Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СМЕШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВЗРЫВЧАТЫХ СОСТАВОВ

Предлагаемое изобретение относится к процессам приготовления взрывчатых составов с применением смесителя непрерывного действия, а конкретно к технологии смешения компонентов взрывчатого состава на основе жидковязких компонентов и порошкообразного окислителя с применением смесителя непрерывного действия.

Известны способ изготовления заряда смесевого твердого топлива по патенту США №3296043, устройство для смешения компонентов взрывчатого состава по патенту РФ 2132837, принятые за аналоги. Применение этих способов предусматривает непрерывное дозирование компонентов в смеситель, их смешение, вакуумирование топливной смеси и формование изделия методом литья под давлением. В качестве аналога принят также способ пневматического транспортирования порошкообразного окислителя с добавками по патенту РФ №2202507, включающий выгрузку порошкообразного окислителя с добавками из контейнера в загрузитель, транспортирование его по трубопроводу воздухом и осаждение в разгрузителе здания смешения взрывчатого состава.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату к заявленному способу является способ изготовления заряда смесевого твердого ракетного топлива по патенту РФ №2198864 от 20.02.2003 г. (МПК С 06 В 21/00), принятый авторами за прототип. Указанный способ включает приготовление порошкообразного окислителя, жидковязких компонентов, выгрузку порошкообразного окислителя в контейнеры, пневматическое транспортирование названного окислителя в разгрузитель здания смешения, дозирование порошкообразного окислителя, жидковязких компонентов тремя потоками и перемешивание их в каскаде смесителей непрерывного действия.

Изготовление заряда по указанному способу значительно повышает его качество за счет повышения точности дозирования компонентов путем сглаживания пульсаций потоков на входе в смеситель и улучшения однородности распределения компонентов при их перемешивании в каскаде из трех смесителей непрерывного действия. Пневматическое транспортирование порошкообразного окислителя в разгрузитель здания смешения исключает увлажнение, унос компонентов, изменение гранулометрического состава при работе с порошкообразным окислителем, не склонным к расслоению.

К недостаткам известного способа изготовления заряда смесевого твердого ракетного топлива, принятого за прототип, относится то, что он не исключает, как и при использовании способов аналогов, нарушения на входе в смесительное оборудование первоначального (заданного) гранулометрического состава полидисперсного, многофракционного порошкообразного окислителя в результате расслоения его в процессе выгрузки в контейнер и не исключает тем самым нарушения выходных характеристик состава.

Технической задачей настоящего изобретения является создание способа смешения компонентов взрывчатых составов, обеспечивающего сохранение первоначального гранулометрического состава порошкообразного окислителя после транспортирования его пневмотранспортом в разгрузитель здания смешения компонентов перед подачей в смеситель непрерывного действия. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе смешения компонентов взрывчатых составов, включающем приготовление порошкообразного окислителя, жидковязких компонентов, выгрузку порошкообразного окислителя в контейнеры, пневматическое транспортирование названного окислителя в разгрузитель здания смешения взрывчатых составов, дозирование порошкообразного окислителя, жидковязких компонентов и перемешивание их в каскаде смесителей непрерывного действия, особенность заключается в том, что порошкообразный окислитель при выгрузке в контейнер после приготовления расфасовывают, разделяя каждую мешку на счетное количество одинаковых по массе порций и фиксируя при этом порядковый номер контейнера в пределах каждой мешки, пневматическое транспортирование названного окислителя ведут, группируя контейнеры парами с учетом их порядкового номера при выгрузке, причем сначала друг за другом транспортируют порошкообразный окислитель из первого и последнего контейнера, затем транспортируют друг за другом из второго и предпоследнего контейнеров и таким образом ведут процесс до завершения транспортирования всей мешки порошкообразного окислителя.

Для обеспечения требуемых реологических, физико-механических свойств, обеспечения максимальной плотности упаковки частиц при изготовлении взрывчатых составов используют порошкообразный окислитель в виде смеси из нескольких фракций и вводят в процессе их перемешивания специальные добавки в небольшом количестве. Важным требованием для обеспечения воспроизводимости основных свойств взрывчатого состава в непрерывном процессе смешения компонентов является сохранение неизменным первоначального (заданного при смешении фракций) гранулометрического состава порошкообразного окислителя на входе в смесительное оборудование. При выгрузке приготовленного порошкообразного окислителя в контейнер, из-за его высокой пористости, низкого коэффициента трения между частицами, происходит отделение (расслоение) мелких частиц от крупных. В начале преимущественно выгружаются крупные частицы. Мелкие частицы за счет прилипания задерживаются на стенках и рабочих органах аппарата и выгружаются преимущественно с последними порциями. Опыт работы показал, что первоначальный гранулометрический состава порошкообразного окислителя восстанавливается при усреднении порции от начала выгрузки с одинаковой по массе порцией от конца выгрузки. При этом чем меньше величина массы усредняемых порций, тем гранулометрический состав окислителя после усреднения ближе соответствует к первоначальному. Для предлагаемого способа смешения компонентов взрывчатых составов оптимальной массой порции для расфасовки является 200-300 кг, что определяется особенностью технологического процесса, связанной с использованием смесителей непрерывного действия и пневмотранспорта для подачи порошкообразного окислителя в здание смешения компонентов взрывчатых составов. Усреднение расфасованных порций порошкообразного окислителя в контейнеры предлагается проводить в процессе пневматического транспортирования и оседания частиц в разгрузителе здания смешения компонентов взрывчатых составов. Для чего пневматическое транспортирование ведут, группируя контейнеры парами с учетом их порядкового номера при выгрузке, причем сначала друг за другом транспортируют порошкообразный окислитель из первого и последнего контейнеров, затем транспортируют друг за другом из второго и предпоследнего контейнеров и таким образом ведут процесс до завершения транспортирования всей мешки порошкообразного окислителя.

Наличие в описываемом способе смешения компонентов взрывчатых составов совокупности действий, порядка их выполнения во времени и условий, обеспечивающих возможность выполнения этих действий, позволяет, в частности, за счет:

- расфасовывания порошкообразного окислителя в счетное количество контейнеров с одинаковыми по массе порциями - обеспечить группировку контейнеров парами и достичь при усреднении дозированных порций окислителя из двух контейнеров максимального приближения к первоначальному гранулометрическому составу;

- пневматического транспортирования порошкообразного окислителя, группируя контейнеры парами, друг за другом, - усреднить порции окислителя из двух контейнеров в процессе оседания в разгрузителе;

- транспортирования порошкообразного окислителя сначала из первого и последнего контейнеров, затем из второго и предпоследнего контейнеров и таким образом до завершения процесса транспортирования всей мешки - восстановить первоначальный гранулометрический состав порошкообразного окислителя на входе в смеситель и исключить нарушение выходных характеристик взрывчатых составов.

На чертеже изображена схема смешения компонентов взрывчатых составов по предлагаемому способу. На схеме цифрами обозначены: смеситель периодического действия 1, контейнеры 2, разгрузитель 3, шлюзовой затвор 4, дозатор 5, сепаратор 6, транспортный шнек 7, смеситель-приставка 8, дозаторы 9, 10, предварительный смеситель 11, вакуумный смеситель 12.

Смешение компонентов взрывчатых составов по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Полученную после смешения отдельных фракций однородную смесь порошкообразного окислителя из смесителя периодического действия 1 выгружают в контейнеры 2, из расчета получения счетного количества контейнеров и одинаковой массы порций порошкообразного окислителя в каждом контейнере в пределах 200-300 кг. Фиксируют номера контейнеров 2 по порядку выгрузки порошкообразного окислителя. Контейнеры 2 транспортируют в здание смешения компонентов взрывчатых составов. Перед пневмотранспортировкой порошкообразного окислителя контейнеры 2 группируют парами, первый с последним, второй с предпоследним и таким образом до завершения количества контейнеров в пределах одной мешки. Сначала в разгрузитель 3 транспортируют друг за другом порошкообразный окислитель из первого и последнего контейнеров 2. В процессе транспортирования в результате усреднения в разгрузителе 3 происходит восстановление первоначального гранулометрического состава порошкообразного окислителя. После разгрузителя 3 порошкообразный окислитель шлюзовым затвором 4 подают в дозатор 5, дозируют непрерывно через сепаратор 6 и транспортный шнек 7 в смеситель-приставку 8. В смеситель-приставку 8, синхронно подаче порошкообразного окислителя, дозаторами 9, 10, подают также смесь связующего и смесь отвердителя. Потоки компонентов непрерывно смешивают в каскаде из трех последовательно установленных смесителей 8, 11, 12 непрерывного действия. По мере расходования порошкообразного окислителя транспортируют друг за другом порошкообразный окислитель из второго и предпоследнего контейнеров в разгрузитель 3 и далее ведут процесс смешения компонентов взрывчатых составов до завершения транспортирования всей мешки порошкообразного окислителя в разгрузитель 3.

Применение описанного способа смешения компонентов взрывчатых составов дозволяет обеспечить первоначальный гранулометрический состав порошкообразного окислителя на входе в смесительное оборудование и требуемые основные свойства взрывчатых составов.

Указанные преимущества подтверждены изготовлением по описанному способу опытных партий зарядов на заводе им. С.М.Кирова.