×
10.10.2013
216.012.72ab

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СФЕРИЧЕСКОГО ПОРОХА ДЛЯ ПАТРОНОВ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области получения порохов для стрелкового оружия. Способ включает загрузку пороховой массы в дисперсионную среду - воду, заливку растворителя, приготовление порохового лака, диспергирование его на сферические элементы, обезвоживание их сернокислым натрием и отгонку растворителя. При этом в качестве растворителя заливают собранный с предшествующей операции формирования сферического пороха отработанный этилацетат без сепарации, а недостающее количество растворителя компенсируют свежим этилацетатом. Отгонку растворителя из пороховых элементов ведут под разряжением в реакторе, создаваемым за счет разности парциальных давлений между реактором и холодильником. Изобретение обеспечивает снижение трудозатрат и потерь этилацетата, а также простоту и надежность управления технологическим процессом при получении сферических порохов. 1 табл., 5 пр.
Основные результаты: Способ получения сферического пороха для патронов стрелкового оружия, включающий загрузку пороховой массы в дисперсионную среду - воду, находящуюся в реакторе, заливку растворителя - этилацетата, приготовление порохового лака, диспергирование его на сферические элементы, обезвоживание их сернокислым натрием и отгонку растворителя, отличающийся тем, что заливают собранный с предшествующей операции формирования сферического пороха отработанный этилацетат без сепарации, недостающее количество растворителя компенсируется свежим растворителем, а отгонку растворителя из пороховых элементов ведут под разряжением в реакторе, создаваемым за счет разности парциальных давлений между реактором и холодильником.

Изобретение относится к области получения сферических пороков для стрелкового оружия.

В патентах США [1, 2] представлены способы получения сферического пороха (СФП) для стрелкового оружия, заключающиеся в измельчении мелкозерненых пироксилиновых порохов (МЗПП) в водной среде последующим растворением в растворителе, диспергировании порохового лака на сферические частицы и отгонки растворителя из них.

Недостатком известных способов является то, что в процессе отгонки растворителя теряется много растворителя.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ получения плотного наполненного сферического пороха (патент RU 2421435 C2, C06B 25/24, опубл. 20.06.2011 г.), включающий перемешивание нитратов целлюлозы и вводимого в виде 50 мас.% водной суспензии бризантного взрывчатого вещества, приготовление порохового лака при перемешивании в этилацетате, ввод эмульгатора, диспергировании лака на сферические частицы, обезвоживание и удаление этилацетата отгонкой отличающийся тем, что удаление этилацетата проводят первоначально при температуре 74…76°C до прекращения экстракции, затем снижают температуру до 65…70°C и вводят повторно этилацетат в количестве 0,5…2,0 мас.ч. по отношению к нитратам целлюлозы и 3,0…20,0% сульфата натрия (к воде) для обезвоживания, перемешивают 20…30 минут, повышают температуру от 74…76°C до 92…96°C, отгоняют этилацетат.

Недостатком известного способа является то, что в процессе получения сферических порохов теряется большое количество растворителя и возрастают трудозатраты.

Целью изобретения является снижение трудозатрат и потерь этилацетата, а также простота и надежность в управлении технологическим процессом при получении сферических порохов.

Известно, что температура кипения чистого ЭА t=77,05°C, при смешивании с водой ЭА кипит при температуре t=70,4°C и перегонка его ведется в виде азеотропной смеси, где с этилацетатом отгоняется ~10 мас.% воды. После перегонки ЭА при данной температуре в самом растворителе остается 5,8 мас.% воды, а в воде 6,25 мас.% ЭА. С понижением температуры растворимость ЭА в воде увеличивается, а содержание воды в ЭА уменьшается. В отстоявшемся этилацетате в тяжелой фракции (в воде) содержится ~8,0 мас.% воды, а в воде содержится ~3,0 мас.% ЭА.

Поскольку отгонка растворителя ведется под разряжением, создаваемым вакуум-насосом в сборнике растворителя, то вся легкая фракция этилацетата вакуум-насосом выбрасывается в атмосферу, что приводит к большим потерям этилацетата, а после 9-ти кратного обращения ЭА в технологическом процессе, растворитель разгоняется.

При этом перегнанная (легкая) фракция используется в технологическом процессе, а тяжелая фракция (кубовый остаток) направляется на утилизацию.

Поставленная цель достигается тем, что отгонку растворителя из пороховых элементов ведут под разряжением в реакторе, создаваемым за счет разности парциальных давлений между реактором и холодильником, а собранный в сборник отработанный ЭА без сепарации используют полностью в последующей операции формирования сферического пороха, недостающее количество растворителя компенсируется свежим.

По разработанному авторами способу вся фракция ЭА собирается в сборнике растворителя, и в процессе отгонки находящиеся в сборнике этилацетат с содержанием воды и вода с содержанием этилацетата имеют постоянный состав, это дает возможность использовать отработанный этилацетат без предварительной сепарации, а потерянный этилацетат с маточным раствором компенсировать свежим.

Примеры выполнения способа получения сферического пороха приведены для спортивно-охотничьего патрона.30 CARBINE (7.62×33) в пределах граничных условий (пример 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).

Пример 1. В реактор объемом 1,57 м3 заливается 308 литров воды, загружается при перемешивании 140 кг пороховой массы, заливается с предыдущей операции отработанный этилацетат, потерянную часть этилацетата компенсируют свежим. Общее количество этилацетата 308 литров. Загружается 0,42 кг ДФА, 0,14 кг графита или углерода технического и в течение 30 минут готовят пороховой лак при перемешивании.

После приготовления порохового лака в реактор вводится 3,08 кг защитного коллоида (мездрового клея) и ведется дробление порохового лака на сферические частицы в течение 60 минут, после этого вводится 6,77 кг сернокислого натрия и при перемешивании в течение 10 минут при температуре 64°C ведется обезвоживание пороховых элементов. За счет разности парциальных давлений между реактором и холодильником при температуре теплоносителя в рубашке реактора 76°C отгоняется 65 мас.% растворителя, а затем при температуре 80°C в течение 60 минут и при температуре 90°C в течение 20 минут отгоняется остальная часть растворителя, отогнанный ЭА собирается в сборнике и полностью без сепарации используется в последующей операции.

Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики пороха приведены в таблице.

Пример 2. В реактор объемом 1,57 м3 заливается 364 литра воды, загружается 140 кг пороховой массы, заливается с предыдущей операции отработанный этилацетат, потерянную часть этилацетата компенсируют свежим. Общее количество этилацетата 364 литра. Загружается 0,525 кг дифениламина и 0,35 кг графита или углерода технического и в течение 45 минут готовят пороховой лак при перемешивании.

После приготовления порохового лака в реактор вводится 6,35 кг мездрового клея и ведется дробление порохового лака на сферические частицы в течение 75 минут, после этого вводится 9,82 кг сернокислого натрия и при перемешивании в течение 20 минут при температуре 66°C ведут обезвоживание пороховых элементов. За счет разности парциальных давлений между реактором и холодильником при температуре теплоносителя в рубашке реактора 77°C отгоняется 67 мас.% растворителя, а затем при температуре 82°C в течение 70 минут и при температуре 98°C в течение 20 минут отгоняется остальная часть растворителя, отогнанный ЭА собирается в сборнике и полностью без сепарации используется в последующей операции.

Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики пороха приведены в таблице.

Пример 3. В реактор объемом 1,57 м3 заливается 420 литров воды, загружается при перемешивании 140 кг пороховой массы, заливается с предыдущей операции отработанный ЭА, потерянную часть этилацетата компенсируют свежим. Общее количество этилацетата 420 литров. Загружается 0,69 г дифениламина, 0,56 кг графита или углерода технического и в течение 60 минут готовят пороховой лак при перемешивании.

После приготовления порохового лака в реактор вводится 10,5 кг мездрового клея и ведется дробление порохового лака на сферические частицы в течение 90 минут, после этого вводится 13,44 кг сернокислого натрия и при перемешивании в течение 30 минут при температуре 68°C ведется обезвоживание пороховых элементов. За счет разности парциальных давлений между реактором и холодильником при температуре теплоносителя в рубашке реактора 78°C отгоняется 70 мас.% растворителя, а затем при температуре 84°C в течение 80 минут и при температуре 99°C в течение 20 минут отгоняется остальная часть растворителя, отогнанный ЭА собирается в сборнике и полностью без сепарации используется в последующей операции.

Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики пороха приведены в таблице.

Таблица
Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха
Наименование показателя Пример (Пр. №1) Пр. №2 Пр. №3 Пр. №4 Пр. №5
1 2 3 4 5 6
Объем реактора, м3 1,57 1,57 1,57 1,57 1,57
Загрузка пороховой массы, кг 140 140 140 140 140
Количество воды, л 308 364 420 300 425
Количество этилацетата, л 308 364 420 250 480
Количество дифениламина, кг 0,42 0,525 0,69 0,3 0,8
Количество графита или углерода технического, кг 0,14 0,35 0,56 0,1 0,7
Время приготовления порохового лака, мин 30 45 60 20 70
Количество защитного коллоида, кг 3,08 6,35 10,5 2,0 12
Время дробления порохового лака, мин 60 75 90 40 100
Количество сернокислого натрия, кг 6,77 9,82 13,44 5 15
Время перемешивания, мин 10 20 30 5 35
Температура обезвоживания пороховых элементов, °C 64 66 68 62 70
Температура отгонки растворителя, °C 76 77 78 74 76
Количество отогнанного растворителя, мас.% 65 67 70 64 80
Температура отгонки растворителя, °C 80 82 84 79 85
Время отгонки растворителя, мин 60 70 80 55 85
Температура отгонки растворителя, °C 97 98 99 96 99
Время отгонки растворителя, мин 20 20 20 20 20
Насыпная плотность, кг/дм3 0,926 0,936 0,945 0,850 0,930
Химическая стойкость, мм рт.ст. 25 25 25 25 25
Пористость, % 4 4,5 5,0 10 12
Баллистические характеристики:
Масса заряда, г 0,83 0,85 0,91 0,79 0,98
Средняя скорость пули в баллистической группе, м/с 558 553 559 530 490
Разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль, м/с 13 6 15 38 40
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе, МПа
Среднее 221,0 233,2 258,8 269,6 230,4
Наибольшее 234,1 258,9 302,0 327,5 261,8

По техническим условиям: средняя скорость в баллистической группе - не менее 550 м/с, разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пули - не более 35 м/с, максимальное давление пороховых газов в баллистической группе: среднее - не более 264,7 МПа, наибольшее - не более 313,7 МПа.

Из приведенных данных таблицы видно, что сферический порох, полученный для патрона.30 CARBINE (7,62×33) в пределах граничных условий (примеры 1…3) удовлетворяет всем требованиям по физико-химическим и баллистическим характеристикам. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) баллистические характеристики не обеспечивают требования технических условий.

Следовательно, предложенный авторами способ получения сферического пороха позволит сократить трудозатраты при получении сферического пороха ~ на 10%, сократить потери этилацетата на 1 тонну готового пороха до 260 кг, вместо 1150 кг и сделать технологический процесс при подготовке растворителя более простым и надежным.

Литература

1. Патент США №2843584.

2. Патент США №3378545.

3. Патент РФ №1806462 (C06B 21/00).

Способ получения сферического пороха для патронов стрелкового оружия, включающий загрузку пороховой массы в дисперсионную среду - воду, находящуюся в реакторе, заливку растворителя - этилацетата, приготовление порохового лака, диспергирование его на сферические элементы, обезвоживание их сернокислым натрием и отгонку растворителя, отличающийся тем, что заливают собранный с предшествующей операции формирования сферического пороха отработанный этилацетат без сепарации, недостающее количество растворителя компенсируется свежим растворителем, а отгонку растворителя из пороховых элементов ведут под разряжением в реакторе, создаваемым за счет разности парциальных давлений между реактором и холодильником.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 131-140 of 185 items.
25.08.2017
№217.015.b82e

Резиновая смесь для изготовления акустических покрытий

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано в производстве многослойных, перфорированных крупногабаритных звукоизолирующих полимерных покрытий, применение которых обеспечивает снижение уровней первичной и вторичной акустических полей защищаемого объекта,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615378
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.bc57

Наклонно-секционный смеситель

Изобретение предназначено для перемешивания сыпучих материалов в различных отраслях промышленности. Наклонно-секционный смеситель состоит из двух смесительных агрегатов, приемного бункера и двух переходных бункеров, закрепленных на общей раме. Смесительный агрегат разделен на четыре продольных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616062
Дата охранного документа: 12.04.2017
25.08.2017
№217.015.c005

Способ изготовления некорродирующего ударно-воспламеняющего состава для капсюля-воспламенителя к патронам стрелкового оружия

Изобретение относится к получению капсюльного состава для капсюля-воспламенителя к патронам стрелкового оружия. Технология изготовления некорродирующего состава осуществляется во влажном состоянии и является безопасной по сравнению с существующими отечественными технологиями. При изготовлении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616665
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.c18a

Обогреваемый пуансон для изготовления сгорающих изделий

Изобретение относится к области производства полимерных композиционных энергетических материалов. Обогреваемый пуансон для изготовления сгорающих изделий включает основание, полость обогрева, входное и выходное отверстия для подачи и отвода пара. Пуансон имеет от 36 до 72 каналов диаметром от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617507
Дата охранного документа: 25.04.2017
25.08.2017
№217.015.c303

Установка для очистки попутного нефтяного и природного газа от серосодержащих соединений

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности, в частности к установке для очистки и осушки газов от серосодержащих соединений, и может быть использовано при подготовке попутного нефтяного газа и природного газа к потреблению. Установка содержит фильтр для очистки от механических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618009
Дата охранного документа: 02.05.2017
26.08.2017
№217.015.d4b9

Способ сушки сферического пороха

Изобретение относится к способу сушки сферических порохов (СФП), полученных по водно-дисперсионной технологии для стрелкового оружия. Способ сушки сферического пороха включает подачу пороха с графитом через циклон-осадитель в камеру сушки, сушку пороха путем подачи теплоносителя в нижнюю часть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622134
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d4dd

Способ получения сферического пороха

Изобретение относится к производству сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия и малокалиберной артиллерии. Для получения сферического пороха первоначально в воду вводят поливинилнитрат (ПВН) и при перемешивании дозируют этилацетат. Массу перемешивают с одновременным повышением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622129
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d509

Способ получения крупнодисперсного сферического пороха

Изобретение относится к производству сферических порохов (СФП), в частности крупнодисперсных. Для получения пороха в воде перемешивают полимерное связующее – пироксилин с условной вязкостью 1,0-8,0°Э и поливинилнитрат (ПВН) с молекулярной массой 400000-200000 у.е., соблюдая соотношение между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622135
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.dca3

Устройство формования изделий из целлюлозо-наполненных композиций

Изобретение относится к области производства изделий из порошково-волокнистых композиционных энергетических материалов, в том числе профилированных. Устройство формования изделий из целлюлозо-наполненных композиций, включающее формующую форму, на которой закреплена проволочная сетка. Для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624320
Дата охранного документа: 03.07.2017
26.08.2017
№217.015.e882

Сферический порох

Изобретение относится к производству флегматизированных сферических порохов к стрелковому оружию, а именно для снаряжения 7,62-мм автоматного и охотничьего патрона к нарезному оружию. Изобретение направлено на усовершенствование рецептуры, что облегчает производство и повышает прогрессивность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627406
Дата охранного документа: 08.08.2017
Showing 131-140 of 209 items.
25.08.2017
№217.015.bc57

Наклонно-секционный смеситель

Изобретение предназначено для перемешивания сыпучих материалов в различных отраслях промышленности. Наклонно-секционный смеситель состоит из двух смесительных агрегатов, приемного бункера и двух переходных бункеров, закрепленных на общей раме. Смесительный агрегат разделен на четыре продольных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616062
Дата охранного документа: 12.04.2017
25.08.2017
№217.015.c005

Способ изготовления некорродирующего ударно-воспламеняющего состава для капсюля-воспламенителя к патронам стрелкового оружия

Изобретение относится к получению капсюльного состава для капсюля-воспламенителя к патронам стрелкового оружия. Технология изготовления некорродирующего состава осуществляется во влажном состоянии и является безопасной по сравнению с существующими отечественными технологиями. При изготовлении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616665
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.c18a

Обогреваемый пуансон для изготовления сгорающих изделий

Изобретение относится к области производства полимерных композиционных энергетических материалов. Обогреваемый пуансон для изготовления сгорающих изделий включает основание, полость обогрева, входное и выходное отверстия для подачи и отвода пара. Пуансон имеет от 36 до 72 каналов диаметром от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617507
Дата охранного документа: 25.04.2017
25.08.2017
№217.015.c303

Установка для очистки попутного нефтяного и природного газа от серосодержащих соединений

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности, в частности к установке для очистки и осушки газов от серосодержащих соединений, и может быть использовано при подготовке попутного нефтяного газа и природного газа к потреблению. Установка содержит фильтр для очистки от механических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618009
Дата охранного документа: 02.05.2017
26.08.2017
№217.015.d4b9

Способ сушки сферического пороха

Изобретение относится к способу сушки сферических порохов (СФП), полученных по водно-дисперсионной технологии для стрелкового оружия. Способ сушки сферического пороха включает подачу пороха с графитом через циклон-осадитель в камеру сушки, сушку пороха путем подачи теплоносителя в нижнюю часть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622134
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d4dd

Способ получения сферического пороха

Изобретение относится к производству сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия и малокалиберной артиллерии. Для получения сферического пороха первоначально в воду вводят поливинилнитрат (ПВН) и при перемешивании дозируют этилацетат. Массу перемешивают с одновременным повышением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622129
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d509

Способ получения крупнодисперсного сферического пороха

Изобретение относится к производству сферических порохов (СФП), в частности крупнодисперсных. Для получения пороха в воде перемешивают полимерное связующее – пироксилин с условной вязкостью 1,0-8,0°Э и поливинилнитрат (ПВН) с молекулярной массой 400000-200000 у.е., соблюдая соотношение между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622135
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.dca3

Устройство формования изделий из целлюлозо-наполненных композиций

Изобретение относится к области производства изделий из порошково-волокнистых композиционных энергетических материалов, в том числе профилированных. Устройство формования изделий из целлюлозо-наполненных композиций, включающее формующую форму, на которой закреплена проволочная сетка. Для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624320
Дата охранного документа: 03.07.2017
26.08.2017
№217.015.e882

Сферический порох

Изобретение относится к производству флегматизированных сферических порохов к стрелковому оружию, а именно для снаряжения 7,62-мм автоматного и охотничьего патрона к нарезному оружию. Изобретение направлено на усовершенствование рецептуры, что облегчает производство и повышает прогрессивность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627406
Дата охранного документа: 08.08.2017
26.08.2017
№217.015.e8c0

Воспламенительный состав

Изобретение относится к воспламенительным составам, применяемым для воспламенения термостойких смесей. Воспламенительный состав содержит в качестве связующего поливинилбутираль, окислителя - перхлорат аммония, металлического горючего - алюминий или алюминиево-магниевый сплав ПАМ-3, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627409
Дата охранного документа: 08.08.2017
+ добавить свой РИД