Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОЧИСТКИ СМЕСИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ ВЯЗКО-ТЕКУЧИХ ВЗРЫВЧАТЫХ СОСТАВОВ

Изобретение относится к производству изделий из взрывчатых составов, в частности к разработке способа очистки смесительного оборудования от остатков вязкотекучих взрывчатых составов.

Известен способ очистки полимеризационных реакторов от карбоксилсодержащих полимеров по патенту США №4345949, заключающийся в заполнении реактора водным раствором поверхностно-активного вещества и соли трехвалентного металла. Указанный раствор нагревается до 65°С и перемешивается в течение 6 часов. Очистка повторяется в несколько циклов. Остатки состава со стенок реактора удаляются водой с использованием сопла высокого давления. К недостаткам способа можно отнести малую продуктивность и большую продолжительность процесса очистки, большие объемы очищающего раствора и необходимость дополнительных средств для окончательного удаления загрязнения.

Известен способ очистки двухвальных лопастных смесителей от высоконаполненных вязких и вязкопластичных смесей, выбранный авторами в качестве прототипа (В.Ф.Савин, О.И.Ярцева "Технология очистки двухвальных лопастных смесителей". - Передовой производственный опыт, 1987, №3, с.50). Данный способ очистки смесителя позволяет использовать привод смесителя и его рабочие органы в качестве источника энергии при проведении операции очистки. В качестве очищающего состава в данном способе используется материал, названный "крошка БК-1", включающий связующее (бутилкаучук марки Н), наполнители (хризотиловый асбест, каолин) и технологическую добавку (стеариновая кислота). Перемешивание очищающего состава приводит к абразивному разрушению прилипших к стенкам загрязнений, их уносу и распределению в объеме очищающего состава. Процесс очистки смесителя включает проведение последовательных операций выгрузки готового продукта через шнек-пресс до нагрузок холостого хода, загрузки в смеситель крошки БК-1 и перемешивания с остатками продукта, выгрузки крошки БК-1 шнек-прессом до нагрузок холостого хода, загрузки воды и кусков поролона с размером ребра от 4 до 30 см на всю вместимость смесителя и перемешивания, выгрузки воды и поролона, загрузки сухого поролона, перемешивания и выгрузки его.

Данный способ позволяет проводить эффективно механизированную очистку внутренней поверхности смесителя, однако он имеет ряд недостатков:

- отсутствие операции предварительного разбавления остатков взрывчатого состава инертным составом в сочетании с высокими абразивными свойствами состава БК-1 вследствие наличия в нем асбеста и каолина способны вызвать воспламенение взрывчатого состава при механическом воздействии в рабочих зонах очищаемого смесителя;

- токсичность состава из-за наличия в нем асбеста;

- присутствие предварительной операции приготовления очищающего состава - материала БК-1, удлиняющей производственный цикл;

- необходимость доочистки смесителя после выработки материала БК-1 водой с поролоном.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка способа, позволяющего эффективно проводить механизированную очистку с использованием рабочих органов смесителя в качестве источника энергии и обеспечивающего безопасность ведения процесса очистки смесителя от вязкотекучих взрывчатых составов, в том числе от составов с повышенной чувствительностью к механическим воздействиям.

Технический результат достигается тем, что после выгрузки остатков взрывчатого состава до нагрузок холостого хода в смеситель загружают инертный состав на основе хлористого калия и смеси каучука с технологическими добавками в весовых соотношениях (73...45):(27...55) соответственно для получения вязкости инертного состава в пределах (5...50)·10²Па·с, перемешивают состав в смесителе в течение 10-30 минут и выгружают до нагрузок холостого хода, загружают в смеситель очищающий состав на основе резины дробленой, минерального масла, аэросила и поверхностно-активного вещества - лецитина, перемешивают по 10-30 минут в рабочем и реверсивном направлении вращения мешалок по режимам, принятым для взрывчатого состава, вводят в смеситель 5...10% минерального масла по отношению к резине дробленой, перемешивают 5-15 минут и выгружают из смесителя до нагрузок холостого хода. Резину дробленую перед загрузкой в смеситель промывают в воде, отжимают в центрифуге, пропускают через электромагнитный сепаратор, сушат до влажности не более 0,1% и смешивают с аэросилом.

По окончании процесса изготовления изделий основную часть взрывчатого состава, оставшегося в смесительном оборудовании, выгружают до нагрузок холостого хода на приводе мешалок и шнеков. После этой операции взрывчатый состав остается на внутренних стенках аппаратов, мешалках, шнеках смесительного оборудования и во всем объеме массопровода.

Для разбавления первоначально остатки взрывчатого состава в смесительном оборудовании предлагается смешивать с инертным составом и вытеснять шнеком из смесителя. Под инертным составом подразумевается пожаро-взрывобезопасная смесь, включающая инертную соль, например, хлористый калий и инертную смесь с низкой вязкостью, например, остатки смеси каучука с технологическими добавками, составляющего основу взрывчатого состава, вязкостью от 20 до 700 Па·с в весовых соотношениях (73...45):(27...55) соответственно. В каждом конкретном случае выбирают такое соотношение хлористого калия и каучука с технологическими добавками, чтобы обеспечить получение вязкости инертного состава в пределах (5...50)·10²Па·с. Применение инертного состава с такой вязкостью позволяет повысить полноту разбавления взрывчатого состава перед очисткой смесителя очищающим составом на основе резины дробленой за счет поддержания оптимальных нагрузок и давления при работе мешалок и шнека смесителя. Смешивание остатков взрывчатого состава с инертным в течение 10-30 минут приводит к разбавлению взрывчатого состава до безопасных концентраций, и, таким образом, повышается безопасность последующего процесса очистки. Для обеспечения безопасности операции разбавления компоненты инертного состава при загрузке в смеситель просеиваются или фильтруются через сито с размером ячеек меньше, чем величина минимального зазора между взаимно перемещающимися элементами оборудования.

На следующем этапе производится очистка смесителя очищающим составом на основе резины дробленой (продукта переработки изношенных автомобильных шин), который дополнительно содержит в качестве связующего минеральное масло и технологические добавки (аэросил и лецитин). Подготовка компонентов очищающего состава заключается в следующем: лецитин растворяется в минеральном масле, при этом допускается предварительное приготовление концентрированного раствора с последующим разбавлением его минеральным маслом до требуемой концентрации. Резина дробленая промывается водой, отжимается в центрифуге, сепарируется для удаления металлических включений, сушится до обеспечения влажности не более 0,1% и смешивается с аэросилом. Для отделения металлических включений используется электромагнитный сепаратор, для сушки - пневмотранспортная сушилка.

Смешение резины дробленой с аэросилом на стадии подготовки исключает ее слеживание, обеспечивает технологические свойства при загрузке в смеситель. Для обеспечения технологических свойств очищающего состава (исключения запрессовки в узких зазорах) важно обеспечение влажности резины не более 0,1%.

Подача компонентов очищающего состава в оборудование осуществляется синхронно в два потока: резина дробленая с аэросилом и минеральное масло с лецитином. Очистка оборудования очищающим составом осуществляется путем перемешивания в течение 10-30 минут с вращением мешалок в рабочем и реверсивном направлениях, что обеспечивает полное удаления остатков взрывчатого состава с тыльных сторон мешалок, застойных зон смесителя, повышает качество очистки.

Очищающий состав вытесняется из оборудования после введения в него 5-10% минерального масла по отношению к резине дробленой и перемешивания в течение 5-15 минут. Введение этой операции позволяет сочетать хорошее качество очистки с высоким уровнем безопасности процесса.

Переработка очищающего состава ведется по режимам, принятым для переработки взрывчатого состава. Выполнение этого условия является необходимым для обеспечения безопасности процесса очистки.

Предлагаемый способ очистки оборудования от остатков топливных масс прошел отработку в опытно-заводских условиях на заводе им. С.М. Кирова с положительным результатом, что позволило механизировать процесс очистки смесительного оборудования, обезопасить процесс очистки и вывести персонал из опасных зон.