание полученной смеси в процессе консервации через каждые 3-4 часа в течение 20-40 минут в сочетании с остальными выше указанными основными признаками способа позволяют сохранить свойства состава в течение 48 часов в пределах, обеспечивающих формование качественных изделий. Поэтому до истечения 48 часов с момента дозирования в смеситель жидковязких компонентов необходимо начать дозирование порошкообразных компонентов и приготовление следующей мешки состава. После шестикратного повторения консервации свойства состава выходят за пределы требований, обеспечивающих формование монолитных изделий. В связи с этим не позднее, чем после каждой шестой мешки проводят очистку смесителя от остатков состава по известному способу.

Примеры конкретного исполнения способа приведены в таблице.

ТаблицаНаименование операций и пределы изменения параметровОтклонения параметров от заданных пределовРезультат1231. Подача воды в рубашку смесителя с температурой 15-35°С для охлаждения состава1. Занижение температуры водыУвеличивается нагрузка на двигатели мешалок2. Завышение температуры водыУвеличивается скорость отверждения и ухудшаются реологические свойства состава2. Дозирование жидковязких компонентов не позднее, чем через 3 часа после вытеснения остатков составаЗавышение времени дотирования жидковязких компонентовУхудшаются реологические свойства состава за счет интенсивного протекания реакции отверждения до разбавления жидковязкими компонентами3. Перемешивание остатков состава с жидковязкими компонентами при температуре 15-35°С в течение 20-40 минут1. Занижение температуры или времени перемешивания составаУвеличиваются нагрузки на электродвигатели мешалок, не обеспечивается полное распределение остатков состава в объеме жидковязких компонентов, ухудшается

Продолжение таблицы1232. Завышение температурыживучесть состава
Недостаточно снижается скорость отверждения, что приводит к увеличению вязкости
4. Хранение законсервированного состава при перемешивании в течение 20-40 минут через каждые 3-4 часа1. Занижение времени перемешивания или завышение перерыва между перемешиваниямиПроисходит оседание порошкообразных компонентов в составе, ухудшается качество изделий2. Завышение времени перемешивания или занижение перерыва между перемешиваниямиПовышаются энергозатраты5. Хранение законсервированного состава не более 48 часов с момента дотирования жидковязких компонентовПревышение времени хранения законсервированного составаПроисходит подполимеризация состава, приводящая к увеличению вязкости и ухудшению качества изделий6. Очистка смесителя не позднее, чем после каждой шестой мешкиУвеличение продолжительности консервации остатков более шести разУхудшается качество из-за попадания в изделия подполимеризованного состава

Похожие патенты RU2259339C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ СМЕШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВЗРЫВЧАТЫХ СОСТАВОВ И ФОРМОВАНИЯ ИЗ НИХ ИЗДЕЛИЙ 2003
  • Куценко Г.В.
  • Салахов Р.Ф.
  • Хренов В.С.
  • Чернов М.А.
  • Гатаулин И.Г.
  • Замахаев Ю.В.
  • Овчинников А.И.
  • Федченко Н.Н.
  • Макаров Л.Б.
  • Ермолаев С.В.
  • Талалаев А.П.
  • Кузьмицкий Г.Э.
  • Гринберг С.И.
RU2247100C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ВЗРЫВЧАТОГО СОСТАВА 2005
  • Куценко Геннадий Васильевич
  • Салахов Рафис Фассахович
  • Гатаулин Исак Гасинович
  • Замахаев Юрий Васильевич
  • Салахов Радус Фассахович
  • Федченко Николай Николаевич
  • Зажигин Александр Евгеньевич
  • Лисовский Владимир Михайлович
  • Зверев Андрей Иванович
RU2288204C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ВЗРЫВЧАТОГО СОСТАВА 2005
  • Талалаев Анатолий Петрович
  • Куценко Геннадий Васильевич
  • Салахов Рафис Фассахович
  • Гатаулин Исак Гасинович
  • Замахаев Юрий Васильевич
  • Салахов Радус Фассахович
  • Овчинников Анатолий Иванович
  • Федченко Николай Николаевич
  • Макаров Леонид Борисович
  • Лисовский Владимир Михайлович
RU2287509C1
СПОСОБ СМЕШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВЗРЫВЧАТЫХ СОСТАВОВ 2004
  • Талалаев А.П.
  • Куценко Г.В.
  • Салахов Р.Ф.
  • Кранидов А.М.
  • Малахова Н.А.
  • Панов И.В.
  • Знаменская Л.Б.
  • Денисова О.В.
  • Сагирова В.В.
RU2259984C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВЗРЫВЧАТОГО СОСТАВА 2007
  • Куценко Геннадий Васильевич
  • Салахов Радус Фассахович
  • Салахов Рафис Фассахович
  • Ступникова Валентина Алексеевна
  • Кузьмицкий Геннадий Эдуардович
  • Божья-Воля Николай Сергеевич
  • Лисовский Владимир Михайлович
RU2350588C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАРЯДОВ ИЗ СМЕСЕВОГО ТВЁРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА 2002
  • Талалаев А.П.
  • Куценко Г.В.
  • Салахов Р.Ф.
  • Гатаулин И.Г.
  • Кранидов А.М.
  • Замахаев Ю.В.
  • Ступникова В.А.
  • Федченко Н.Н.
  • Божья-Воля Н.С.
  • Лисовский В.М.
RU2226520C2
СПОСОБ СМЕШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВЗРЫВЧАТОГО СОСТАВА 2006
  • Куценко Геннадий Васильевич
  • Салахов Рафис Фассахович
  • Салахов Радус Фассахович
  • Агапова Татьяна Васильевна
  • Кузьмицкий Геннадий Эдуардович
  • Макаров Леонид Борисович
  • Божья-Воля Николай Сергеевич
  • Лисовский Владимир Михайлович
RU2316527C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ВЗРЫВЧАТОГО СОСТАВА 2008
  • Куценко Геннадий Васильевич
  • Ковтун Виктор Евгеньевич
  • Салахов Рафис Фассахович
  • Гатаулин Исак Гасинович
  • Салахов Радус Фассахович
  • Замахаев Юрий Васильевич
RU2367640C1
СПОСОБ СМЕШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВЗРЫВЧАТЫХ СОСТАВОВ И ФОРМОВАНИЯ ИЗ НИХ ИЗДЕЛИЙ 2003
  • Талалаев А.П.
  • Куценко Г.В.
  • Салахов Р.Ф.
  • Гатаулин И.Г.
  • Замахаев Ю.В.
  • Салахов Р.Ф.
  • Поваров С.А.
  • Мельник Г.И.
  • Шаболин В.М.
RU2259340C1
СПОСОБ СМЕШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВЗРЫВЧАТОГО СОСТАВА 2004
  • Талалаев А.П.
  • Куценко Г.В.
  • Салахов Р.Ф.
  • Салахов Р.Ф.
  • Ступникова В.А.
  • Асафов В.В.
RU2259982C1

Реферат патента 2005 года СПОСОБ СМЕШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВЗРЫВЧАТЫХ СОСТАВОВ И ФОРМОВАНИЯ ИЗ НИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области смешения взрывчатых составов и формования из них изделий. Способ предусматривает использование остатков состава после окончания формования изделий и вытеснения состава из съемного корпуса смесителя до нижнего положения поршня гидравлической системы вытеснения. Воспроизводимость реологических свойств состава достигается путем разбавления остатков состава жидковязкими компонентами, предназначенными для следующей мешки (консервация остатков), не позднее, чем через три часа после вытеснения состава и дозирования порошкообразных компонентов для приготовления следующей мешки не позднее, чем через 48 часов. Использование изобретения обеспечивает формирование качественных по монолитности изделий. 1 ил., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 259 339 C1

Способ смешения компонентов взрывчатых составов и формования из них изделий, включающий дозирование жидковязких, порошкообразных компонентов, перемешивание их в вертикальном смесителе со съемным корпусом, отсоединение корпуса от смесительной головки, присоединение к поршневой гидравлической системе вытеснения, формование изделий путем вытеснения состава поршнем гидравлической системы вытеснения, отличающийся тем, что продолжительность формования изделий ограничивают временем живучести состава, после формования изделий остатки состава из корпуса смесителя вытесняют до крайнего нижнего положения поршня гидравлической системы вытеснения, в рубашку корпуса смесителя подают воду с температурой 15-35°С, дозируют в корпус навеску жидковязких компонентов из расчета получения требуемой загрузки смесителя для следующей мешки состава, перемешивают с остатками состава при температуре 15-35°С в течение 20-40 мин, при этом время от конца вытеснения состава до дозирования жидковязких компонентов не превышает 3 ч, дозирование порошкообразных компонентов начинают до истечения 48 ч с момента дозирования в смеситель жидковязких компонентов, в течение которых периодически перемешивают состав 20-40 мин через каждые 3-4 ч и проводят очистку смесителя от остатков состава не позднее, чем после каждой шестой мешки состава.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2259339C1

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАРЯДОВ ИЗ СМЕСЕВОГО ТВЕРДОГО ТОПЛИВА 1999
  • Куценко Г.В.
  • Салахов Р.Ф.
  • Гатаулин И.Г.
  • Замахаев Ю.В.
  • Гринберг С.И.
  • Федченко Н.Н.
  • Ступникова В.А.
RU2167135C2
СПОСОБ СМЕШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВЗРЫВЧАТЫХ СОСТАВОВ 1999
  • Гатаулин И.Г.
  • Гринберг С.И.
  • Замахаев Ю.В.
  • Куценко Г.В.
  • Мельников Ю.А.
RU2164221C2
US 3562364 A, 09.02.1971
US 56119073 A, 08.04.1997
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГИДРОПОННОГО СВЕЖЕГО КОРМА 2003
  • Кузнецов В.С.
  • Завьялова Е.Ф.
  • Кузнецов Д.В.
RU2264705C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА ПИРОФОСФАТА КАЛЬЦИЯ 2016
  • Сафронова Татьяна Викторовна
  • Путляев Валерий Иванович
  • Курбатова Снежана Алексеевна
  • Шаталова Татьяна Борисовна
  • Ларионов Дмитрий Сергеевич
  • Козлов Даниил Андреевич
  • Евдокимов Павел Владимирович
RU2629079C1

RU 2 259 339 C1

Авторы

Талалаев А.П.

Куценко Г.В.

Салахов Р.Ф.

Кранидов А.М.

Ступникова В.А.

Куркина Н.И.

Артемова И.В.

Федченко Н.Н.

Гринберг С.И.

Лисовский В.М.

Зверев А.И.

Даты

2005-08-27Публикация

2003-12-03Подача