Патент на изобретение №2222516

(54) СПОСОБ СМЕШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВЗРЫВЧАТЫХ СОСТАВОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области смешивания взрывчатых составов, в том числе порохов и твердых ракетных топлив, содержащих жидковязкие и порошкообразные компоненты. Предложенный способ смешения компонентов взрывчатых составов включает в себя загрузку жидковязких и сыпучих компонентов и перемешивание их в вертикальных планетарных смесителях со сменными корпусами и с планетарным движением перемешивающих органов, состоящих из водила и винтовых самоочищающихся мешалок, при этом в жидковязкие компоненты, предварительно загруженные в сменный корпус смесителя, непрерывным потоком дозируют необходимое количество сыпучих компонентов с насыпным весом 0,65…0,85 кг/дм³ при вращающихся водиле и мешалках с соотношением частот вращения водила и мешалок 1: 4,5. ..5,5 и с объемной производительностью на каждый оборот водила, равной произведению площади горизонтального сечения корпуса смесителя в см² на высоту 0,7…1,4 см. Изобретение направлено на создание способа смешения компонентов взрывчатых составов, позволяющего уменьшить время их смешения, в котором определены оптимальные характеристики работы рабочих органов смесителя, связанные с производительностью загрузки сыпучих компонентов.

Изобретение относится к области смешения взрывчатых составов, в том числе порохов и твердых ракетных топлив, содержащих жидковязкие и порошкообразные компоненты.

Способ может быть применен в промышленности для производства твердотопливных двигателей различных классов ракет, пороховых газогенераторов, пороховых аккумуляторов давления скважин и других изделий аналогичного назначения.

Существующие в настоящее время способы смешения взрывчатых составов на вертикальных смесителях планетарного типа требуют значительного времени для достижения необходимого качества перемешивания.

Наиболее близким аналогом является способ, приведенный в описании устройства по патенту РФ 2176229, где в корпус смесителя сначала заливаются жидковязкие компоненты, затем производится засыпка порошкообразных компонентов, после чего начинается перемешивание.

Недостатками вышеперечисленного способа являются:
1. Значительное время перемешивания, так как в большинстве случаев загрузка порошкообразных компонентов проводится порциями; после загрузки каждой порции производится перемешивание. Загрузка этих компонентов в один прием часто невозможна из-за относительно малого насыпного веса порошкообразных компонентов и высоких нагрузок на приводы смесителя в начале перемешивания.

2. При загрузке порошкообразных компонентов большими порциями увеличивается время достижения требуемого распределения компонентов и требуемых реологических характеристик состава.

Вышеуказанные недостатки увеличивают себестоимость готовых взрывчатых составов из-за увеличения трудоемкости и времени проведения процесса.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка способа смешения компонентов взрывчатых составов, позволяющего уменьшить время смешения его, а также определяющего оптимальные характеристики работы рабочих органов смесителя, связанные с производительностью загрузки порошкообразных компонентов и решается в способе смешения компонентов взрывчатых составов, включающем загрузку жидковязких и сыпучих компонентов и перемешивание их в вертикальных планетарных смесителях со сменными корпусами и с планетарным движением перемешивающих органов, состоящих из водила и винтовых самоочищающихся мешалок, при этом жидковязкие компоненты, предварительно загруженные в сменный корпус смесителя, непрерывным потоком дозируют необходимое количество сыпучих компонентов с насыпным весом 0,65-0,85 кг/дм³ при вращающихся водиле и мешалках с соотношением частот вращения водила и мешалок 1:4,5-5,5 и с объемной производительностью на каждый оборот водила, равной произведению площади горизонтального сечения корпуса смесителя в см² на высоту 0,7-1,4 см.

Загрузка сыпучих порошкообразных компонентов в смеситель путем дозирования непрерывным потоком при вращающихся водиле и мешалках позволяет исключить остановки процесса смешения при загрузке порошкообразных компонентов. Кроме того, равномерная подача компонентов при непрерывном перемешивании значительно ускоряет распределение порошкообразных компонентов в жидковязких.

Опытными работами, проведенными на ФГУП “Пермский завод им. С.М.Кирова” с использованием смесителя, имеющего независимую кинематическую схему приводов мешалок и водила, установлено, что наиболее интенсивно процесс смешения осуществляется при соотношении частот вращения водила и мешалок 1:4,5-5,5. При этом опытным путем определено, что наиболее быстро требуемое распределение компонентов и достижение необходимых реологических характеристик происходит при объемной производительности, описанной выше. Указанные параметры определены для порошкообразных компонентов с насыпным весом 0,65-0,85 г/см³, наиболее широко применяемых в рецептурах взрывчатых составов, типа октогена, перхлората аммония.

Так, например, рабочая смесь порошков перхлората аммония широко применяется при производстве твердого ракетного топлива, состоящая из 70% с частицами 315-160 мкм и 30% с частицами менее 50 мкм, имеет насыпной вес 0,8 г/см³.

Рабочая смесь порошков перхлората аммония, имеющая 15% частиц менее 2,5 мкм; 35% с частицами 50-20 мкм, и 50% с частицами 315-160 мкм, имеет насыпной вес 0,65 г/см³.

Работа по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Жидковязкие компоненты в объеме, необходимом для полной загрузки смесителя взрывчатым составом, загружаются в сменный корпус смесителя. Затем корпус подсоединяется к приводной части смесителя – смесительной головке и смеситель соединяется с устройством дозирования порошкообразных компонентов. Далее включаются привода мешалок и водила, причем соотношение частот вращения водила и мешалок 1:4,5-5,5.

Установка дозирования порошкообразных компонентов должна быть настроена на объемную производительность, равную произведению площади горизонтального сечения сменного корпуса смесителя на высоту 0,7-1,4 см на каждый оборот водила.

Дозирование производится при непрерывном вращении мешалок и водила. По окончании процесса перемешивания сменный корпус отсоединяется от смесительной головки и направляется на операцию выгрузки. На его место устанавливается другой корпус с загруженными жидковязкими компонентами.

Описанный способ опробован с положительными результатами на ФГУП “Пермский завод им. С.М.Кирова”.

Формула изобретения

Способ смешения компонентов взрывчатых составов, включающий загрузку жидковязких и сыпучих компонентов и перемешивание их в вертикальных планетарных смесителях со сменными корпусами и с планетарным движением перемешивающих органов, состоящих из водила и винтовых самоочищающихся мешалок, отличающийся тем, что в жидковязкие компоненты, предварительно загруженные в сменный корпус смесителя, непрерывным потоком дозируют необходимое количество сыпучих компонентов с насыпным весом 0,65…0,85 кг/дм³ при вращающихся водиле и мешалках с соотношением частот вращения водила и мешалок 1:4,5…5,5 и с объемной производительностью на каждый оборот водила, равной произведению площади горизонтального сечения корпуса смесителя в см² на высоту 0,7…1,4 см.