СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ВЗРЫВЧАТОГО СОСТАВА Российский патент 2007 года по МПК C06B21/00 

Изобретение относится к области изготовления изделий из взрывчатых составов, а конкретно - к технологии смешения компонентов, содержащих два типа порошкообразного окислителя, и формования изделия литьем под давлением с применением смесителя непрерывного действия. Способ может быть применен при создании технологических процессов приготовлении смеси компонентов взрывчатых составов, содержащих аналогично пластмассам отвержденные полимеры и наполнители.

Анализом отечественной и зарубежной литературы установлено, что известен способ изготовления заряда из смесевого твердого топлива (патент США №3296043 А, 03.01.67), предусматривающий непрерывную подачу компонентов в смеситель, их смешение, вакуумирование топливной массы и формование заряда методом литья под давлением.

Известен способ изготовления заряда смесевого твердого ракетного топлива (патент РФ №2198864 С2, 20.02.2003), включающий приготовление жидковязких, порошкообразных компонентов, синхронное порционное дозирование их тремя потоками: потоком порошкообразного окислителя, смеси связующего, смеси отвердителя, смешение в смесителе непрерывного действия и формование заряда под давлением.

Использование данного способа для смешения взрывчатых составов, содержащих два типа порошкообразного окислителя, невозможно, так как в нем отсутствует линия дозирования порошкообразного окислителя второго типа. Дозирование двух типов порошкообразного окислителя на одной линии недопустимо из-за образования опасных смесей, чувствительных к механическим воздействиям. Кроме того, способ не предусматривает приемы безопасного предварительного смачивания и смешения компонентов взрывчатого состава, содержащего два типа порошкообразного окислителя.

Также известен способ смешения компонентов взрывчатых составов и формования из них изделий (патент РФ №2259340 С1, 27.08.2005), который принят авторами в качестве прототипа, предусматривающий смешивание взрывчатого состава, содержащего два типа порошкообразного окислителя, смеси связующего и смеси отвердителя в смесителе непрерывного действия и формования изделия под давлением.

Способ обеспечивает безопасное качественное смешение компонентов взрывчатого состава, содержащего два типа порошкообразного окислителя. Однако периодический характер ведения процессов смешения компонентов взрывчатого состава и формования изделия приводит к удлинению производственного цикла изготовления изделий, что является недостатком способа.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка непрерывного способа изготовления изделия из взрывчатого состава, содержащего два типа порошкообразного окислителя за счет дозирования порошкообразного окислителя второго типа в потоке смеси связующего, приготовленной путем перемешивания и циркуляции в смесителе-приставке, планетарном смесителе, соединенных диафрагменным клапаном и циркуляционным массопроводом.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе изготовления изделия из взрывчатого состава, включающем смешивание компонентов взрывчатого состава, содержащего два типа порошкообразного окислителя, смесь связующего и смесь отвердителя в смесителе непрерывного действия и формование изделия под давлением, особенность заключается в том, что готовят смесь связующего в планетарном смесителе, затем при включенных мешалках планетарного смесителя, роторе смесителя-приставки, шнек-насосе, установленном под выгрузочным люком планетарного смесителя и открытом затворе на циркуляционном массопроводе, соединяющем планетарный смеситель и снабженный диафрагменным клапаном смеситель-приставку, заполняют циркуляционный массопровод и смеситель-приставку смесью связующего, после чего производят порционное дозирование в смеситель-приставку порошкообразного окислителя второго типа, перемешивают полученную смесь с одновременной циркуляцией в смесителе-приставке, планетарном смесителе, шнек-насосе и циркуляционном массопроводе, сначала без вакуума в течение 10...60 минут, затем под вакуумом, при остаточном давлении 5...150 мм рт.ст. в течение 10...60 минут, закрывают затвор на циркуляционном массопроводе, открывают затвор на массопроводе к дозатору смесителя непрерывного действия и дозируют полученную смесь, порошкообразный окислитель первого типа и отвердитель в смеситель непрерывного действия.

Наличие в описываемом способе изготовления изделия из взрывчатого состава совокупности действий, порядка их выполнения во времени и условиями, обеспечивающими возможность выполнения этих действий позволяет, в частности, за счет:

- приготовления смеси связующего в планетарном смесителе до начала дозирования в него порошкообразного окислителя второго типа, заполнения ею массопровода и смесителя-приставки при включенных мешалках планетарного смесителя, роторе смесителя-приставки, шнек-насосе, установленном под выгрузочным люком планетарного смесителя и открытом затворе на циркуляционном массопроводе - обеспечить безопасные условия ввода порошкообразного окислителя второго типа в смеситель за счет заполнения смесительного оборудования жидковязкими компонентами и создания условий для полного смачивания порошкообразного окислителя второго типа на стадии предварительного смешения;

- использования шнек-насоса, установленного под выгрузочным люком планетарного смесителя - обеспечить циркуляцию смеси связующего с порошкообразным окислителем второго типа в смесителе-приставке, планетарном смесителе, соединенных диафрагменным клапаном и циркуляционным массопроводом и подачу ее на смешение;

- соединения смесителя-приставки с планетарным смесителем через диафрагменный клапан - исключить подсос воздуха из смесителя-приставки в планетарный смеситель при перемешивании смеси связующего с порошкообразным окислителем второго типа при одновременной циркуляции под вакуумом;

- порционное дозирование в смеситель-приставку порошкообразного окислителя второго типа - обеспечить оптимальные условия для смачивания и распределения порошкообразного окислителя в смеси связующего;

- приготовления смеси связующего с порошкообразным окислителем второго типа путем перемешивания и циркуляции в смесителе-приставке, планетарном смесителе, соединенных диафрагменным клапаном и циркуляционным массопроводом - получить однородную без воздушных включений смесь связующего с порошкообразным окислителем второго типа в необходимом количестве для последующего приготовления взрывчатого состава и формования изделия в непрерывном режиме;

- перемешивания полученной смеси (смесь порошкообразного окислителя второго типа со связующим) с одновременной циркуляцией в смесителе-приставке, планетарном смесителе, соединенных диафрагменным клапаном без вакуума в течение 10...60 минут - обеспечить однородность распределения компонентов и качество смешения взрывчатого состава за счет создания дополнительных сдвиговых напряжений и усреднения смеси при циркуляции;

- перемешивания полученной смеси под вакуумом при остаточном давлении 5...10 мм рт.ст. в течение 10...60 минут - обеспечить удаление из смеси связующего воздушных включений, исключить попадание их в изделие;

- открытия затвора на массопроводе после закрытия затвора на циркуляционном массопроводе - обеспечить переключение потока полученной смеси на дозирование для смешения взрывчатого состава;

- дозирование полученной смеси, порошкообразного окислителя первого типа и отвердителя в смеситель непрерывного действия - обеспечить безопасное и непрерывное смешение компонентов взрывчатого состава, содержащего два типа порошкообразного окислителя в смесителе непрерывного действия.

На чертеже изображена схема смешения порошкообразного окислителя второго типа со смесью связующего и подачи полученной смеси на смешение взрывчатого состава.

Работа по указанной схеме осуществляется следующим образом. Сначала в планетарном смесителе 1 готовят смесь связующего путем загрузки необходимого количества компонентов и перемешивания мешалками 2.

Затем при работающих мешалках планетарного смесителя, ротора 3 смесителя-приставки 4, шнек-насоса 5 установленного под выгрузочным люком планетарного смесителя и открытом затворе 6 на циркуляционном массопроводе 7 заполняют смесью связующего циркуляционный массопровод и смеситель-приставку.

После этого на линии подачи порошкообразного окислителя второго типа включают питатель 8 с настроенной производительностью и производят порционное дозирование заранее приготовленной навески второго окислителя из накопителя 9 в смеситель-приставку. Полученная в смесителе-приставке смесь через диафрагменный клапан 10 подается в планетарный смеситель. Далее полученную смесь перемешивают без вакуума в течение 10...60 минут с одновременной циркуляцией по линии: смеситель-приставка с диафрагменным клапаном, планетарный смеситель, шнек-насос, циркуляционный массопровод, затем циркуляцию ведут под вакуумом с остаточным давлением 5...150 мм рт.ст. в течение 10...60 минут; при этом диафрагменный клапан обеспечивает отсутствие подсоса воздуха из смесителя-приставки.

По окончании процесса перемешивания закрывают затвор 6 на циркуляционном массопроводе 7, открывают затвор 11 на массопроводе 12 и дозатором 13 дозируют смесь порошкообразного окислителя второго типа со связующим в смеситель непрерывного действия синхронно с дозатором порошкообразного окислителя первого типа и дозатором отвердителя. Из смесителя непрерывного действия полученный взрывчатый состав подается на формование изделия под давлением.

Предлагаемый способ позволяет обеспечить безопасность процесса смешения взрывчатого состава, компонентами которого являются два типа порошкообразного окислителя, контакт которых в чистом виде друг с другом недопустим. При этом обеспечивается необходимая однородность распределения компонентов в смеси связующего с порошкообразным окислителем второго типа и отсутствие воздушных включений в смеси.

Применение описанного способа изготовления изделия из взрывчатого состава позволяет сократить технологический цикл, повысить производительность процесса при обеспечении высокого качества перемешивания компонентов взрывчатого состава и безопасности процесса.

Указанные преимущества подтверждены изготовлением опытных партий изделий в опытно-заводских условиях.

Изобретение относится к области изготовления изделий из взрывчатых составов, в том числе порохов и твердых ракетных топлив. Предложен способ изготовления изделия из взрывчатого состава, включающий смешивание компонентов взрывчатого состава, содержащего два типа порошкообразного окислителя, смесь связующего и смесь отвердителя в смесителе непрерывного действия и формование изделия под давлением. Предварительно готовят смесь связующего в планетарном смесителе, заполняют циркуляционный массопровод и смеситель-приставку смесью связующего, после чего производят порционное дозирование в смеситель-приставку порошкообразного окислителя второго типа. Перемешивают полученную смесь с одновременной циркуляцией в смесителе-приставке, планетарном смесителе, шнек-насосе и циркуляционном массопроводе. Затем дозируют полученную смесь, порошкообразный окислитель первого типа и отвердитель в смеситель непрерывного действия. Изобретение обеспечивает безопасность непрерывного процесса смешения, однородность распределения компонентов в смеси и отсутствие воздушных включений в смеси. 1 ил.

Способ изготовления изделия из взрывчатого состава, включающий смешивание компонентов взрывчатого состава, содержащего два типа порошкообразного окислителя, смесь связующего и смесь отвердителя в смесителе непрерывного действия и формование изделия под давлением, отличающийся тем, что готовят смесь связующего в планетарном смесителе, затем при включенных мешалках планетарного смесителя, роторе смесителя-приставки, шнек-насосе, установленном под выгрузочным люком планетарного смесителя и открытом затворе на циркуляционном массопроводе, соединяющем планетарный смеситель и снабженный диафрагменным клапаном смеситель-приставку, заполняют циркуляционный массопровод и смеситель-приставку смесью связующего, после чего производят порционное дозирование в смеситель-приставку порошкообразного окислителя второго типа, перемешивают полученную смесь с одновременной циркуляцией в смесителе-приставке, планетарном смесителе, шнек-насосе и циркуляционном массопроводе сначала без вакуума в течение 10...60 мин, затем под вакуумом при остаточном давлении 5...150 мм рт.ст. в течение 10...60 мин, закрывают затвор на циркуляционном массопроводе, открывают затвор на массопроводе к дозатору смесителя непрерывного действия и дозируют полученную смесь, порошкообразный окислитель первого типа и отвердитель в смеситель непрерывного действия.