УСТАНОВКА ПРОИЗВОДСТВА ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ

Полезная модель относится к устройствам для производства взрывчатых веществ (ВВ) на основе аммиачной селитры различного гранулометрического состава, изготовляемых на местах ведения взрывных работ, и может быть использовано в горнодобывающей промышленности, строительстве и при производстве специальных взрывных работ.
Известна модульная установка для изготовления взрывчатого вещества на основе аммиачной селитры различного гранулометрического состава, характеризующаяся тем, что она состоит из двух контейнеров, установленных в два яруса по высоте, в верхнем контейнере установлены с возможностью поочередной работы барабанный смеситель для смешивания компонентов взрывчатого вещества и валковая дробилка для измельчения гранулированной аммиачной селитры, поддоны для упаковок аммиачной селитры или взрывчатого вещества, емкости для жидкого и твердого горючего, нижний контейнер разделен перегородками с дверными проходами на приемное отделение, служебное помещение и электроаппаратную, в приемном отделении размещен узел приема и упаковки измельченной аммиачной селитры и взрывчатого вещества, состоящий из приемного бункера для измельченной аммиачной селитры и полученного после смешивания в барабанном смесителе взрывчатого вещества, дозатором и патрубком для подачи на упаковку, и бункер порошкообразного взрывчатого вещества с загрузочной воронкой, дозатором и патрубком для подачи на упаковку, причем патрубок для подачи на упаковку бункера для измельченной аммиачной селитры и полученного после смешивания в барабанном смесителе взрывчатого вещества и патрубок для подачи на упаковку бункера порошкообразного взрывчатого вещества соединены с возможностью крепления упаковки аммиачной селитры или взрывчатого вещества, при этом приемное отделение оснащено расположенным ниже уровня пола приямком с размещенным в нем металлическим стаканом для размещения упаковок ВВ, мешкозашивочной машиной для зашивания верхнего торца упаковки или клипсатором для клипсования торцов упаковки металлической или полимерной клипсой, контейнеры оснащены системами обогрева, пожаротушения и вентиляции, люком с лестничным маршем для сообщения между собой и разгрузочным люком с калиброванной сеткой для подачи измельченной в валковой дробилке аммиачной селитры и полученного после смешивания в барабанном смесителе взрывчатого вещества в приемный бункер (1), принятая авторами в качестве прототипа.
Она характеризуется высоким уровнем промышленной безопасности, улучшенными санитарно-гигиеническими условиями труда, но не обеспечивает достаточно комфортных условий труда обслуживающего персонала особенно в северных районах при отрицательных температурах окружающего воздуха из-за размещения узла подготовки навесок порошкообразного твердого и жидкого горючих в отдельно стоящих помещениях.
Технической задачей полезной модели является повышение эффективности ведения взрывных работ за счет повышения производительности мобильной установки по выпуску ВВ и улучшения санитарно-гигиенических условий труда обслуживающего персонала.
Поставленная задача решена созданием установки производства взрывчатых веществ, включающая модуль с установленным оборудованием для смешения ВВ или измельчения аммиачной селитры и модуль с установленным оборудованием для приема и упаковки готовой продукции в виде двух контейнеров, установленных в два яруса по высоте, которая дополнительно содержит модуль для порошкообразного твердого горючего и модуль для жидкого горючего в виде двух контейнеров, установленных в два яруса по высоте и пристыкованных к торцовым стенкам модулей смешения и приема готовой продукции; модуль для порошкообразного твердого горючего оснащен расходным бункером и дозирующими емкостями для подачи порошкообразных твердых горючих и соединен дверным проемом с модулем смешения ВВ; модуль для жидкого горючего содержит топливные баки и топливную колонку, гибкий маслостойкий раздаточный шланг которой со счетчиком расхода жидкого горючего выведен в модуль смешения ВВ; в верхнем контейнере-модуле смешения взрывчатого вещества установлены с возможностью поочередной работы барабанный смеситель для смешивания компонентов взрывчатого вещества и/или валковая дробилка для измельчения гранулированной аммиачной селитры, поддоны для упаковок аммиачной селитры или взрывчатого вещества, нижний контейнер-модуль приема и упаковки готовой продукции разделен перегородками с дверными проходами на приемное отделение, служебное помещение и электроаппаратную, в приемном отделении размещен узел приема и упаковки измельченной аммиачной селитры и взрывчатого вещества, состоящий из приемного бункера для измельченной аммиачной селитры и полученного после смешивания в барабанном смесителе взрывчатого вещества, дозатором и патрубком для подачи на упаковку, мешкозашивочной машиной для зашивания верхнего торца упаковки или клипсатором для клипсования торцов упаковки металлической или полимерной клипсой, люком с лестничным маршем для сообщения между собой и разгрузочным люком с калиброванной сеткой для подачи измельченной в валковой дробилке аммиачной селитры и полученного после смешивания в барабанном смесителе взрывчатого вещества в приемный бункер; приемное отделение может быть оснащено расположенным ниже уровня пола приямком с размещенным в нем металлическим стаканом для размещения упаковок ВВ повышенной длины; модули для смешения взрывчатого вещества, приема готовой продукции, порошкообразного твердого и жидкого горючих имеют единую систему обогрева, пожаротушения, вентиляции; наружные поверхности всех модулей обработаны жидким керамическим теплоизоляционным покрытием.
Контейнеры оснащены угловыми фитингами с винтовыми разъемами для скрепления их между собой и закрепления в средствах транспорта.
Сущность предлагаемой мобильной установки для производства взрывчатых веществ (далее по тексту - установка) поясняется фиг.1-3.
Фиг.1 - общий вид модульной установки для производства взрывчатых веществ.
Фиг.2 - схема размещения оборудования в модуле смешения ВВ или измельчения аммиачной селитры и модуле твердого порошкообразного горючего (верхние модули).
Фиг.3 - схема размещения оборудования в модуле приема готовой продукции и модуле жидкого горючего (нижние модули).
Модульная установка включает в себя четыре контейнера 1, 2, 3, 4, установленных в два яруса по высоте, состыкованных по боковым стенкам 5, 6. Все наружные поверхности (стенки, двери контейнеров, потолок) контейнеров обработаны жидким керамическим теплоизоляционным покрытием 9.
В верхнем контейнере 1 установлено оборудование для смешения взрывчатых веществ или измельчения гранулированной аммиачной селитры, выделено место 10 для приема, временного хранения и расхода упаковок аммиачной селитры и/или порошкообразного взрывчатого вещества. В верхнем контейнере (модуле смешения ВВ) от топливной колонки 11, установленной в нижнем контейнере 4, размещен гибкий маслостойкий раздаточный шланг 12 со счетчиком расхода 7 жидкого горючего (нефтепродукта или минерального масла). Модуль смешения оборудован навесной площадкой 8 для приема поддонов с упаковками аммиачной селитры.
В верхнем контейнере 2 установлены расходные бункера 14 и дозирующие емкости 13 для твердого порошкообразного горючего. Он соединен дверным проемом 15 с модулем смешения ВВ.
В нижнем модуле 3 установлено оборудование для приема и упаковки готового продукта, изготавливаемого в модуле смешения ВВ.
Верхний 1 и нижний 3 контейнеры сообщаются между собой люком и лестничным маршем 16 для перемещения обслуживающего персонала.
В нижнем контейнере 4 (модуле для жидкого горючего) на поддоне 17 установлены топливные баки 18 для жидкого горючего, топливная колонка 11, гибкий маслостойкий раздаточный шланг 12 которой со счетчиком расхода 7 жидкого горючего выведен в модуль смешения ВВ.
Модули для смешения ВВ, приема готовой продукции, порошкообразного твердого и жидкого горючих имеют единую систему обогрева 36, пожаротушения 37 и вентиляции 43. Торцевые двери 20 модулей имеют вентиляционные отдушины 19.
Нижний контейнер 3 (модуль приема готовой продукции) разделен перегородками с дверными проходами на три отсека: приемное (технологическое) отделение 21, служебное помещение 22, электроаппаратная 23.
В приемном отделении размещен узел приема и упаковки готового продукта. Он состоит из приемного бункера 24, куда измельченная аммиачная селитра или готовое ВВ самотеком поступает из разгрузочного люка 25, дозатора 26, патрубок 27 которого заканчивается цевкой для крепления транспортных упаковок измельченной аммиачной селитры или готового ВВ - мешков или полимерных рукавов 28 заданной длины, в том числе предварительно собранных в гофропакет. Дозатор оснащен устройством регулирования объема для формирования навески, равной массе одной единичной транспортной упаковки. Перемещение измельченной аммиачной селитры или готового ВВ в транспортные упаковки готовой продукции осуществляется самотеком без применения транспортирующих средств. Единичные транспортные упаковки с измельченной аммиачной селитрой или готовым ВВ размещаются на поддонах 29, а затем вывозятся в здание хранения аммиачной селитры или готового ВВ. В нижнем контейнере 3 также расположены весы 30, дополнительно может устанавливаться клипсатор 31. Для изготовления многослойных зарядов в контейнерах 1, 3 могут дополнительно устанавливаться бункер для порошкообразного ВВ с загрузочной воронкой и дозатором.
При изготовлении упаковок нестандартной длины (длинномерных) в полу нижнего контейнера 3 делается приямок 32, в который устанавливается металлический стакан для их размещения. При изготовлении стандартных упаковок приямок закрывается съемной крышкой 33.
Для работы пневматического вибратора в нижнем контейнере устанавливается компрессор 34. В нижнем контейнере 3 в электроаппаратной размещены вводной электрошкаф, пульт управления 35, вентиляционный короб 36.
Верхний и нижний контейнеры оснащены огнетушителями 37.
Измельчение гранулированной аммиачной селитры осуществляется на валковой дробилке 38.
Служебное помещение предназначено для размещения обслуживающего персонала и оформления документов (стол 42, скамейки 41) и калорифера 45.
Электроаппаратная служит для размещения электроаппаратуры (пульт управления 35, электрощит).
В верхнем и нижнем контейнерах имеются окна; основные, аварийные и межкомнатные двери.
Система автоматической пожарной сигнализации предназначена для раннего обнаружения пожара и звукового оповещения людей о пожаре.
Система электроснабжения обеспечивает работу силового электрооборудования, вентиляции, отопления, электроосвещения, систем пожарной сигнализации и пожаротушения.
Система отопления и вентиляции обеспечивает общеобменную вентиляцию и местный отсос от технологического оборудования, а также отопление производственных и вспомогательных помещений передвижного комплекса. Конструкция и исполнение модульной установки исключают выбросы токсичных продуктов в окружающую среду и не допускают вредного экологического воздействия на атмосферу, водные источники и почву.
Отличительной особенностью заявляемой модульной установки является:
- размещение расходных емкостей твердого и жидкого горючих в контейнерах, установленных в два яруса по высоте, и пристыкованных к контейнерам смешения ВВ и приема готовой продукции, имеющих с ними единую систему обогрева, вентиляции и пожаротушения;
- соединенные между собой бак жидкого горючего, топливная колонка и гибкий маслостойкий раздаточный шланг со счетчиком расхода жидкого нефтепродукта составляют непрерывную технологическую линию подачи жидкого горючего в смеситель ВВ;
- использование унифицированных контейнеров для размещения технологического оборудования, возможность транспортирования установки в практически собранном виде ускоряет ввод в эксплуатацию на новом месте без капитальных затрат на ее размещение;
- термоизоляция наружных поверхностей жидко керамическим покрытием предотвращает перегрев внутренних помещений в жаркий период и сохраняет температурный режим в условиях отрицательных температур окружающего воздуха.
Технологический процесс производства ВВ в модульной установке организован следующим образом.
Работа смесителя взрывчатых веществ и установки измельчения гранулированной (пористой или плотной) аммиачной селитры осуществляется поочередно, что позволяет использовать единый общий узел разгрузки аппаратов, приема и упаковки готовой продукции.
Измельчение гранулированной (пористой или плотной) аммиачной селитры.
Гранулированная аммиачная селитра подается в питающий бункер дробилки 38 в зазор между валками, вращающимися навстречу друг другу. В результате прохождения между валками гранулы аммиачной селитры измельчаются и через подвальцовый бункер полученный порошок ссыпается в разгрузочный люк с калиброванной сеткой.
Изготовление ВВ в барабане-смесителе 39 взрывчатых веществ циклического действия.
Предварительно рассчитываются навески жидких (по объему) и твердых (по массе) горючих на одну загрузку смесителя исходя из навески аммиачной селитры (измельченной, гранулированной или смеси измельченной и гранулированной). Дозирование аммиачной селитры осуществляют по количеству единичных упаковок. Навески твердого горючего формируются в контейнере 2. Жидкое горючее подается в смеситель ВВ топливной колонкой через маслораздаточный шланг, дозируется счетчиком расхода 40 жидкого нефтепродукта. После смешения компонентов готовое ВВ из барабана-смесителя ссыпается в разгрузочный люк на упаковку. При изготовлении длинномерных упаковок полимерный рукав размещается в стакане.
Измельченная аммиачная селитра, взрывчатое вещество в транспортных упаковках укладываются на поддон 29 и вывозятся автопогрузчиком на склад временного хранения или грузятся в автотранспортные средства.
Предлагаемая модульная установка производства взрывчатых веществ и зарядов на их основе характеризуется автономностью работы, высокой безопасностью, улучшенными санитарно-гигиеническими условиями труда, удобством обслуживания и ремонта оборудования.
Пример изготовления взрывчатого вещества на основе измельченной и гранулированной аммиачной селитры.
Предварительно производится измельчение гранулированной аммиачной селитры в валковой дробилке. Гранулированная аммиачная селитра подается в питающий бункер дробилки в зазор между валками, вращающимися навстречу друг другу. В результате прохождения между валками гранулы аммиачной селитры измельчаются и полученный порошок ссыпается в разгрузочный люк с калиброванной сеткой, откуда самотеком поступает через приемный бункер и дозатор в транспортную упаковку (мешкотару), верхние торцы которой собираются в «чуб» и завязываются шнуром. Дозатор настраивается на получение навески аммиачной селитры ~35 кг, точная масса которой фиксируется взвешиванием на весах. После наработки определенного количества измельченной аммиачной селитры приступают к изготовлению взрывчатого вещества в барабанном смесителе циклического действия. Предварительно рассчитываются навески жидких (по объему) и твердых (например, ферросилиция по весу) горючих на одну загрузку смесителя исходя из навески аммиачной селитры (измельченной и гранулированной). Жидкое горючее из баков подается топливной колонкой в смеситель маслораздаточным шлангом через счетчик-дозатор жидкого нефтепродукта. Дозирование аммиачной селитры осуществляют по количеству единичных упаковок. После смешения компонентов готовое ВВ из барабанного смесителя ссыпается в разгрузочный люк с калиброванной сеткой, откуда самотеком поступает через приемный бункер и объемный дозатор, настроенный на получение навесок ~40 кг в транспортную упаковку (мешкотару), верхние торцы которой прошиваются мешкозашивочной машиной. Масса ВВ в упаковке уточняется взвешиванием на весах. Упаковки укладываются на поддоны.
Основной технический результат изобретения - повышение эффективности ведения взрывных работ за счет повышения объема выпуска ВВ, повышения производительности, улучшения экологических и санитарно-гигиенических условий труда обслуживающего персонала достигается за счет отличительных признаков предлагаемой установки:
- дополнительные контейнеры для твердого порошкообразного горючего и жидкого горючего предлагаемой установки позволяют организовать технологический процесс производства ВВ в едином обогреваемом и вентилируемом помещении, что улучшает комфортность работы обслуживающего персонала, повышает объем выпуска ВВ, производительность труда за счет сокращения времени подготовки и ввода компонентов в смеситель ВВ;
- бак жидкого горючего, топливная колонка и гибкий маслостойкий раздаточный шланг со счетчиком расхода жидкого горючего составляют непрерывную технологическую линию подачи жидкого горючего в смеситель ВВ, что позволяет повысить уровень механизации процесса ввода жидкого горючего, сократить цикл работы смесителя, улучшить комфортность работы обслуживающего персонала;
- снижение стоимости ВВ, повышение безопасности и экологической чистоты ведения взрывных работ на карьерах по породам разной крепости за счет размещения модульной установки производства промышленных ВВ и измельчения аммиачной селитры на местах ведения взрывных работ, изготовления ВВ с различными детонационными характеристиками;
- повышение комфортности работы обслуживающего персонала в районах Крайнего Севера за счет единой системы обогрева, вентиляции и пожаротушения, а также дополнительной теплоизоляции наружных поверхностей контейнеров.
Предлагаемая модульная установка позволяет производить ВВ в зонах с жарким климатом и в районах с отрицательными температурами окружающего воздуха.
Наличие единой системы автономного пожаротушения, вентиляции, отопления четырех контейнеров обеспечивает безопасность производства ВВ, улучшает санитарно-гигиенические условия труда, позволяет организовать производство ВВ на местах ведения взрывных работ круглогодично, в том числе в районах Крайнего Севера.
На предлагаемой модульной установке проведено измельчение гранулированной пористой и плотной аммиачной селитры и изготовление сыпучих взрывчатых веществ на основе порошкообразной аммиачной селитры и ее смеси с гранулированной в любом соотношении с вводом как жидких горючих (минеральные масла, дизельное топливо), так и твердых горючих. Изготовленные взрывчатые вещества, имея одинаковый компонентный состав, обладали различными плотностями и детонационными параметрами (скорость детонации, критический диаметр детонации, чувствительность к инициирующему импульсу), что позволило использовать их для дробления горных пород разной крепости и обводненности и ведения взрывных работ специального назначения - взрывное разрушение изношенных автопокрышек, взрывное дробление негабаритных кусков горной породы, изготовление упаковок порошкообразных ВВ для использования в качестве промежуточных детонаторов, скважинных зарядов на карьерах. Стоимость взрывных работ снижается на 15-20% по сравнению с промышленными взрывчатыми веществами, поставляемыми с заводов-изготовителей.
Источники информации:
1.Патент РФ №2373172