DE2857219A1 - Explosives melter - has hollow fins pointing inwards through which heating fluid passes, used e.g. for melting tri:nitrotoluene for charging projectiles - Google Patents
Explosives melter - has hollow fins pointing inwards through which heating fluid passes, used e.g. for melting tri:nitrotoluene for charging projectilesInfo
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Abstract
Description
Beschreibungdescription
Schmelzkessel für Sprengstoff.Melting kettle for explosives.
Die Erfindung betrifft einen Schmelzkessel für Sprengstoff, in dessen Innerem ein Rührwerk angeordnet ist und bei dem die Seitenwand und gegebenenfalls der Boden Hohlräume für den Durchfluß eines Heizmediums aufweisen, mit welchem die Sprengstoffschmelze im Inneren indirekt erwärmbar und temperierbar ist.The invention relates to a melting kettle for explosives, in which Inside an agitator is arranged and in which the side wall and optionally the bottom have cavities for the flow of a heating medium with which the Explosives melt inside can be indirectly heated and tempered.
In einem solchen Schmelzkessel wird Sprengstoff geschmolzen und auf Gießtemperatur gebracht. Der geschmolzene Sprengstoff wird aus dem Schmelzkessel durch Gießen z. B. in Geschoßkörper weiterverarbeitet. Zur Beschickung des Schmelzkessels dient bereits geschmolzener Sprengstoff, der in einer anderen, vorgeschalteten Vorrichtung aufgeschmolzen wurde, und/oder fester, gegebenenfalls als Mischkomponente zugesetzter Sprengstoff, der z. B.In such a melting pot, explosives are melted and opened Brought casting temperature. The molten explosive is released from the melting kettle by pouring z. B. processed into projectile body. For charging the melting kettle already melted explosives are used in another, upstream device was melted, and / or more solid, optionally added as a mixing component Explosives z. B.
in Form von Granulat, Schuppen oder Stücken vorliegt und erst im Schmelzkessel in Schmelze übergeht. Die so entstandene Sprengstoffschmelze wird unter Absenkung der Temperatur auf die Gießtemperatur gebracht, die mit sehr enger Toleranz, bei der schon 1 bis 2 Grad C kritisch sind, bei der Erstarrungstemperatur der Schmelze liegt. Die zum Schmelzen des festen Sprengstoffes benötigte Wärme wird mindestens teilweise über das Heizmedium zugeführt, das im übrigen zur allgemeinen Temperierung des Schmelzkessels dient.in the form of granules, flakes or pieces and only in the melting kettle passes into melt. The resulting explosive melt is lowering the temperature brought to the casting temperature, with a very close tolerance which are already 1 to 2 degrees C critical at the solidification temperature of the melt lies. The heat required to melt the solid explosive is at least partly supplied via the heating medium, the rest for general temperature control of the melting kettle is used.
Sicherheitsvorschriften verlangen, daß Vorrichtungen zum Schmelzen und Temperieren von Sprengstoff im Inneren keine separaten Heizelemente aufweisen. Deshalb erfolgt die Temperierung indirekt über die Hohlräume in der Seitenwand und gegebenerfalls auch dem Boden. Außerdem begrenzen die Sicherheitsvorschriften die maximale Differenz zwischen der temperatur des Heizmediums und der Schmelztemperatur des Sprengstoffes auf einen relativen niedrigen Wert von nur einigen Grad Celsius. Dies in Verbindung mit den im Inneren üblicherlfeise glatten Seitenwänden bekannter Schmelzkessel begrenzt deren Sehmelzleistung. Außerdem ist eine rasche Einstellung der Sprengstoffschmelze auf die Gießtemperatur mittels des Heizmediums nicht möglich.Safety regulations require devices for melting and temperature control of explosives have no separate heating elements inside. Therefore, the temperature is controlled indirectly via the cavities in the side wall and possibly also the floor. In addition, the safety regulations limit the maximum difference between the temperature of the heating medium and the melting temperature of the explosives to a relatively low value of only a few degrees Celsius. This is better known in connection with the usually smooth side walls inside Melting kettle limits their melting capacity. It is also a quick hiring the explosives melt to the casting temperature by means of the heating medium is not possible.
Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schmelzkessel der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eine hohe Schmelzleistung unter Einhaltung der Sicherheitsvorschriften und eine rasche Einstellung der Sprengstoffschmelze auf Gießtemperatur ermöglicht werden, Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Seitenwand eine Anzahl von hohlen, in das Innere des Schmelzkessels weisenden Rippen aufweist, welche vom Heizmedium durchflossen sind.Accordingly, the object of the invention is to provide a melting kettle of the type mentioned in such a way that a high melting capacity under Compliance with safety regulations and a rapid cessation of the explosives melt This object is achieved according to the invention in that the side wall has a number of hollow, into the interior of the melting pot has facing ribs through which the heating medium flows.
Beim erfindungsgemäßen Schmelzkessel ergeben die Rippen eine deutliche Vergrößerung der Pläche, über welche der Sprengstoff mit dem Heizmedium in Wärmeaustausch treten kann.In the case of the melting kettle according to the invention, the ribs give a clear appearance Enlargement of the area over which the explosives exchange heat with the heating medium can kick.
Dies ermöglicht es, auch bei geringen Temperaturdifferenzen zwischen Heizmedium und Sprengstoff-Schmelze in kurzer Zeit vergleichsweise große Wärmemengen der Schmelze zuzuführen bzw. aus dieser ab zuführen. Hieraus folgt eine hohe Schmelzleistung und eine schnelle Einstellung der Sprengstoffschmelze auf die vom Heizmedium vorgegebene Temperatur. Die Rippen haben die weitere vorteilhafte Wirkung, daß sie gegenüber der vom Rührwerk umgewälzten Sprengstoffschmelze quasi als "Wellenbrecher" wirken und dadurch eine sehr innige und besonders schnelle Durchmischung der Schmelze in allen ihren Teilen gewährleisten. Angesicnts der schlechten Wärmeleitfähigkeit von Sprengstoff trägt auch dies zum schnellen 1zfiårmeübergang zwischen der Sprengstoffschmelze und dem Heizmedium bei Außerdem gewährleistet es eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung in der Sprengstoffschmelze ohne die Ausbildung nennenswerter eemperaturgradienten gerade auch in der Nähe der Seitenwand. Letzteres ermöglicht ein aktives, schnelles Abkühlen der Sprengstoffschmelze auf Gießtemperatur mittels des Heizmediums - das in diesem Fall in Bezug auf die Schmelze als Kühlmedium wirkt -, ohne daß die Gefahr von Krustenbildung durch erstarrten Sprengstoff an der Seitenwand des Schmelzkessels gegeben wäre. Im Vergleich zum bisher geübten natürlichen Abkühlenlassen verkürzt sich dadurch die Zeit bis zum Erreichen der Gießtemperatur drastisch von beispielsweise bisher zwei Stunden auf 10 bis 15 Minuten. Schließlich ist es bei dem neuen Schmelzkessel in Verbindung mit einer geeigneten Temperaturregelung für das Heizmedium sogar möglich, eine reine, ankristallisierte Sprengstoffschmelze über mehrere Stunden auf Gießtemperatur zu halten, ohne daß eine thermisch bedingte Veränderung der Schmelze eintritt. Die Weiterverarbeitung der Schmelze kann sich also problemlos über einen längeren Zeitraum erstrecken.This makes it possible, even with small temperature differences between Heating medium and explosives melt in a short time comparatively large amounts of heat to supply the melt or to supply from it. This results in a high melting capacity and rapid cessation of explosives melt on the from Heating medium specified temperature. The ribs have the further beneficial effect, that they act as a kind of "breakwater" in relation to the molten explosives circulated by the agitator act and thereby a very intimate and particularly rapid mixing of the melt ensure in all its parts. Given the poor thermal conductivity of explosives, this also contributes to the rapid 1zfiårme transition between the explosives melt and the heating medium in addition, it ensures a very even temperature distribution in the explosives melt without the formation of significant temperature gradients especially near the side wall. The latter enables an active, fast Cooling of the explosive melt to casting temperature by means of the heating medium - that in this case acts as a cooling medium in relation to the melt - without the danger of crust formation due to solidified explosives on the side wall of the melting vessel would be given. Shortened compared to the previously practiced natural cooling down as a result, the time to reach the casting temperature is drastically reduced, for example previously two hours to 10 to 15 minutes. After all, it is with the new melting kettle even possible in conjunction with a suitable temperature control for the heating medium, a pure, crystallized explosive melt over several hours at casting temperature to hold without a thermally induced change in the melt occurs. the Further processing of the melt can therefore easily take place over a longer period of time extend.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des neuen Schmelzkessels besteht dessen Seitenwand aus einem glatten Außenmantel und einem in Form der Rippen gefalteten Innenmantel0 Bei dieser Ausbildung ist die Herstellung des neuen Schmelzkessels besonders einfach. Außerdem wird eine im Vergleich zur Außenfläche der Seitenwand besonders große Innenfläche erzielt, was natürlich für die Geschwindigkeit des Wårmeübergangs günstig ist.In a preferred embodiment of the new melting vessel there is whose side wall consists of a smooth outer jacket and one that is folded in the shape of the ribs Inner jacket0 In this training is the production of the new melting kettle particularly easy. In addition, a compared to the outer surface of the side wall A particularly large inner surface is achieved, which of course for the speed of the heat transfer is cheap.
Zweckmäßigerweise bildet der Innennantel mit dem Außenmantel separate Strömungskanäle für das Heizmedium, weil dann die Gleichförmigkeit des Ifärmeiibergangs zwischen Heizmedium und Sprengstoffschmelze noch weiter erhöht ist.The inner jacket expediently forms a separate part with the outer jacket Flow channels for the heating medium, because then the uniformity of the thermal transition between the heating medium and the molten explosive is increased even further.
Es hat sich, insbesondere im Hinblick auf die Funktion als !1Wellenbrecher!1 als günstig erwiesen, wenn der Innenmantel axial gesehen sternförmig gefaltet ist, also die Rippen dreieckigen Querschnitt haben0 Daneben kommen natürlich noch andere, runde oder eckige Querschnittsformen in Frage.It has proven itself, especially with regard to its function as a! 1 breakwater! 1 proven to be favorable if the inner jacket is folded in a star shape when viewed axially, So the ribs have a triangular cross-section0 In addition, there are of course others, round or angular cross-sectional shapes in question.
Auch hinsichtlich der Richtung, in der die Rippen im Inneren des Schmelzkessels verlaufen, sind verschiedene Möglichkeiten denkbar. Bevorzugt wird ihre Richtung so gewählt, daß die Rippen parallel zu der vom Rührwerk an der Seitenwand erzeugten Hauptströmungsrichtung der Sprengstoffschmelze verlaufen, Dann wird nämlich am wirksamsten verhindert, daß das Rührwerk die Schmelze lediglich insgesamt, ohne innere Durchmischung, in Drehung versetzt. Außerdem wird dann die Sprengstoffechmelze mit einer im Bereich der Rippen kräftigen Strömung an diesen entlang geführt, was wiederum für die Geschwindigkeit des X,*RårmeausBawuscl1es günstig ist.Also with regard to the direction in which the ribs are inside the melting pot run, various possibilities are conceivable. Their direction is preferred chosen so that the ribs are parallel to that generated by the agitator on the side wall The main direction of flow of the molten explosives run, then namely the most effective prevents the agitator from merely removing the melt as a whole, without internal mixing, set in rotation. In addition, the explosives melt with one in the area the ribs strong current along these led, which in turn for the speed des X, * RårmeausBawuscl1es is cheap.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des neuen Schmelzkessels sind die letztgenannten Gesichtspunkte dadurch berücksichtigt, daß das Rührwerk Iropellerflügel an einer senkrechten Achse aufweist, und daß die Rippen senkrecht verlaufen.In the preferred embodiment of the new melting kettle are the latter aspects are taken into account in that the agitator propeller blades has on a vertical axis, and that the ribs are perpendicular.
Der erfindungsgemäße Schmelzkessel ist insbesondere für die Behandlung von Trinitrotoluol oder Mischungen aus Trinitrotoluol und Hexogen, Trinitrotoluol und Ammoniumnitrat oder Grinitrotoluol/Hexogen/Aluminium bestimmt, Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläuterte In den Zeichnungen zeigen: Figur 1 eine Schemaansicht einer Anlage zum Schmelzen von Sprengstoff mit einem Schmelzkessel nach der Erfindung, Figur 2 einen senkrechten Schnitt durch den Schmelzkessel von Figur 1 mit abgenommenem Deckel, Figur 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Figur 2, Figur o ein Schemabild eines dem Schmelzkessel zugeordneten Reiz- und Kühlsystems für das Heizmedium0 Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Anlage zum Schmelzen von TNT eine Vorrichtung 1 zum schnellen Aufschmelzen des in fester Form zugeführten TNT mit einem beheizten Sammeltank 2 für das geschmolzene TEXT. Aus diesem wird geschmolzenes TNT mit einer im erlaubten Bereich über dem Schmelzpunkt liegenden Temperatur einer beheizten Wiegevorrichtung 3 zugeleitet0 Von der Wiegevorrichtung 3 gelangt eine bestimmte Menge geschmolzenes TNT über einen beheizten Stutzen 5 in einen Schmelzkessel 6. An die Wiegevorrichtung 3 können mehrere gleichartige Schmelzkessel angeschlossen sein.The melting kettle of the present invention is particularly useful for treatment of trinitrotoluene or mixtures of trinitrotoluene and hexogen, trinitrotoluene and ammonium nitrate or grinitrotoluene / hexogen / aluminum are determined below is the invention with further advantageous details based on a schematic The illustrated embodiment illustrated in more detail. The drawings show: figure 1 is a schematic view of a plant for melting explosives with a melting kettle according to the invention, Figure 2 is a vertical section through the melting kettle of FIG. 1 with the cover removed, FIG. 3 a section along the line 3-3 in FIG 2, Figure o is a schematic diagram of a stimulation and cooling system assigned to the melting kettle für das Heizmedium0 According to FIG. 1, a plant for melting TNT comprises a device 1 for rapid melting of the TNT supplied in solid form with a heated one Collection tank 2 for the melted TEXT. This is melted TNT with a A heated temperature within the permitted range above the melting point Weighing device 3 zuleitung0 From the weighing device 3 arrives a certain Amount of melted TNT through a heated nozzle 5 into a melting kettle 6. Several similar melting vessels can be connected to the weighing device 3 be.
Der Schmelzkessel 6 wird mit der gießfähigen NT-Schmelse nur zu 20 bis 40 SS, bezogen auf seinen maximalen gesselinhalt, gefüllt, Der restliche Anteil TNT wird dann in fester Form, z. B. als Granulat, hinzugegeben. Dieser Anteil geht im Schmelzkessel 6 in Schmelze. Im Inneren 7 des Schmelzkessels befindet sich ein Rührwerk 8 mit senkrechter Welle 29 und großen Propellenlügeln 30, das die TRD-Schmelze ständig umwälzt.The melting kettle 6 becomes only 20 with the castable low-temperature melt up to 40 SS, based on its maximum tank content, filled, the remaining portion TNT is then in solid form, e.g. B. as granules, added. This share goes in the melting vessel 6 in melt. In the interior 7 of the melting vessel there is a Agitator 8 with vertical shaft 29 and large propeller blades 30, which the TRD melt constantly revolving.
Der Schmelzkessel 6 wird an seiner Seitenwand 11 und an seinem Boden 12 mittels eines Heizmediums, zO B0 Wasser, indirekt beheizt. Die Schmelzwärme für das in fester Form zugegebene TNT wird nicht nur dem Heizzedium, sondern auch den vorgelegten, über Schmelztemperatur aufgeheizten TNT entzogen, dessen Temperatur dadurch sinlrt. Eine danach verbleibende Temperaturdifferenz zur Gießtemperatur wird durch Kühlung mittels des Heizmediums beseitigt, das in diesem Falle, bezogen auf die TNT-Schmelze, als Kühlmedium eingesetzt wird, Die so auf Gießtemperatur gebrachte und dann auf Gießtemperatur gehaltene TNT-Schmelze wird durch einen beheizten Ablaufstutzen 13 z. B. mit TNT zu füllenden Geschoßkörpern zugeleitet0 Einzelheiten des Schmelzkessels 6 zeigen die Fig. 2 und 3.The melting kettle 6 is on its side wall 11 and on its bottom 12 indirectly heated by means of a heating medium such as B0 water. The heat of fusion for the TNT added in solid form is used not only in the heating medium, but also in the withdrawn from submitted TNT heated above the melting temperature, whose This causes the temperature to decrease. A remaining temperature difference to the casting temperature is eliminated by cooling by means of the heating medium, which in this case, is related on the TNT melt, which is used as a cooling medium, which is then set to the casting temperature Bred and then kept at the casting temperature TNT melt is heated by a Drain nozzle 13 z. B. supplied with TNT projectiles to be filled0 details of the melting kettle 6 are shown in FIGS. 2 and 3.
Die Seitenwand 11 besteht aus einem glatten, kreiszylindrischen Außeiiantel 14 und einem Innenmantel 15, der axial gesehen sternförmig gefaltet ist0 Hiedurch ist eine Vielzahl gleichartiger, hohler Rippen 17 mit jeweils dreieckigem-Querschnitt gebildet, die axial bzw. senkrecht verlaufen, in das Innere 7 des Schmelzkessels 6 weisen und jeweils einen senkrechten Kanal 18 für das Heizmedium umgrenzen, das über ein Zuführrohr 24 und Kanäle am Boden 12 in die Rippen gelangt und diese über ein Abführrohr 26 an der Oberseite wieder verläßt.The side wall 11 consists of a smooth, circular-cylindrical outer element 14 and an inner jacket 15 which, viewed axially, is folded in a star shape is a plurality of identical, hollow ribs 17, each with a triangular cross-section formed, which run axially or perpendicularly, in the interior 7 of the melting vessel 6 have and each delimit a vertical channel 18 for the heating medium, the reaches the ribs via a feed pipe 24 and channels on the bottom 12 and these over a discharge pipe 26 leaves at the top again.
Dem Schmelzkessel 6 ist das in Fig. 4 gezeigte Heiz- und Kühlsystem für das Heizmedium zugeordnet. Es besteht aus einem hinsichtlich der Temperatur des Heizmediums grob geregelten Primärkreislauf 31 und einem feingeregelten Sekundärkreislauf 32. Im Primärkreislauf wird das von einer Pumpe 33 umgewälzte Heizmedium in einem mit Dampf D gespeisten Wärmetauscher 34 aufgeheizt. Die grobe Temperaturregelung wird von einem Regler 35 bewirkt.The heating and cooling system shown in FIG. 4 is the melting kettle 6 assigned for the heating medium. It consists of one in terms of temperature of the heating medium roughly regulated primary circuit 31 and a finely regulated secondary circuit 32. In the primary circuit, the heating medium circulated by a pump 33 is in one Heat exchanger 34 fed with steam D is heated. The rough temperature control is effected by a controller 35.
Der Sekundärkreislauf 32 verläuft vom Primärkreislauf 31 über ein Beimischventil 37, eine Umwälzpumpe 38, auf dem oben beschriebenen Weg durch den Schmelzkessel 6 hindurch und zurück zum Primärkreislauf. Vom Rücklauf hinter dem Schmelzkessel zweigt eine Querverbindung zum Beimischventil 37 ab, in die ein Wärmetauscher 39 eingefügt ist, der von einem Gebläse 40 mit Kühlluft L beaufschlagt wird. Ein pneumatischer Proportional/Integral-Regler 41 verarbeitet Meßsignale von einem Fühler 42 für die Temperatur des Heizmediums im Vorlauf und von einem Fühler 43 für die Temperatur des Heizmediums im Rücklauf und entsprechend diesen Meßsignalen wirkt er auf das Beimischventil 37 derart ein, daß sich aus dem eingestellten Mischungsverhältnis zwischen aufgeheiztem Heizmedium aus dem Primärkreislauf 31 und kühleres Heizmedium aus dem Wärmetauscher 39 eine bestimmte Temperatur des Heizmediums in den Kanälen des Schmelzkessels und damit eine gezannschte Temperatur der TNT-Schmelze ergibt.The secondary circuit 32 runs from the primary circuit 31 via a Mixing valve 37, a circulation pump 38, on the route described above through the Melting kettle 6 through and back to the primary circuit. From the return behind the Melting kettle branches off a cross connection to the mixing valve 37, into which a heat exchanger 39 is inserted by a Cooling air L is applied to fan 40 will. A pneumatic proportional / integral controller 41 processes measurement signals from a sensor 42 for the temperature of the heating medium in the flow and from a sensor 43 for the temperature of the heating medium in the return and corresponding to these measurement signals it acts on the mixing valve 37 in such a way that it results from the set mixing ratio between the heated heating medium from the primary circuit 31 and the cooler heating medium from the heat exchanger 39 a certain temperature of the heating medium in the channels of the melting vessel and thus a zannscht temperature of the TNT melt.
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Claims (5)
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|---|---|---|---|
| DE19782857219 DE2857219B2 (en) | 1978-06-05 | 1978-06-05 | Melting boiler for explosives |
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| DE19782857219 DE2857219B2 (en) | 1978-06-05 | 1978-06-05 | Melting boiler for explosives |
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|---|---|
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| DE2857219B2 DE2857219B2 (en) | 1980-10-02 |
| DE2857219C3 DE2857219C3 (en) | 1992-01-02 |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| US2227845A (en) * | 1940-02-09 | 1941-01-07 | George D Rogers | Continuous explosive melt unit |
| DE1571246B1 (en) * | 1966-05-10 | 1970-04-23 | Wasagchemie Ag | Process for the continuous filling of projectile bodies |
-
1978
- 1978-06-05 DE DE19782857219 patent/DE2857219B2/en active Granted
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| Prospektblätter "PANELCOIL" des Ingenieurbüros Siegfried K. Weber bzw. der Fa. Dean Products, Inc. (3 Prospektblätter im Einspruchsschrift- satz als Anlage C. D und E bezeichnet) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2857219C3 (en) | 1992-01-02 |
| DE2857219B2 (en) | 1980-10-02 |
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