СПОСОБ ГРАФИТОВКИ СФЕРИЧЕСКОГО ПОРОХА
METHOD FOR SPHERICAL GUN POWDER GRAPHITIZATION

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.
В литературе [1] известны вращающиеся барабаны для сыпучих материалов, в которых возможно проведение графитовки СФП. Недостатком графитовки в таких барабанах является то, что процессы загрузки и выгрузки СФП являются сравнительно опасными операциями.
2
В качестве прототипа [2] авторами выбран способ графитовки СФП, по которому в порох после отжима от воды до влажности 18,0-22,0 мас. % вводят графитовую суспензию, состоящую из 1 мас. ч. графита и 6-7 мас. ч. воды в количестве 0,5-0,2 мас. % к массе пороха в пересчете на сухой вес графита и подают в бункер-питатель, из которого шнек-питателем подают в пневмотранспортную линию под давлением сжатого воздуха 0,5-4,5 кг/см и с температурой 50-100°C через циклон-осадитель на сушку.
Разработанный способ графитовки СФП используется в серийном производстве, при этом непрерывно изготавливаются многотоннажные партии порохов с удовлетворительными результатами с равномерно распределенным графитом по поверхности сферических пороховых элементов, однако в малотоннажном производстве, где масса партий СФП составляет 60-200 кг известный способ графитовки не обеспечивает равномерной графитовки СФП.
Целью изобретения является разработка способа графитовки СФП для серийного изготовления порохов, где масса партий порохов не превышает 80-200 кг.
Поставленная цель достигается тем, что сферический не графитованный порох после сушки с влажностью 6,0-10,0 мас. % в количестве 80-160 кг, в пересчете на сухой вес, загружают в герметичный полировальный барабан, представляющий собой медный вращающийся цилиндр диаметром 1600 мм и шириной 700 мм, вдоль образующей барабана укреплены медные ребра, которые обеспечивают эффективное перемешивание сферического пороха, после загрузки пороха вводят навеску сухого графита и воды в количестве 0,1-0,3 мас. % и 0,2-0,3 мас. %, соответственно, затем при температуре в помещении не менее 15°C и относительной влажности не менее 75%, с частотой вращения барабана 18-27 об/мин, в течение 30-80 минут проводят графитовку сферического пороха, графитованный порох выгружают в бункер, а затем через течку в тару.
Авторами отработан способ графитовки СФП для серийно изготавливаемых мелких партий порохов, например, массой от 80 до 200 кг. Полировальный барабан (поз. 1) для графитовки СФП показан на фиг. и представляет собой медный вращающийся цилиндр диаметром 1600 мм и шириной 700 мм. Вдоль образующей барабана укреплены медные ребра (поз. 2), которые обеспечивают эффективное перемешивание сферического пороха. Диаметр барабана и его ширина выбраны конструктивно из расчета равномерного перемешивания СФП в процессе графитовки. Загрузка СФП в полировальный барабан проводится через люк (поз. 3).
Высушенный СФП до влажности 6,0-10,0 мас. % загружают в герметичный полировальный барабан, затем вводят навеску сухого графита и воду в количестве 0,1-0,3 мас. % и 0,2-0,3 мас. %, соответственно, при температуре в помещении не менее 15°C и относительной влажности не менее 75%. Снижение влажности пороха менее 6,0 мас. % связано с опасностью загрузки СФП в полировальный барабан, а увеличение влажности более 10,0 мас. % связано с дополнительными трудозатратами на удаление влаги.
Введение сухого графита менее 0,1 мас. % приводит к неравномерному распределению графита по поверхности пороховых элементов, а увеличение сухого графита более 0,3 мас. % приводит к неполному усвоению графита.
Уменьшение воды, вводимой в полировальный барабан, менее 0,2 мас. %, по отношению к пороху, не обеспечивает полного смачивания поверхности пороховых элементов, что ухудшает распределение графита по поверхности пороховых элементов, а увеличение воды более 0,3 мас. % связано с дополнительными трудозатратами на удаление влаги.
Снижение температуры в помещении менее 15°C ухудшает условия графитовки пороха, т.к. обогрев полировального барабана проводится за счет температуры в помещении.
Из-за безопасности ведения технологического процесса относительная влажность в помещении должна быть не менее 75%.
Графитовку СФП ведут с частотой вращения барабана 18-27 об/мин в течение 30-80 минут. Уменьшение частоты вращения барабана менее 18 об/мин связано с увеличением длительности графитовки пороха, а увеличение частоты вращения барабана более 27 об/мин связано с дополнительными энергозатратами.
Уменьшение времени графитовки менее 30 минут связано с неравномерным распределением графита по поверхности пороховых элементов, а увеличение времени графитовки СФП более 80 мин дальнейшего эффекта не дает.
Графитованный сферический порох выгружают в бункер (поз. 4), а затем через течку (5) и шибер (6) в тару.
Отработанные авторами технологические режимы графитовки мелких партий СФП позволяют получать равномерные покрытия пороховых элементов графитом.
Технологические режимы и характеристики СФП по разработанному авторами способу в пределах граничных условий (примеры 1-3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5) приведены в таблице.
Из представленных данных таблицы видно, что по разработанному авторами способу графитовка СФП в пределах граничных условий (примеры 1-3) полностью удовлетворяет всем требованиям по равномерному распределению графита по поверхности пороховых элементов.
За пределами граничных условий (примеры 4, 5), где графитовка пороха при серийном крупномасштабном производстве СФП проводится в процессе движения пороха в пневмотранспорте и окончательной графитовкой в аэродинамическом потоке в процессе сушки полностью удовлетворяет всем требованиям по распределению графита по поверхности пороховых элементов.
Литература
1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1973. - 750 с.
2. Способ графитовки сферического пороха, патент RU 2456257, С06В 21/00, опубл. 20.07.2012 г.