УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области производства наиболее распространенных в производственной практике взрывчатых веществ на основе аммиачной селитры и жидкого нефтепродукта и может найти применение в горнодобывающей промышленности для изготовления промышленных взрывчатых веществ на местах ведения взрывных работ.
Процесс производства аммиачно-селитренных взрывчатых веществ заключается в перемешивании аммиачной селитры с жидким горючим, в частности, с дизельным топливом.
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 установлен барабанный смеситель для смешивания компонентов взрывчатого вещества, поддоны для упаковок аммиачной селитры, 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 взрывчатого вещества, состоящий из приемного бункера для взрывчатого вещества, дозатора и патрубка для подачи на упаковку; механизмами для зашивания верхнего торца упаковки. Контейнеры оснащены системами обогрева, пожаротушения и вентиляции, люком с лестничным маршем для сообщения между собой (1). Известна аналогичная установка для производства аммиачно-селитренных взрывчатых веществ, которая дополнительно содержит валковую дробилку для измельчения гранулированной аммиачной селитры, узел ввода в изготавливаемое взрывчатое вещество порошкообразного взрывчатого вещества (2).
Известна установка для изготовления взрывчатых веществ на основе аммиачной селитры, характеризующаяся тем, что она состоит из двух контейнеров, наружные поверхности которых обработаны жидким керамическим теплоизоляционным покрытием, установленных в два яруса по высоте; в верхнем контейнере размещаются съемный расходный бункер, заполненный аммиачной селитрой, заканчивающийся в нижней части выпускным патрубком с задвижкой или шаровым краном, установленный на горловину смесителя взрывчатых веществ, размещенного в нижнем контейнере, бак жидкого горючего, топливная колонка-насос, гибкий маслостойкий раздаточный шланг, который с краном и счетчиком расхода жидкого горючего выведен в нижний контейнер к смесителю взрывчатых веществ; поддон с упаковками аммиачной селитры; в нижнем контейнере установлены один или два смесителя взрывчатых веществ, каждый из которых состоит из горловины с шаровым краном, жестко связанной со смесительной камерой с размещенными в ней рассеивающим конусом, винтовой направляющей, резьба которой соответствует внутренней резьбе рассеивающего конуса; трубопроводом с форсунками, расположенными на разных уровнях по высоте, противоположно расположенными смещенными по высоте и равноотстоящими друг от друга наклонными плоскостями, при этом шаровой кран горловины смесителя и раздаточный кран жидкого горючего сблокированы между собой для синхронизации подачи аммиачной селитры и жидкого горючего; транспортные упаковки для взрывчатого вещества, закрепленные верхним торцом на цевке смесительной камеры; сквозной люк с сеткой и створками для загрузки аммиачной селитрой съемного бункера. Контейнеры оснащены системами обогрева, пожаротушения и вентиляции, люком с лестничным маршем для сообщения между собой (3), принятая авторами в качестве прототипа.
Установки характеризуются высоким уровнем промышленной безопасности, улучшенными санитарно-гигиеническими условиями труда.
Недостатком установки-прототипа является низкая производительность выпуска взрывчатых веществ, высокие трудозатраты, большое количество межфазных операций, так как технологический цикл предусматривает получение и упаковывание взрывчатого вещества в транспортные упаковки массой ~ 40 кг, размещаемых на поддонах.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности ведения взрывных работ за счет упрощения технологической схемы производства взрывчатых веществ, повышения производительности установки по выпуску взрывчатых веществ, снижения трудозатрат, стоимости и внедрения механизации производственных процессов.
Поставленная задача решена созданием установки для производства взрывчатых веществ и ее варианта, включающей контейнеры, наружные поверхности которых обработаны жидким керамическим теплоизоляционным покрытием, установленные в два яруса по высоте, сообщающиеся между собой лестничным маршем, дверными проходами, оснащенные оборудованием для смешения, приема и упаковывания взрывчатого вещества, системами электроснабжения, обогрева, пожаротушения, вентиляции, контроля техпроцессом, в которой:
- вариант 1 - изготовление взрывчатого вещества и его прием в мягкие малотоннажные контейнеры (биг-бэги) массой не менее 400 кг:
- верхний контейнер разделен перегородками с дверными проходами на два технологических отделения, в одном отделении размещаются съемные расходные бункеры, заполненные аммиачной селитрой, заканчивающиеся в нижней части выпускным патрубком с задвижкой или шаровым краном, установленные над горловинами загрузочных воронок, в другом отделении - система подачи жидкого горючего, включающая топливный бак, колонки-насосы со счетчиками расхода жидкого горючего, разводку гибких маслостойких раздаточных шлангов с кранами, выведенных к смесителю взрывчатых веществ; нижний контейнер разделен перегородками с дверными проходами на два приемных отделения взрывчатого вещества, служебное помещение и электроаппаратную; в отделении приема взрывчатого вещества установлены загрузочные воронки с форсунками для распыления жидкого горючего в поток аммиачной селитры и мягкие малотоннажные контейнеры для приема взрывчатого вещества; при этом подача или перекрытие подачи аммиачной селитры и жидкого горючего производится одновременно шаровым краном съемного расходного бункера аммиачной селитры и раздаточным краном жидкого горючего;
- вариант 2 - изготовление взрывчатого вещества и его прием в мягкие малотоннажные контейнеры массой не менее 400 кг, расфасовывание готового взрывчатого вещества в транспортные упаковки массой ~ 40 кг:
- дополнительно содержит: верхний контейнер - съемные расходные бункеры, заполненные взрывчатым веществом, заканчивающиеся в нижней части выпускным патрубком, установленные над горловинами загрузочных воронок; нижний контейнер - узел приема и упаковывания взрывчатого вещества, состоящий из загрузочной воронки с патрубком, делителя потока взрывчатого вещества, заканчивающегося двумя патрубками с установленными в них кранами или задвижками для расфасовывания готового взрывчатого вещества в единичные транспортные упаковки (мешки), электронные весы и поддоны с упаковками взрывчатого вещества.
Необходимость разработки двух вариантов установки обуславливается требованиями поставки взрывчатых веществ на места ведения взрывных работ: при заряжании скважин малого диаметра и небольшой глубины, где расход взрывчатого вещества на одну скважину невелик, взрывчатые вещества используются в транспортных упаковках массой ~ 40 кг (вариант 2); при механизированном заряжании скважин большого диаметра, а главное большой глубины, где большой расход взрывчатого вещества на одну скважину, доставка взрывчатых веществ на карьеры осуществляется в упаковках в виде мягких малотоннажных контейнеров повышенной массы (500-1000 кг), перегружаемых в транспортно-зарядные машины (вариант 1).
Сущность полезной модели поясняется фиг.1-6.
Фиг.1 - общий вид установки для производства взрывчатых веществ по варианту 1 (в разрезе).
Фиг.2 - схема размещения оборудования в верхнем контейнере по варианту 1 (вид сверху).
Фиг.3 - схема размещения оборудования в нижнем контейнере по варианту 1 (вид сверху).
Фиг.4 - общий вид установки для производства взрывчатых веществ по варианту 2 (в разрезе).
Фиг.5 - схема размещения оборудования в верхнем контейнере по варианту 2 (вид сверху).
Фиг.6 - схема размещения оборудования в нижнем контейнере по варианту 2 (вид сверху).
Установка состоит из двух контейнеров 1 и 2, установленных в два яруса по высоте. Все наружные поверхности контейнеров (стенки, потолок, двери) обработаны жидким керамическим теплоизоляционным покрытием 3. Верхний и нижний контейнеры разделены перегородками с дверными проходами на технологические и служебные отделения.
Вариант 1 - верхний контейнер 1 содержит съемные расходные бункеры 9 с аммиачной селитрой 10, заканчивающихся в нижней части выпускным патрубком 11 с задвижкой или шаровым краном 12, установленных выпускным патрубком в загрузочных воронках 13 над смесителем взрывчатых веществ 14; бак жидкого горючего 4, топливную колонку-насос 5, соединенных гибким маслостойким шлангом 6, которой с краном и счетчиком расхода жидкого горючего (на схеме не показано) выведен в нижний контейнер к смесителю взрывчатых веществ 7. Кран подачи жидкого горючего сблокирован с шаровым краном съемного расходного бункера, закрытие-открытие которого осуществляется рукояткой 8 с одновременной подачей (прекращением подачи) аммиачной селитры и жидкого горючего. В нижнем контейнере 2 размещается смеситель взрывчатых веществ 14, в верхнюю часть которого входит трубопровод 15, переходящий затем в горизонтально расположенное кольцо 16 с несколькими равно удаленными друг от друга форсунками 17, находящимися под углом 60° к стенкам смесительной камеры.. Цилиндрическая часть смесительной камеры переходит в коническую часть 18, которая входит в мягкий полимерный малотоннажный контейнер 19, установленный на поддоне 20.
Вариант 2 - верхний контейнер содержит съемный расходный бункер 21, заполненный взрывчатым веществом 22 и установленный в одном из отделений установки вместо бункера 9, заполненного аммиачной селитрой. Устройство съемного расходного бункера 21 аналогично съемному расходному бункеру 9. Съемный расходный бункер 21 взрывчатого вещества устанавливается над разгрузочной воронкой 13, размещенной в нижнем контейнере 2. В нижнем контейнере 2 под съемным расходным бункером 21 взрывчатого вещества размещается узел приема и упаковывания взрывчатого вещества в транспортные упаковки (мешки) 23 массой ~ 40 кг. Узел приема и упаковывания взрывчатого вещества состоит из распределителя потока 24 взрывчатого вещества, соединенного верхней частью с загрузочной воронкой 13, а в нижней части переходящего в два патрубка 25. В каждом патрубке 25 размещается кран подачи 26 взрывчатого вещества в транспортные упаковки 23, установленные на электронных весах 27. Патрубок 25 ниже крана подачи 26 переходит в цевку 28, на которой закрепляется транспортная упаковка 23 взрывчатого вещества. Транспортные упаковки взрывчатого вещества складируются и временно хранятся на поддонах 29.
Работа по изготовлению взрывчатого вещества с упаковыванием его в мягкие малотоннажные контейнеры и упаковывание готового взрывчатого вещества в транспортные упаковки по ~ 40 кг может осуществляться одновременно.
В нижнем контейнере обоих вариантов установки производства взрывчатых веществ имеются отсеки, в которых размещена электроаппаратура для систем автоматической пожарной сигнализации, электроснабжения, отопления, вентиляции, калорифер; пульт управления и помещения для обслуживающего персонала.
Верхний и нижний контейнеры оснащены огнетушителями.
В верхнем и нижнем контейнерах имеются окна; основные, аварийные и межкомнатные двери. Перемещение обслуживающего персонала внутри установки осуществляется через межкомнатные дверные проходы. Доставка съемных расходных бункеров с аммиачной селитрой, взрывчатым веществом, выгрузка мягких малотоннажных контейнеров взрывчатым веществом, поддонов с упаковками аммиачной селитры, пустых бункеров производится через распашные ворота.
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 установки. Конструкция и исполнение установки исключают выбросы токсичных продуктов в окружающую среду и не допускают вредного экологического воздействия на атмосферу, водные источники и почву.
Отличительной особенностью заявляемой установки производства аммиачно-селитренных взрывчатых веществ является:
- съемные расходные бункеры аммиачной селитры и взрывчатого вещества повышенной вместимости, заполняемые вне установки с использованием средств механизации;
- изготовление и прием готового взрывчатого вещества самотеком в упаковки повышенной вместимости без использования дозаторов и электроэнергии;
- а для варианта 2 - дополнительно - прием готового взрывчатого вещества самотеком с расфасовыванием в малогабаритные транспортные упаковки.
Предлагаемая установка производства взрывчатых веществ работает следующим образом.
В верхнем контейнере устанавливаются баки жидкого горючего, топливные колонки-насосы, соединенные через раздаточный кран и счетчик расхода жидкого горючего со смесителем взрывчатого вещества; съемный расходный бункер, заполненный аммиачной селитрой, выпускной патрубок которого совмещен с загрузочной горловиной смесителя взрывчатых веществ. Подача аммиачной селитры из съемного расходного бункера в смеситель взрывчатых веществ осуществляется рукояткой, сблокированной с кранами подачи аммиачной селитры и жидкого горючего.
Съемный расходный бункер предварительно заполняется аммиачной селитрой вне контейнера на другой технологической площадке. Предварительно устанавливается скорость истечения (расход) аммиачной селитры из съемного расходного бункера. В зависимости от скорости истечения аммиачной селитры настраивается скорость подачи необходимого количества жидкого горючего, обеспечивающего необходимое соотношение компонентов изготавливаемого взрывчатого вещества. Кран подачи жидкого горючего сблокирован с шаровым краном съемного расходного бункера аммиачной селитры, закрытие-открытие которых осуществляется рукояткой с одновременной подачей (прекращением подачи) аммиачной селитры и жидкого горючего. Аммиачная селитра поступает в горловину смесителя взрывчатых веществ. Жидкое горючее из бака по гибкому маслостойкому шлангу через кран, расходомер поступает в трубопровод смесительной камеры, форсунками распыляется в поток падающих гранул аммиачной селитры, которые, проходя через распыленное жидкое горючее, пропитываются необходимым количеством жидкого горючего. Образовавшийся на выходе из смесительной камеры поток взрывчатого вещества самотеком поступает в транспортные упаковки, установленные на поддонах. Готовые упаковки взрывчатого вещества вывозятся вилочным погрузчиком на склад хранения готовой продукции, или устанавливаются в транспортно-доставочные машины, или перегружаются на технологической площадке в съемные расходные бункеры взрывчатого вещества.
Вариант 2 - изготовление взрывчатого вещества и расфасовывание его в транспортные упаковки массой ~ 40 кг.
При необходимости в одном из отделений установки производства взрывчатых веществ размещается съемный расходный бункер взрывчатого вещества, аналогичный съемному расходному бункеру аммиачной селитры, над разгрузочной воронкой, установленной в нижнем контейнере. Взрывчатое вещество самотеком из загрузочной воронки через патрубок поступает в распределительное устройство (распределитель потока), взрывчатое вещество делится на два потока, каждый из которых по своему патрубку через кран подачи поступает в единичную транспортную упаковку, закрепленную на цевке патрубка. Единичная транспортная упаковка взвешивается на платформе электронных весов. Готовые упаковки взрывчатого вещества укладываются на поддоны, которые затем вывозятся на склад хранения.
Основной технический результат полезной модели - повышение эффективности ведения взрывных работ достигается за счет выбора и расположения оборудования в контейнерах;
- снижение стоимости, упрощение технологического процесса изготовления взрывчатых веществ за счет приема изготовленного взрывчатого вещества самотеком непосредственно в транспортные упаковки;
- повышение выпуска взрывчатых веществ (повышение съема продукции с единицы площади), повышение производительности установки с целом за счет использования большегрузных съемных расходных бункеров, заполняемых вне контейнеров с использованием средств механизации, сокращение технологического цикла сокращения подготовительных межфазовых операций;
Наличие единой системы пожарной сигнализации, вентиляции и отопления обеспечивает безопасность производства ВВ, улучшает санитарно-гигиенические условия труда, позволяет организовать производство взрывчатых веществ на местах ведения взрывных работ круглогодично, в том числе в районах Крайнего Севера, вести взрывные работы на карьерах с высоким потреблением взрывчатых веществ, исключить перевозку взрывчатых веществ по дорогам общего пользования.
На предлагаемой установке проведено изготовление взрывчатых веществ на основе аммиачной селитры с вводом жидких горючих (минеральные масла, дизельное топливо). Производительность предлагаемой установки в сравнении с установкой-прототипом повышается в 2-3 раза, обеспечивается выпуск 50-70 т взрывчатого вещества в сутки. Стоимость взрывных работ снижается на 25-30%.