СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОСВОДНОГО ПОРОХА ДЛЯ ПАТРОНОВ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ
METHOD FOR PRODUCTION OF THIN-ARCHED GUNPOWDER FOR SMALL ARMS CARTRIDGES

Изобретение относится к области производства порохов и может быть использовано для снаряжения патронов к стрелковым системам.
Существует способ получения двухосновного нитроглицеринового пороха по кордитной технологии (А.Г.Горст. Пороха и взрывчатые вещества. - М.: Машиностроение, 1972, с.157). При получении пороха по данному способу нитроцеллюлозу и нитроглицерин смешивают под водой, затем отжимают воду, переносят отжатую массу в мешатель и добавляют другие компоненты пороха и ацетон. После обработки в мешателе массу вальцуют и прессуют через матрицы для получения трубок и нитей, которые направляют на резательные станки. Нарезанные элементы сушат для удаления ацетона. Способ имеет повышенную опасность, так как используется лекговоспламеняющийся растворитель (ЛВЖ), а также имеет ограничения по геометрическим параметрам порохов.
Известен способ изготовления пластинчатого пороха для патронов спортивно-охотничьего оружия (патент №2192405 RU, МПК С06В 21/00, С066В 25/24), включающий растворение устаревшего нитроглицеринового пороха в легколетучем растворителе, который берут в количестве 60-65% от массы пороха, приготовление пороховой массы смешением приготовленного раствора нитроглицериного пороха, нитратов целлюлозы, раствора дифениламина в эфире, катализаторов горения (окись меди, углерод технический, окись железа (III) и калиевой селитры, фильтрацию полученной пороховой массы, вальцевание, резку, вымочку, графитовку, сушку. Способ позволяет получать только охотничьи пластинчатые пороха, т.е. имеет ограниченную область применения, отличается многостадийностью, повышенной опасностью, так как используется ЛВЖ.
Известен способ переработки порохов в тонкосводные пороха для стрелкового оружия (патент №2212394 RU, МПК С06В 21/00 - прототип), включающий получение пороховых элементов с размерами 0,2-0,7 мм, отжим пороховых элементов от воды, предварительную сушку до влажности 2-15%, обработку пороховых элементов в водных 1,0-70,0 мас.% растворах неограниченно растворимых в воде растворителей - пластификаторов нитратов целлюлозы, вальцевание элементов на пластинки толщиной 0,05-0,18 мм при температуре валков 15-55°С, фракционирование, окончательную сушку до влажности 0,8-1,0% и усреднение физико-химических характеристик мешкой.
Способ обеспечивает получение тонкосводных порохов с заданной величиной горящего свода, с широким интервалом по удельной теплоте сгорания и требуемой пористостью для спортивно-охотничьих ружейных и пистолетных патронов. Способ простой, экономичный, основан на использовании дешевого сырья, устаревших порохов, подлежащих уничтожению. Однако изготавливаемые пороха имеют пониженную сыпучесть вследствие получения пороховых элементов, неоднородных по геометрической форме и поверхности, что не обеспечивает требуемой точности дозировки пороха при снаряжении патронов на автоматических линиях.
Задачей предлагаемого способа является улучшение эксплуатационных характеристик пороха.
Этот технический результат в способе, включающем получение пороховых элементов с размерами 0,2-0,7 мм, отжим пороховых элементов от воды, предварительную сушку до влажности 2-15%, обработку пороховых элементов в водных 1,0-70,0 мас.% растворах неограниченно растворимых в воде растворителей - пластификаторов нитратов целлюлозы, вальцевание элементов на пластинки толщиной 0,05-0,18 мм при температуре валков 15-55°С, фракционирование, окончательную сушку до влажности 0,8-1,0% и усреднение физико-химических характеристик мешкой, достигается тем, что пороховые элементы перед вальцеванием обрабатывают в течение 12-24 часов в водных растворах неограниченно растворимых в воде растворителей - пластификаторов нитратов целлюлозы до увеличения веса пороховых элементов на 7-20 мас.%.
Способ позволяет улучшить деформационные характеристики пороховых элементов при вальцевании и тем самым стабилизировать процесс обработки пороховых элементов, что обеспечивает получение пороха с гладкой поверхностью однородного по форме и геометрическим размерам, в том числе по толщине горящего свода, следовательно, повышает его эксплуатационные качества.
Примеры осуществления способа
Пример 1. ВТО двухосновного СФП с содержанием нитроглицерина (НГц) 11,8% фракции 0,2-0,4 мм в количестве 2,0 кг смешивают с водным 40 мас.% раствором моноэтилового эфира диэтиленгликоля (этикарбитола) в количестве 4,0 кг, выдерживают в течение 24 часов до увеличения веса пороха на 20 мас.% (на 0,4 кг). Далее суспензию фильтруют, раствор отделяют от пороховых элементов и взвешивают, а затем пороховые элементы вальцуют на толщину 0,05 мм. Из пороха удаляют растворитель сушкой, опыляют графитом и усредняют путем мешки.
Пример 2. ВТО двухосновного СФП с содержанием НГц 24% фракции 0,2-0,5 мм смешивают с 40 мас.% водным раствором этикарбитола в количестве 4,0 кг, выдерживают в течение 24 часов до увеличения веса пороха на 7 мас.% (на 0,2 кг). Далее суспензию фильтруют, раствор отделяют от пороховых элементов и взвешивают, а затем пороховые элементы вальцуют на толщину 0,09 мм. Из пороха удаляют растворитель вымочкой и сушкой, опыляют графитом и усредняют путем мешки.
Пример 3. ВТО двухосновного СФП СЕН с содержанием НГц 24% фракции 0,2-0,5 мм смешивают с 40 мас.% водным раствором этикарбитола в количестве 4,0 кг, выдерживают в течение 24 часов до увеличения веса пороха на 10 мас.% (на 0,2 кг). Далее суспензию фильтруют, раствор отделяют от пороховых элементов и взвешивают, а затем пороховые элементы вальцуют на толщину 0,110 мм. Из пороха удаляют растворитель вымочкой и сушкой, опыляют графитом и усредняют путем мешки.
Пример 4. Крошку высокоазотного пироксилинового пороха 2 кг фракции 0,2-0,63 мм смешивают с 30 мас.% водным раствором этикарбитола в количестве 4,0 кг, выдерживают в течение 12 часов до увеличения веса пороха на 7 мас.% (на 0,14 кг). Далее суспензию фильтруют, раствор отделяют от пороховых элементов и взвешивают, а затем пороховые элементы вальцуют на толщину 0,08 мм. Из пороха удаляют растворитель вымочкой и сушкой, опыляют графитом и усредняют путем мешки.
Пример 5. Высокоазотный пироксилиновый порох ВУ в количестве 2 кг смешивают с 30 мас.% водным раствором этикарбитола в количестве 4,0 кг, выдерживают в течение 12 часов до увеличения веса пороха на 7 мас.% (на 0,14 кг). Далее суспензию фильтруют, раствор отделяют от пороховых элементов и взвешивают, а затем пороховые элементы вальцуют на толщину 0,1 мм. Из пороха удаляют растворитель вымочкой и сушкой, опыляют графитом и усредняют путем мешки.
Некоторые физико-химические, баллистические и эксплуатационные характеристики полученных образцов пороха приведены в таблице. Испытания образцов пороха проводились в спотривно-охотничьих патронах 12 калибра.
Анализ представленных данных свидетельствует о том, что изготовленные по предлагаемому способу образцы обладают лучшими эксплуатационными показателями. Разбросы по толщине горящего свода существенно (в 2-4 раза) снижаются, сыпучесть на 15-20% увеличивается и, в результате, уменьшаются разбросы по скорости пули и давлению пороховых газов в канале ствола, т.е. повышается стабильность баллистических показателей. Увеличение сыпучести позволит также улучшить условия снаряжения патронов на автоматических линиях.
Таблица 1
Характеристики образцов пороха
Наименование показателей
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Пример 4
Пример 5
Прототип
Толщина горящего свода, мм
0,05
0,09
0,11
0,09
0,10
0,15
Разброс по толщине горящего свода, мм
0,02
0,01
0,01
0,01
0,04
Удельная теплота сгорания пороха, МДж/кг
4,2
4,8
4,8
3,8
4,9
4,3
Содержание нитроглицерина, мас.%
11,8
2,04
24,0
-
25,7
11,8
Кажущаяся плотность пороха, кг/дм<sup>3</sup>
1,58
1,58
1,6
1,6
1,63
1,58
Сыпучесть пороха, г/с
7,7
7,5
7,8
7,8
7,9
6,5
Баллистические характеристики:
Масса порохового заряда, г
1,4
1,45
1,7
1,7
1,32
1,85
Масса дроби, г
24
24
32
32
24
32
Средняя начальная скорость пули, м/с
348
345
330
337
347
329
Разброс по скорости, м/с
5
6
4
5
7
11
Среднее максимальное давление пороховых газов Рм. ср, МПа (кгс/см<sup>2</sup>)
62 (635)
49 (503)
60 (610)
57 (580)
58 (595)
57 (580)