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

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.

Известно [1, 2], что разделение сферического пороха по фракциям проводится на сортировках за счет подачи орошаемой воды из водопроводной сети. Недостатком такого способа получения сферического пороха является большой сброс воды в канализацию, которая возвращается в технологический процесс после длительной очистки.

В качестве прототипа авторами выбран патент [3J, по которому водно-пороховую суспензию с концентрацией пороха 25-30 мас. % из напорной емкости секторным питателем с производительностью 100-200 кг/ч в перерасчете на сухой вес пороха подают на мокрую двухкаскадную сортировку во внутреннюю шнековую часть вращающегося барабана диаметром 600 мм с частотой вращения 3,0-7,5 об/мин, вращающийся барабан устанавливают под углом относительно горизонтальной оси от 1° до 5° движения сферического пороха, на поверхности шнекового барабана устанавливают сетки с размером ячеек №0,1; 0,15; 0,20; 0,40; 0,56; 0,63 и 0,70, которые обеспечивают получение заданного фракционного состава пороха в зависимости от его назначения, при этом для обеспечения качества разделения сферического пороха вращающийся барабан по его длине сверху орошают водой под давлением 1-2 кгс/см² через центробежные форсунки с производительностью подачи воды 18-20 м³/г.

Недостатком прототипа является то, что на орошение сортировочных барабанов подается чистая водопроводная вода, которая после использования сбрасывается в канализацию без повторного ее использования.

Целью изобретения является снижение сброса технологических вод в канализацию и многократного использования водопроводной воды в замкнутом технологическом цикле.

Поставленная цель достигается тем, что в реактор заливают воду ~ 4 мас. части, загружают при перемешивании пороховую массу, пироксилин и заливают ~ 4 части растворителя и готовится пороховой лак. Затем пороховой лак диспергируют в присутствии эмульгаторов на сферические частицы и после ввода сернокислого натрия ведут отгонку этилацетата из пороховых элементов. Полученный сферический порох промывают в промывной емкости, массонасосом подают в напорную емкость и затем направляют на сортировку за счет того, что на вращающиеся барабаны двухкаскадной сортировки подают орошаемую воду через форсунки из сборника воды объемом 10-30 м³ насосом под давлением 2-4 кг/см² с расходом 20-25 м³/час, водно-пороховую суспензию после сортировки собирают в сборники целевой фракции и возвратно-технологических отходов (ВТО), где за счет сил осаждения происходит осаждение пороховых элементов, в последующем целевую фракцию с концентрацией в водной среде 25-30 мас. % направляют на фазу флегматизации или сушки, а ВТО возвращают в технологический процесс для последующей переработки, избыточную воду из сборников целевой фракции пороха и ВТО очищают от мельчайших микронных частиц пороха в лабиринте, из лабиринта отработанные воды попадают в сборник воды для последующего использования по замкнутому циклу для орошения вращающихся барабанов в двухкаскадной сортировке.

В настоящее время в технологическом процессе воду при сортировке сферического пороха в двухкаскадной сортировке сбрасывают в канализацию, что увеличивает сброс загрязненных вод и увеличивает себестоимость сферических порохов.

Авторами впервые отработан замкнутый цикл использования воды на фазе сортировки СФП, который представлен на фиг., где на вращающийся барабан двухкаскадной сортировки (поз. 1) объемом 10-30 м³ под давлением 2-4 кг/см² с расходом 20-25 м³/час.

Уменьшение объема сборника воды менее 10 м³ не обеспечивает стабильного орошения вращающихся барабанов водой, а увеличение объема сборника воды более 30 м³ экономически нецелесообразно. Снижение давления воды в системе менее 2 кг/см² приводит к недостаточному орошению сеток вращающегося барабана сортировки, а увеличение давления в системе более 4 кг/см² связано с дополнительными энергозатратами.

Снижение расхода воды, подаваемой на орошение сеток вращающихся барабанов сортировки менее 20 м³/час, позволяет достичь полного очищения ячеек сетки от пороховых элементов, а увеличение расхода воды, подаваемой на орошении сеток вращающего барабана сортировки более 25 м³/час, экономически нецелесообразно.

Водно-пороховую суспензию после сортировки собирают в сборник для целевой фракции (поз. 2) и в сборник возвратно-технологических отходов (поз. 3), где за счет сил осаждения происходит осаждение пороховых элементов, в последующем целевую фракцию пороха с концентрацией в водной среде 25-30 мас. % направляют на фазу флегматизации или сушки, а ВТО возвращают в технологический процесс для последующей переработки. Снижение концентрации пороха в водной среде менее 25 мас. % связано с дополнительными затратами на последующих фазах, а увеличение концентрации пороха в водной среде более 30 мас. % приводит к забиванию трубопроводов.

Избыточную воду из сборников целевой фракции пороха и ВТО очищают от мельчайших микронных частиц пороха в лабиринте (поз. 4), а из лабиринта отработанные воды подают в сборник воды (поз. 5) для последующего использования по замкнутому циклу для орошения вращающихся барабанов в двухкаскадной сортировке.

Разработанный авторами способ получения СФП способствовал ликвидации постоянного сброса воды после мокрой сортировки СФП, что позволило снизить себестоимость СФП и предотвратить загрязнение окружающей среды.

Технологические режимы разработанного авторами способа получения СФП для патронов к стрелковому оружию в пределах граничных условий (пример 1-3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5) приведены в таблице.

Из приведенных данных таблицы видно, что предложенный авторами способ (пример 1-3) позволил ликвидировать сброс вод после сортировки в канализацию и организовать замкнутый водооборот. За пределами граничных условий в канализацию сбрасывается до 25 м³/час с каждой операции сортировки СФП.

Литература

1. Патент США №2843584.

2. Патент США №3378545.

3. Патент РФ №2497786 (С06В 21/00).