СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СФЕРИЧЕСКОГО ПОРОХА ДЛЯ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ
METHOD OF MAKING SPHERICAL POWDER FOR SMALL ARMS

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.
В литературе [1] известны способы сушки различных материалов. Однако применение указанных способов является опасным в технологии получения сферических порохов.
2
В качестве прототипа авторами выбран патент [2], включающий введение сферического пороха после отжима от воды графитовой суспензии с последующей подачей пороха с графитом в пневмотранспортную линию под давлением сжатого воздуха, где в процессе движения СФП с графитом в потоке нагретого воздуха в режиме кипения происходит процесс сушки и графитовки пороха, при этом в порох после отжима от воды до влажности 18,0…22,0 мас.% вводят графитовую суспензию, состоящую из 1 масс. части графита и 6…7 масс. частей воды, в количестве 0,15…0,2 мас.% к массе пороха в пересчете на сухой вес графита, и подают в бункер-накопитель, из которого шнек-питателем подают в пневмотранспортную линию под давлением сжатого воздуха 0,5…4,5 кгс/см и температурой от 50 до 100°С через циклон-осадитель на сушку.
Недостатком данного способа является то, что получение СФП при отжиме до влажности 18,0…22,0 мас.% связано с большими трудозатратами, так как вода от пороха отделяется на вакуум-сцежах после фазы флегматизации или после мокрой сортировки.
Целью изобретения является снижение трудозатрат за счет повышения механизации и автоматизации технологического процесса на фазе отжима пороха от воды.
Поставленная цель достигается тем, что отжим сферического пороха от воды проводят на карусельном вакуум-фильтре, состоящем из 8 вращающихся с частотой 0,09…0,5 об/мин воронок, каждая из которых имеет объем 24 л, в нижней части установлены верхняя и нижняя сетки 01 и 07, соответственно, на боковых частях воронок установлены вибраторы, водно-пороховую суспензию с концентрацией пороха 25…30 мас.% подают во вращающиеся воронки, заполняют их на 2/3 объема порохом, вводят графитовую суспензию, состоящую из 1 масс. части графита и 6…7 масс. частей воды, в количестве 0,1…0,3 масс.% по отношению к пороху, и проводят под разрежением 8...12 кПа удаление воды до остаточного содержания 18…22 мас.%, затем порох выгружают в приемный бункер шнек-питателя и пневмотранспортом подают на сушку.
Карусельный вакуум-фильтр представлен на чертеже.
Карусельный вакуум-фильтр состоит из 8 вращающихся с частотой 0,09…0,5 об/мин воронок 1, каждая из которых имеет объем 24 л, в нижней части воронки установлены верхняя и нижняя сетки 01 и 07, соответственно, на боковых частях воронок установлены вибраторы 2. Снижение частоты вращения воронок менее 0,09 об/мин приводит к снижению производительности последующих технологических операций, а увеличение частоты вращения воронок более 0,5 об/мин приводит к увеличению производительности и, как следствие, к невозможности получения пороха при последующих операциях со стабильными физико-химическими характеристиками. Верхняя сетка 01, установленная в нижней части воронки, препятствует прохождению мелкой фракции, а нижняя сетка 07 практически выполняет роль каркаса. Вибраторы обеспечивают разрушение застойных зон и способствуют равномерному удалению воды из пороха.
Водно-пороховую суспензию с концентрацией пороха 25…30 мас.% подают во вращающиеся воронки, заполняют их на 2/3 объема порохом, вводят графитовую суспензию, состоящую из 1 масс. части графита и 6…7 масс. частей воды, в количестве 0,1…0,3 мас.% по отношению к пороху.
Уменьшение концентрации пороха в воде менее 25 мас.% связано с увеличением объема использования воды, а увеличение концентрации пороха в воде более 30 мас.% приводит к забиванию трубопроводов.
Вращающиеся воронки заполняют на 2/3 объема во избежание разлива пороховой суспензии. Уменьшение воды менее 6 масс. частей к 1 масс. части графита повышает вязкость графитовой суспензии, что не обеспечивает более полного распределения графита в массе пороха, а увеличение количества воды более 7 масс. частей способствует уносу графита из пороха водой. Уменьшение графита менее 0,1 мас.% не обеспечивает равномерного его распределения по поверхности пороховых элементов, а увеличение графита более 0,3 мас.% связано с избытком свободного графита на фазе мешки и снаряжении патронов на роторных линиях.
Удаление воды из пороха проводят при разрежении 8…12 кПа до влажности 18…22 мас.%. Снижение разрежения при удалении воды из пороха менее 8 кПа приводит к увеличению влажности пороха более 22 мас.%, а увеличении разрежения более 12 кПа дальнейшего эффекта по снижению влажности пороха не дает.
Полученный СФП с влажностью 18…22 мас.% выгружают в приемный бункер шнек-питателя 3 и далее пневмотранспортом направляют на сушку.
Технологические режимы и физико-химические характеристики пороха, полученного по разработанному авторами способу, в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5) приведены в таблице.
Из приведенных в таблице данных видно, что по разработанному авторами способу полученный порох после удаления воды на карусельном вакуум-фильтре имеет стабильные характеристики по влажности в пределах граничных условий. За пределами граничных условий полученный СФП (примеры 4, 5) имеет более высокое содержание.
Следовательно, разработанный авторами способ отжима пороха от воды на карусельном вакуум-фильтре позволяет сократить трудозатраты, автоматизировать и механизировать процесс удаления воды от пороха в сравнении с тем, что ранее порох выгружался в мешки и отжимался от воды на вакуум-сцежах вручную.
Таблица
Технологические режимы и физико-химические характеристики сферического пороха
Наименование показателя
Пример (Пр.№1)
Пр.№2
Пр.№3
Пр.№4
Пр.№5
Количество воронок, шт.
8
8
8
8
8
Частота вращения воронок, об/мин
0,09
0,3
0,5
0,07
0,6
Объем воронок, л
24
24
24
24
24
Концентрация пороха в водной суспензии, мас.%
25
28
30
20
32
Объем заполнения воронок
2/3
2/3
2/3
2/3
2/3
Количество воды, используемой для приготовления графитовой суспензии, масс. Частей
6
6,5
7
5
8
Количество вводимого графита, мас.%
од
0,2
0,3
0,05
0,4
Разрежение в воронках при удалении воды, кПа
8
10
12
7
13
Остаточное содержание воды в порохе, мас.%
18
20
22
28
24
Химическая стойкость пороха, мм. рт.ст.
40
40
40
40
40
Литература
1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1973.- 750 с.
2. Способ получения сферического пороха. Патент RU 2183604, С06В 21/00, опубл. 20.06.20002, 6 с.