RU2222516C2

RU2222516C2 - Method of mixing components of explosive compounds

Info

Publication number: RU2222516C2
Application number: RU2002105297/02A
Authority: RU
Inventors: И.Г. Гатаулин; Ю.В. Замахаев; Г.В. Куценко; А.П. Талалаев; А.И. Овчинников; Р.Ф. Салахов; С.И. Гринберг; Н.Н. Федченко
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Пермский завод им. С.М.Кирова"
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2004-01-27

Abstract

FIELD: mixing explosive compounds including powders and solid rocket propellants containing viscous liquid and powder-like components. SUBSTANCE: proposed method includes loading viscous liquid and powder-like components and mixing them in vertical planetary mixers having changeable housings at planetary motion of mixing members; each mixing member includes carrier and helical self-cleaning agitators; loose components at bulk weight of 0.65-0.85 kg/cu dm are continuously loaded at definite portions into viscous liquid components; loading these components is performed at revolving carrier and agitators at ratio rotational frequency of carrier and agitators of 1: 4.5- 5.5 and volume output per revolution of carrier equal to product of area of horizontal section of mixer housing by height of 0.7-1.4 cm. EFFECT: reduction of time required for mixing; enhanced efficiency.

Description

Изобретение относится к области смешения взрывчатых составов, в том числе порохов и твердых ракетных топлив, содержащих жидковязкие и порошкообразные компоненты. The invention relates to the field of mixing explosive compositions, including gunpowder and solid rocket fuels containing liquid-viscous and powder components.

Способ может быть применен в промышленности для производства твердотопливных двигателей различных классов ракет, пороховых газогенераторов, пороховых аккумуляторов давления скважин и других изделий аналогичного назначения. The method can be applied in industry for the production of solid-fuel engines of various classes of rockets, powder gas generators, powder accumulators for pressure wells and other products of a similar purpose.

Существующие в настоящее время способы смешения взрывчатых составов на вертикальных смесителях планетарного типа требуют значительного времени для достижения необходимого качества перемешивания. Currently existing methods of mixing explosive compositions on vertical planetary type mixers require considerable time to achieve the required quality of mixing.

Наиболее близким аналогом является способ, приведенный в описании устройства по патенту РФ 2176229, где в корпус смесителя сначала заливаются жидковязкие компоненты, затем производится засыпка порошкообразных компонентов, после чего начинается перемешивание. The closest analogue is the method described in the description of the device according to the patent of the Russian Federation 2176229, where liquid-viscous components are first poured into the mixer body, then the powdered components are filled up, and then the mixing begins.

Недостатками вышеперечисленного способа являются:
1. Значительное время перемешивания, так как в большинстве случаев загрузка порошкообразных компонентов проводится порциями; после загрузки каждой порции производится перемешивание. Загрузка этих компонентов в один прием часто невозможна из-за относительно малого насыпного веса порошкообразных компонентов и высоких нагрузок на приводы смесителя в начале перемешивания.The disadvantages of the above method are:
1. Significant mixing time, since in most cases the loading of the powdered components is carried out in batches; after loading each portion is mixing. The loading of these components in one step is often impossible due to the relatively low bulk density of the powder components and the high loads on the mixer drives at the beginning of mixing.

2. При загрузке порошкообразных компонентов большими порциями увеличивается время достижения требуемого распределения компонентов и требуемых реологических характеристик состава. 2. When loading powdered components in large portions increases the time to achieve the required distribution of components and the required rheological characteristics of the composition.

Вышеуказанные недостатки увеличивают себестоимость готовых взрывчатых составов из-за увеличения трудоемкости и времени проведения процесса. The above disadvantages increase the cost of finished explosive compositions due to the increase in complexity and time of the process.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка способа смешения компонентов взрывчатых составов, позволяющего уменьшить время смешения его, а также определяющего оптимальные характеристики работы рабочих органов смесителя, связанные с производительностью загрузки порошкообразных компонентов и решается в способе смешения компонентов взрывчатых составов, включающем загрузку жидковязких и сыпучих компонентов и перемешивание их в вертикальных планетарных смесителях со сменными корпусами и с планетарным движением перемешивающих органов, состоящих из водила и винтовых самоочищающихся мешалок, при этом жидковязкие компоненты, предварительно загруженные в сменный корпус смесителя, непрерывным потоком дозируют необходимое количество сыпучих компонентов с насыпным весом 0,65-0,85 кг/дм³ при вращающихся водиле и мешалках с соотношением частот вращения водила и мешалок 1:4,5-5,5 и с объемной производительностью на каждый оборот водила, равной произведению площади горизонтального сечения корпуса смесителя в см² на высоту 0,7-1,4 см.The technical task of the invention is to develop a method of mixing the components of explosive compositions, which allows to reduce the time of mixing it, as well as determining the optimal characteristics of the working bodies of the mixer associated with the performance of loading powdered components and is solved in a method of mixing components of explosive compositions, including the loading of viscous and granular components and mixing them in vertical planetary mixers with interchangeable bodies and with planetary movement m of mixing bodies, consisting of a carrier and self-cleaning screw mixers, while the liquid-viscous components previously loaded into the replaceable mixer body, dose the required amount of bulk components with a bulk density of 0.65-0.85 kg / dm ³ with rotating carrier and mixers in a continuous stream with a ratio of rotation frequencies of the carrier and mixers 1: 4.5-5.5 and with a volumetric capacity for each revolution of the carrier equal to the product of the horizontal sectional area of the mixer body in cm ² and a height of 0.7-1.4 cm.

Загрузка сыпучих порошкообразных компонентов в смеситель путем дозирования непрерывным потоком при вращающихся водиле и мешалках позволяет исключить остановки процесса смешения при загрузке порошкообразных компонентов. Кроме того, равномерная подача компонентов при непрерывном перемешивании значительно ускоряет распределение порошкообразных компонентов в жидковязких. The loading of bulk powder components into the mixer by dosing in a continuous flow with a rotating carrier and stirrers eliminates the stoppage of the mixing process when loading the powder components. In addition, a uniform supply of components with continuous mixing significantly accelerates the distribution of powdery components in liquid-viscous.

Опытными работами, проведенными на ФГУП "Пермский завод им. С.М.Кирова" с использованием смесителя, имеющего независимую кинематическую схему приводов мешалок и водила, установлено, что наиболее интенсивно процесс смешения осуществляется при соотношении частот вращения водила и мешалок 1:4,5-5,5. При этом опытным путем определено, что наиболее быстро требуемое распределение компонентов и достижение необходимых реологических характеристик происходит при объемной производительности, описанной выше. Указанные параметры определены для порошкообразных компонентов с насыпным весом 0,65-0,85 г/см³, наиболее широко применяемых в рецептурах взрывчатых составов, типа октогена, перхлората аммония.Experimental work carried out at FSUE Perm Plant named after S.M. Kirov using a mixer having an independent kinematic diagram of the drives of the mixers and the carrier, it was found that the most intensive mixing process is carried out at a ratio of carrier speeds of mixers of 1: 4.5 -5.5. At the same time, it was experimentally determined that the most quickly required distribution of components and the achievement of the necessary rheological characteristics occurs at the volumetric productivity described above. The indicated parameters are determined for powder components with a bulk density of 0.65-0.85 g / cm ³ , the most widely used in the formulations of explosive compositions, such as HMX, ammonium perchlorate.

Так, например, рабочая смесь порошков перхлората аммония широко применяется при производстве твердого ракетного топлива, состоящая из 70% с частицами 315-160 мкм и 30% с частицами менее 50 мкм, имеет насыпной вес 0,8 г/см³.So, for example, the working mixture of powders of ammonium perchlorate is widely used in the production of solid rocket fuel, consisting of 70% with particles of 315-160 microns and 30% with particles less than 50 microns, has a bulk density of 0.8 g / cm ³ .

Рабочая смесь порошков перхлората аммония, имеющая 15% частиц менее 2,5 мкм; 35% с частицами 50-20 мкм, и 50% с частицами 315-160 мкм, имеет насыпной вес 0,65 г/см³.A working mixture of ammonium perchlorate powders having 15% of particles less than 2.5 microns; 35% with particles of 50-20 microns, and 50% with particles of 315-160 microns, has a bulk density of 0.65 g / cm ³ .

Работа по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Жидковязкие компоненты в объеме, необходимом для полной загрузки смесителя взрывчатым составом, загружаются в сменный корпус смесителя. Затем корпус подсоединяется к приводной части смесителя - смесительной головке и смеситель соединяется с устройством дозирования порошкообразных компонентов. Далее включаются привода мешалок и водила, причем соотношение частот вращения водила и мешалок 1:4,5-5,5. Work on the proposed method is as follows. Fluid-viscous components in the volume necessary for the mixer to be fully loaded with explosive composition are loaded into a replaceable mixer housing. Then the housing is connected to the drive part of the mixer - the mixing head and the mixer is connected to a device for dispensing powdered components. Then, the drive of the mixers and the carrier are turned on, and the ratio of the rotation frequencies of the carrier and the mixers is 1: 4.5-5.5.

Установка дозирования порошкообразных компонентов должна быть настроена на объемную производительность, равную произведению площади горизонтального сечения сменного корпуса смесителя на высоту 0,7-1,4 см на каждый оборот водила. The dosing unit for the powdered components should be tuned to volumetric productivity equal to the product of the horizontal sectional area of the replaceable mixer housing by a height of 0.7-1.4 cm for each turn of the carrier.

Дозирование производится при непрерывном вращении мешалок и водила. По окончании процесса перемешивания сменный корпус отсоединяется от смесительной головки и направляется на операцию выгрузки. На его место устанавливается другой корпус с загруженными жидковязкими компонентами. Dosing is carried out with continuous rotation of the mixers and the carrier. At the end of the mixing process, the replaceable housing is disconnected from the mixing head and sent to the unloading operation. In its place, another housing with loaded liquid-viscous components is installed.

Описанный способ опробован с положительными результатами на ФГУП "Пермский завод им. С.М.Кирова". The described method was tested with positive results at the Federal State Unitary Enterprise Perm Plant named after S.M. Kirov.

Claims

A method of mixing components of explosive compositions, including loading liquid-viscous and loose components and mixing them in vertical planetary mixers with interchangeable bodies and with the planetary movement of mixing bodies, consisting of a carrier and screw self-cleaning mixers, characterized in that the liquid-viscous components previously loaded into a replaceable case the mixer, in a continuous stream, the required amount of bulk components with a bulk density of 0.65 ... 0.85 kg / dm ^{3 is} dosed with rotating carrier and mixers with the ratio of the rotation speeds of the carrier and the mixers 1: 4.5 ... 5.5 and with a volumetric capacity for each revolution of the carrier equal to the product of the horizontal sectional area of the mixer body in cm ² and a height of 0.7 ... 1.4 cm.