СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНТЕЙНЕРА ДЛЯ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ
METHOD FOR MANUFACTURING A CONTAINER FOR EXPLOSIVES

Изобретение относится к области изготовления контейнера для транспортировки, хранения и детонации взрывчатых веществ.
Из уровня техники известны способы изготовления контейнеров для транспортировки, хранения и детонации взрывчатых веществ, их недостатком являются длительность технологического процесса.
Наиболее близким решением к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления контейнеров для транспортировки, хранения и детонации взрывчатых веществ [Игнатова А.М. Физико-химические закономерности получения и применение стеклокристаллических материалов шпинелид-пироксенового состава из природного и техногенного сырья: дис. … докт. тех. наук: 05.17.11 / А.М. Игнатова – Томск: Национальный исследовательский Томский политехнический университет. – 2019. – 153с.], включающий формирование внешнего слоя капсулы в трубе из высокопрочной стали по технологии «труба в трубе», изготовление конического внутреннего слоя капсулы по технологии центробежного литья, монтаж внутреннего слоя капсулы в металлической трубе с внешним слоем капсулы, заполнение вариативного слоя измельченным стеклокристаллический материалом на основе габбродолерита с добавкой хромовой руды, окончательный монтаж капсулы с установкой заглушки и крышки.
Недостатком данного способа является длительность технологического процесса изготовления контейнера для взрывчатых веществ за счет подготовки сырьевых материалов.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении длительности технологического процесса изготовления контейнера для взрывчатых веществ.
3
Технический результат достигается тем, что предлагаемый способ изготовления контейнера для взрывчатых веществ включает формирование внешнего слоя капсулы в трубе из высокопрочной стали, изготовление конического внутреннего слоя капсулы, монтаж внутреннего слоя капсулы в металлической трубе с внешним слоем капсулы, заполнение вариативного слоя, окончательный монтаж капсулы с установкой заглушки и крышки, причем формирование внешнего слоя капсулы в трубе из высокопрочной стали осуществляется методом плазменного напыления технического глинозема при скорости подачи 3,5-4,0 г/с и расходе плазмообразующего газа 2,0 м/ч, изготовление конического внутреннего слоя капсулы выполняется путем спекания пироксенового ситалла при температуре 830-850°С, заполнение вариативного слоя осуществляется гранулированным высокопористым акустическим материалом.
3
Заявленное изобретение отличается от прототипа тем, что формирование внешнего слоя капсулы в трубе из высопрочной стали осуществляется методом плазменного напыления технического глинозема при скорости подачи 3,5-4,0 г/с и расходе плазмообразующего газа 2,0 м/ч, изготовление конического внутреннего слоя капсулы выполняется путем спекания пироксенового ситалла при температуре 830-850°С, заполнение вариативного слоя осуществляется гранулированным высокопористым акустическим материалом.
Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов представлен в таблице 1.
Предлагаемый способ позволяет снизить время изготовления контейнера для взрывчатых веществ по сравнению прототипом почти в 4 раза (таблица 1), что подтверждено исследованиями, проведенными в лаборатории на базе БГТУ им. В.Г. Шухова. Эксперименты показали, что время изготовления контейнера для взрывчатых веществ прототипом составляет 17 часов, а предлагаемым способом – 4,5 часа.
Таблица 1
Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов
Известный способ
Предлагаемый способ
Формирование внешнего слоя капсулы в трубе из высокопрочной стали по технологии «труба в трубе»(10 ч)↓Изготовление конического внутреннего слоя капсулы по технологии центробежного литья(5 ч)↓Монтаж внутреннего слоя капсулы в металлической трубе с внешним слоем капсулы(1 ч)↓Заполнение вариативного слоя измельченным стеклокристаллический материалом на основе габбродолерита с добавкой хромовой руды(0,5 ч)↓Окончательный монтаж капсулы с установкой заглушки и крышки(0,5 ч)
Формирование внешнего слоя капсулы в трубе из высокопрочной стали методом плазменного напыления технического глинозема при скорости подачи 3,5-4,0 г/с и расходе плазмообразующего газа 2,0 м<sup>3</sup>/ч(0,5 ч)↓Изготовление конического внутреннего слоя капсулы путем спекания пироксенового ситалла при температуре 830-850<sup>0</sup>С(2 ч)↓Монтаж внутреннего слоя капсулы в металлической трубе с внешним слоем капсулы(1ч)↓Заполнение вариативного слоя гранулированным высокопористым акустическим материалом(0,5 ч)↓Окончательный монтаж капсулы с установкой заглушки и крышки(0,5 ч)
Опытным путем установлены оптимальные параметры напыления при формировании первого и второго слоев капсулы (таблица 2 и 3).
3
Как видно из таблиц 2 и 3, эффективное напыление при формировании первого слоя капсулы осуществляется при достижении плотности напыления слоя технического глинозема в пределах 3990-3995 кг/м и его пористости = 0,1-0,2 %, а второго слоя – при температуре обжига равной 830-850°С и прочности на сжатие 112-120 МПа.
Таблица 2
Оптимальные параметры напыления при формировании первого слоя капсулы
№ п/п
Расход газа,м<sup>3</sup>/ч
Расход порошка, г/сек
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
Пористость, %
1
1,5
3,0
3884
1,9
3,5
3901
1,3
4,0
3912
0,8
4,5
3903
1,2
5,0
3876
1,8
2
2,0*
3,0
3950
0,4
3,5*
3999*
0,1*
4,0*
3995*
0,2*
4,5
3970
0,5
5,0
3940
0,9
3
2,5
3,0
3894
1,4
3,5
3910
1,2
4,0
3929
0,9
4,5
3910
1,1
5,0
3890
1,3
* - оптимальные параметры напыления
Пример.
3
На внутреннюю поверхность металлической трубы из высокопрочной стали с помощью плазменной горелки ГН-5р электродугового плазмотрона УПУ-8М напыляли порошок технического глинозема (внешний слой капсулы) со скоростью его подачи из порошкового питателя в ГН-5р равной 4,0 г/с, расходом плазмообразующего газа 2,0 м/ч и мощностью работы плазмотрона 12 кВт. Время напыления внешнего слоя капсулы в трубе толщиной 3000 мкм составило 30 минут.
Для приготовления конического внутреннего слоя капсулы в трубе использовали шихту пироксенового ситалла, которую предварительно прессовали, а затем спекали в муфельной печи в течение двух часов при температуре 840°С.
Затем монтировали внутренний слой капсулы с внешним в металлической трубе, причем вариативный слой между ними засыпали гранилированным пористым акустическим материалом. После чего к трубе монтировали фланцевую заглушку и крышку.
Таблица 3
Оптимальные параметры спекания при формировании второго слоя капсулы
Температура обжига, °С
Прочность на сжатие, МПа
800
79
810
84
820
92
830**
114**
840**
120**
850**
112**
860
87
870
75
** - оптимальные параметры напыления