Патент на изобретение №2200140

(54) СПОСОБ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ВТОРИЧНОГО ВЗРЫВЧАТОГО СОСТАВА ИЗ ДЕТАЛЕЙ И ИЗДЕЛИЙ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ ИЗ БРИЗАНТНЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ СОСТАВОВ, С ИХ ОДНОВРЕМЕННОЙ УТИЛИЗАЦИЕЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к изготовлению промышленных вторичных взрывчатых составов (ВС) для получения промышленного вторичного ВС с последующей утилизацией изделий и деталей из бризантных ВС. Сущность изобретения заключается в утилизации деталей и изделий из ВС путем их разрушения механическим способом между двумя металлическими поверхностями в несколько стадий под давлением 3,6-80 кг/см² в водной среде с последующей фильтрацией полученной суспензии и сушкой вторичного ВС с заданными физико-химическими и газодинамическими характеристиками. Технический результат изобретения – утилизация деталей и изделий из ВС, повторное использование ВВ в изделиях специального назначения в горном деле, строительстве, космической отрасли.

Изобретение относится к технологии, в частности к способам утилизации деталей и изделий из бризантных взрывчатых составов (ВС) с целью получения вторичных промышленных ВС.

Известен способ аналогичного назначения (заявка 96114271/02, С 06 В 21/00), а именно: утилизация устаревшего пороха как пироксилинового, так и баллиститного с целью получения нитроцеллюлозного продукта для материалов гражданского назначения или пороха, свободного от нестабильных примесей. Технологическая линия утилизации устаревшего пороха включает в себя последовательно установленные узел измельчения пороховых элементов (дисковая дробилка), аппарат мокрой сортировки, устройство для отделения пороховой крошки от избытка воды, деполимеризатор, реактор для стабилизации продукта и центрифугу.

Недостатками способа являются: использование дополнительно химических веществ (растворители, нитрующие или денитрующие агенты, пластификаторы), энергоемкость и сложность технологического процесса, использование дорогостоящего специального взрывозащищенного оборудования.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является способ получения вторичного ВС с одновременной утилизацией ВВ, основанный на разрушении изделий из взрывчатых составов с помощью рабочего тела (патент РФ 1795962, С 06 В 21/00). В качестве рабочего тела используют расплав или суспензию аммиачной селитры, или карбамида, или аммиачной селитры с целевыми добавками, или карбамида с целевыми добавками, или аммиачной селитры и карбамида с целевыми добавками, причем рабочее тело подают на поверхность изделия из взрывчатого вещества при 30…180^oС и давлении 0,01…10000 кг/см², а образующуюся смесь рабочего тела с продуктами разрушения изделия из взрывчатого вещества перерабатывают совместно в гранулы или отливки вторичного взрывчатого вещества.

Недостатками этого способа являются:
а) использование дополнительно химических веществ (аммиачная селитра, карбамид, натриевая селитра, минеральное масло, металлические порошки, парафин) в значительных количествах (зависит от массы утилизируемого заряда);
б) проведение процесса разрушения с использованием нагретого до 30… 180^oС рабочего тела;
в) сложность технологического процесса (подача горячего рабочего тела через форсунки под давлением);
г) использование дорогостоящего специального взрывозащищенного оборудования, в частности гранулятора;
д) низкая производительность.

Перечисленные недостатки ограничивают широкое использование данного способа.

Задачей изобретения является повышение технико-экономической эффективности вследствие упрощения технологического процесса при безотходной технологии получения вторичных взрывчатых составов. Это достигается путем разрушения в несколько стадий на прессе деталей и изделий из ВС механическим способом между двумя металлическими поверхностями под давлением на первой стадии 3,6-21 кг/см², а на последующих 3,6-80 кг/см² в водной среде с последующей фильтрацией полученной суспензии и сушкой вторичного ВС в виде крошки и порошка в сушильном шкафу при температуре 60-95^oС в течение 2-2,5 ч.

Переработка деталей проводится, как правило, в 3 стадии (цикла):
1 стадия – разрушение детали между двумя металлическими поверхностями на прессе под давлением 3,6-21 кг/см в воде на несколько крупных кусков (от 4 до 10) массой 1-1,5 кг.

2 стадия – разрушение куска детали массой 1-1,5 кг между двумя металлическими поверхностями на прессе давлением 80 кг/см² в воде до крошки размером не более 35 мм;
3 стадия – разрушение кусочков, полученных после раздавливания на 2 стадии, между двумя металлическими поверхностями на прессе под давлением 80 кг/см² в воде до размеров, не превышающих 15 мм.

Разрушение деталей и изделий, а также их фрагментов на всех стадиях процесса осуществляют до наступления слипания крошки и порошка ВС.

Полученная крошка является вторичным ВС с заданными физико-химическими и газодинамическими характеристиками.

Проведенный анализ общедоступных источников информации не позволил выявить техническое решение, тождественное заявленному, на основании чего сделан вывод о неизвестности последнего, т.е. соответствии представленного в настоящей заявке изобретения критерию “новизна”.

Сопоставительный анализ заявленного решения с известными техническими решениями позволил выявить, что представленная совокупность отличительных признаков неизвестна для специалиста в этой области и не следует явным образом из известного уровня техники, на основании чего делается вывод о соответствии представленного в настоящей заявке изобретения критерию “изобретательский уровень”.

Для реализации заявляемого способа используют существующее серийное оборудование.

Предложенный способ проверен практически.

Пример 1. Получение вторичного ВС с одновременной утилизацией детали массой 32,7 кг из бризантного взрывчатого ВС на основе гексогена:
1 стадия – разрушение на прессе детали под давлением 3,6 кг/см² в воде на 6 крупных кусков массой 1-1,5 кг каждый;
2 стадия – разрушение куска детали массой 1-1,5 кг давлением 80 кг/см² в воде до крошки размером не более 30 мм. Окончательный зазор между металлическими поверхностями не менее 10-12 мм;
3 стадия – разрушение (измельчение) крошки, полученной на 2 стадии, под давлением 80 кг/см² в воде до размеров ~ 10 мм. Окончательный зазор между металлическими поверхностями не менее 10-12 мм.

Выполнение условий обеспечения зазора в приведенном примере обеспечивает исключение слипания крошки и порошка ВС.

После фильтрации полученной суспензии вторичный ВС сушится в термошкафу при температуре 60-65^oС в течение 2 ч.

Получен вторичный ВС ГТК-70У по АОТУ 476.

Пример 2. Получение вторичного ВС с одновременной утилизацией детали массой 4 кг из бризантного взрывчатого ВС на основе октогена;
1 стадия – разрушение детали на прессе под давлением 21,0 кг/см² в воде на 4-5 крупных кусков массой 0,8-1,0 кг каждый;
2 стадия – разрушение куска детали массой до 1 кг давлением 80 кг/см² в воде до крошки размером не более 20 мм. Окончательный зазор между металлическими поверхностями не менее 10-12 мм;
3 стадия – разрушение (измельчение) крошки, полученной на 2 стадии, под давлением 80 кг/см² в воде до размеров 5-8 мм. Окончательный зазор между металлическими поверхностями не менее 10-12 мм.

Дальнейшие операции как в примере 1. Сушка крошки вторичного ВС проводилась при температуре 90-95^oС в течение 2 ч.

Получен вторичный ВС ОФА-6У по АОТУ 476.

Пример 3. Получение вторичного ВС с одновременной утилизацией детали массой 6,3 кг из бризантного взрывчатого ВС на основе октогена.

Переработка детали до крошки размером 10-15 мм и дальнейшие операции как в примере 2.

Получен вторичный ВС ОТК-90У по АОТУ 476.

Вторичные ВС по АОТУ 476 пригодны для изготовления специальных изделий промышленного назначения.

Технология по данному способу ни на одной из стадий не предполагает возникновения вредных выбросов в виде твердых, жидких и газообразных отходов, использования в качестве рабочего тела дополнительных химических веществ, и, следовательно, не представляет угрозы для обслуживающего персонала и окружающей среды, т.е. является экологически безопасной.

Внедрение заявленного изобретения позволит повторно использовать ВС в изделиях специального назначения, а также поможет решить проблему утилизации изделий из ВС.

Формула изобретения

Способ экологически безопасного получения вторичного взрывчатого состава из деталей и изделий, изготовленных из бризантных взрывчатых составов, с их одновременной утилизацией, отличающийся тем, что разрушение деталей и изделий осуществляют на прессе механическим способом между двумя металлическими поверхностями под давлением на первой стадии 3,6-21 кг/см², а на последующих 3,6-80 кг/см² в водной среде с последующей фильтрацией полученной суспензии и сушкой вторичного взрывчатого состава в виде крошки и порошка в сушильном шкафу при 60-95^oС в течение 2-2,5 ч.