Способ смешения компонентов взрывчатого состава
Владельцы патента RU 2401825:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)
Изобретение относится к способу смешения компонентов взрывчатого состава. Способ включает дозирование жидковязких компонентов, порционное дозирование порошкообразных компонентов и их перемешивание в вертикальном смесителе планетарного типа. Порции порошкообразных компонентов при дозировании регулируют в зависимости от вязкости жидковязких компонентов взрывчатого состава. При вязкости жидковязких компонентов 30÷100 Па·с соотношение массы порции порошкообразных компонентов к массе жидковязких компонентов выдерживают в пределах 1:1,5÷1:2,5, а при вязкости жидковязких компонентов более 100 Па·с это соотношение выдерживают в пределах 1:3,0÷1:3,5. Изобретение направлено на создание способа, который обеспечивает высокую интенсивность процесса перемешивания и качество смешения взрывчатого состава. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к способу приготовления взрывчатого состава, формования из него изделия с применением вертикального смесителя планетарного типа.
В современных взрывчатых составах содержание порошкообразных компонентов составляет до 85% масс. С целью получения требуемого качества смешения (однородного распределения компонентов) приготовление состава осуществляют путем дозирования порошкообразных компонентов порциями в несколько приемов.
Известны, например, способы производства зарядов (патенты США №3562364, 3807272, патент ФРГ №2303065), в которых в числе отличительных признаков описаны этапы введения компонентов состава при порциальном дозировании и приготовления топливной массы в смесителе.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является способ изготовления зарядов из смесевого твердого топлива по патенту РФ №2226520 от 11.06.2002 г., МПК C06B 21/00. Способ включает дозирование жидковязких порошкообразных компонентов и перемешивание их в вертикальном смесителе планетарного типа.
В способе, принятом за прототип, требуемое количество смешения компонентов взрывчатого состава обеспечивается за счет дозирования жидковязкого отвердителя в смеситель до ввода порошкообразных компонентов и дозирования порошкообразных компонентов взрывчатого состава в смеситель непрерывным потоком при работающих мешалках, разделив всю загрузку на 2-4 порции.
Однако известный способ, принятый за прототип, так же как и способы-аналоги, содержит не все признаки для обеспечения требуемого качества смешения. Отсутствует признак, регламентирующий массу единовременно дозируемой порции порошкообразных компонентов в зависимости от вязкости жидковязких компонентов взрывчатого состава, что не позволяет создать оптимальные условия при перемешивании компонентов, обеспечить высокую интенсивность процесса и качество смешения. Так, например, малая порция порошкообразных компонентов при низкой вязкости жидковязких компонентов приводит к снижению интенсивности процесса перемешивания компонентов и, как следствие, к ухудшению качества смешения взрывчатого состава. А большая единовременная дозируемая порция порошкообразных компонентов приводит к высоким пусковым нагрузкам на приводе мешалок смесителя, что становится опасным.
Технической задачей настоящего изобретения является создание способа смешения компонентов взрывчатого состава, обеспечивающего высокую интенсивность процесса перемешивания и качество смешения взрывчатого состава за счет варьирования массы дозируемой порции порошкообразных компонентов при приготовлении состава в зависимости от вязкости жидковязких компонентов.
Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе смешения компонентов взрывчатого состава, включающем дозирование жидковязких компонентов взрывчатого состава, порционное дозирование порошкообразных компонентов взрывчатого состава и перемешивание их в вертикальном смесителе планетарного типа, согласно изобретению величину порции порошкообразных компонентов при дозировании регулируют в зависимости от вязкости жидковязких компонентов взрывчатого состава, причем при вязкости жидковязких компонентов 30÷100 Па·с соотношение массы порции порошкообразных компонентов к массе жидковязких компонентов выдерживают в пределах 1: 1,5÷1:2,5, а при вязкости жидковязких компонентов более 100 Па·с это соотношение выдерживают в пределах 1:3,0÷1:3,5.
Наличие в описываемом способе смешения компонентов взрывчатого состава совокупности действий, порядка их выполнения во времени и условиями, обеспечивающими возможность выполнения этих действий позволяет, в частности, за счет:
- регулирования величины порции порошкообразных компонентов при дозировании в зависимости от вязкости жидковязких компонентов взрывчатого состава обеспечить высокую интенсивность процесса перемешивания компонентов и качество смешения взрывчатого состава;
- выдерживания соотношения массы порции порошкообразных компонентов к массе жидковязких компонентов взрывчатого состава в пределах 1: 1,5÷1:2,5 при вязкости жидковязких компонентов 30÷100 Па·с создать условия для быстрого смачивания порошкообразных компонентов с жидко-вязкими компонентами, сократить время перемешивания взрывчатого состава до однородного состояния;
- выдерживания соотношения массы порции порошкообразных компонентов к массе жидковязких компонентов в пределах 1:3,0÷1:3,5 при вязкости жидковязких компонентов более 100 Па·с создать условия для быстрого смачивания сдозированной порции порошкообразных компонентов с жидковязкой составляющей взрывчатого состава, обладающей высокой вязкостью, получить качественную, однородную смесь за короткое время перемешивания.
Смешение компонентов взрывчатого по предложенному способу осуществляют в вертикальном смесителе планетарного типа, состоящем (см. фиг.) из корпуса 1 смесителя, смесительной головки 2, емкости 3 для дозирования жидковязких компонентов и контейнера 4.
Для приготовления взрывчатого состава в корпус 1 смесителя из емкости 3 дозируют жидковязкие компоненты в количестве, достаточном для получения рабочей загрузки смесителя взрывчатого состава. Определяют вязкость жидковязких компонентов и производят дозирование порошкообразных компонентов из контейнера 4 в корпус 1 смесителя порциями в несколько приемов. Величину порции порошкообразных компонентов при этом регулируют в зависимости от вязкости жидковязких компонентов. При вязкости жидковязких компонентов 30-100 Па·с соотношение массы порции порошкообразных компонентов к массе сдозированных в корпус 1 смесителя жидковязких компонентов выдерживают в пределах 1: 1,5÷1:2,5. А при вязкости жидковязких компонентов более 100 Па·с это соотношение выдерживают в пределах 1:3,0÷1:3,5. После дозирования каждой порции порошкообразных компонентов проводят перемешивание по заданным температурным режимам до момента достижения минимальных установившихся нагрузок на приводе мешалок смесителя.
Примеры конкретного исполнения способа смешения компонентов взрывчатого состава приведены в таблице.
В опытах время перемешивания, необходимое для получения однородного (качественного) распределения компонентов, оценивалось по изменению нагрузок на приводе мешалок смесителя в процессе перемешивания. Время достижения минимальных установившихся на приводе мешалок смесителя принималось за время достижения однородного распределения компонентов.
В таблице приняты следующие обозначения:
Вж - вязкость жидковязких компонентов взрывчатого состава, Па·с;
С - соотношение массы порции порошкообразных компонентов к массе жидковязких компонентов;
τ - время перемешивания, необходимое для достижения минимальных установившихся на приводе мешалок смесителя, мин.;
Н - пусковые нагрузки на приводе мешалок смесителя, кВт.
Из данных таблицы следует, что удалось выбрать такие параметры предложенного способа (варианты 1-6), которые обеспечивают оптимальные условия для быстрого достижения однородного распределения компонентов и исключения высоких пусковых нагрузок на приводе смесителя. Выход параметров способа за пределы предлагаемых приводит:
- к высоким пусковым нагрузкам на приводе мешалок и увеличению времени перемешивания компонентов (варианты 7, 9);
- к низкой интенсивности процесса перемешивания из-за низких нагрузок на приводе мешалок смесителя (вариант 8);
- к удлинению производственного цикла приготовления взрывчатого состава из-за чрезмерного увеличения количества порций дозируемых порошкообразных компонентов (вариант 10).
Предложенный способ смешения компонентов взрывчатого состава проверен с положительными результатами в условиях опытного производства ФГУП "НИИПМ".
Способ смешения компонентов взрывчатого состава, включающий дозирование жидковязких компонентов, порционное дозирование порошкообразных компонентов и их перемешивание в вертикальном смесителе планетарного типа, отличающийся тем, что порции порошкообразных компонентов при дозировании регулируют в зависимости от вязкости жидковязких компонентов взрывчатого состава, причем при вязкости жидковязких компонентов 30÷100 Па·с соотношение массы порции порошкообразных компонентов к массе жидковязких компонентов выдерживают в пределах 1:1,5÷1:2,5, а при вязкости жидковязких компонентов более 100 Па·с это соотношение выдерживают в пределах 1:3,0·1:3,5.
