RU2819597C1 - Устройство для классификации полуфабриката сферических порохов - Google Patents
Устройство для классификации полуфабриката сферических порохов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2819597C1 RU2819597C1 RU2023101153A RU2023101153A RU2819597C1 RU 2819597 C1 RU2819597 C1 RU 2819597C1 RU 2023101153 A RU2023101153 A RU 2023101153A RU 2023101153 A RU2023101153 A RU 2023101153A RU 2819597 C1 RU2819597 C1 RU 2819597C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fraction
- drum
- drums
- screw
- target
- Prior art date
Links
- 239000003380 propellant Substances 0.000 title abstract 6
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 8
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims description 7
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 abstract 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 13
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 239000003721 gunpowder Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 2
- 229940079938 nitrocellulose Drugs 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 238000010333 wet classification Methods 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005029 sieve analysis Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области производства сферических порохов (СфП), в частности, оборудования фазы классификации полидисперсных гранул полуфабриката после стадии формирования и промывки. Устройство для классификации полуфабриката сферического пороха включает два каскадно-расположенных корпуса с сетчатыми барабанами со шнеком. Днище и одна стенка корпуса выполнены с величиной угла наклона от горизонтали 40°. Концы барабанов завершены металлической цилиндрической обечайкой в 0,5-0,6 диаметра барабана с шнеком и буртиком. Каждый корпус снабжен эрлифтом или гидротранспортом: верхним - для выгрузки мелкой фракции, нижним - для выгрузки целевой фракции полуфабриката сферического пороха и содержит форсунки для периодического орошения барабанов под давлением 1-2 кгс/см2. Обеспечивается повышение эффективности устройства классификации полуфабриката СфП за счет увеличения степени извлечения целевой фракции и исключения мелкой фракции в целевой, увеличение производительности и повышение качества СфП. 2 ил., 5 пр.
Description
Изобретение относится к области производства порохов, в частности, классификации полуфабриката сферических порохов (Пф) в мокром виде после стадий формирования и промывки.
Известно устройство сортировки [А.Г. Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии/ А.Г. Касаткин. - М.: Химия, 1971 - С. 749] - аналог, согласно которому мелкозерненые пироксилиновые пороха после провяливания подвергаются сухому рассеву на, так называемых, наклонах, представляющих собой набор сит на деревянных рамах, расположенных друг над другом. При возвратно-поступательном движении сит происходит отделение пороха от коротких, длинных и бесформенных элементов. Недостаток способа устройства состоит в сортировке пороха в сухом состоянии, что пожароопасно, и в низкой производительности.
В качестве аналога может рассматриваться аппарат мокрой классификации, предназначенный для разделения крошки измельченного зерненого пороха на две фракции [Гиндич В.И. Технология пироксилиновых порохов. Т.2. Производство порохов. - Казань: Татар, газетно-журн. изд-во, 1995 - С.290, 341]. Разделение крошки осуществляется пропусканием ее через сетчатую поверхность барабана. Аппарат состоит из рамы, на которой смонтирована приемная ванна, и сортировочного барабана в виде усеченного конуса со шнеком. Барабан орошается водой. Крошка подается в виде водной суспензии с концентрацией 6,5-7 мас. % (далее %). Выгрузка фракций крошки из приемной ванны производится шнеками. Недостаток аналога состоит в некачественном разделении крошки на фракции.
Известно устройство [Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь. М. «Янус-К», 1999. - с. 466], выбранное в качестве прототипа. Согласно прототипу классификация Пф после стадии формирования и промывки осуществляется на двухкаскадном аппарате с двумя сетчатыми барабанами с шнеком (фиг.1, поз.1; показан верхний барабан, нижний аналогичен), помещенными в наклонные корпуса (поз.3). В процессе вращения барабанов и перемещения Пф на верхнем барабане отделяется мелкая фракция, на нижнем - целевая (рабочая) от крупной. Барабаны непрерывно орошаются через форсунки водой под давлением 1-2 кгс/см2.
Недостатком прототипа является низкая эффективность, так как не обеспечивается качественная классификация подаваемой суспензии гранул Пф по степени извлечения целевой фракции и отделения мелкой фракции, низкая производительность, большой расход воды для орошения сеток и громоздкие размеры устройства. Например, после классификации крупная фракция содержит 15-25% целевой фракции, а целевая фракция - до 10% мелкой фракции. Повторная классификация в этом же устройстве или сортировка после сушки, или переработка крупной фракции (возвратных отходов) с указанным содержанием целевой фракции по полному циклу формирования сферического пороха (СфП) повышают трудоемкость, расход тепловой и электрической энергии, вспомогательных технологических материалов (этилацетат, ПАВ, обезвоживающая соль). Кроме того, наличие мелкой фракции в составе конечного СфП, содержание которой колеблется от партии к партии, может ухудшить баллистические характеристики, повышая давление пороховых газов или разброс скоростей пуль. Низкая эффективность устройства по прототипу обусловлена тем, что Пф в процессе классификации находится в виде сгустка («кашицы»), полидисперсные гранулы контактируют между собой и силы поверхностного натяжения пленки (прослойки) воды между ними препятствуют проваливанию гранул через ячейки сита. Далее, Пф располагается внизу барабана около транспортирующей части винтовой поверхности шнека, т.е. площадь сита между витками шнека барабана охватывается частично (поз.2;). Кроме того, Пф вовлекается во вращение барабаном и классификация гранул смещается на его наклонную часть (поз.2), «уменьшая» живое сечение ячейки сетки (a⋅cosα, где а - размер стороны ячейки сетки на просвет), что также снижает эффективность классификации (в устройстве классификации сетка проволочная тканая по ГОСТ 6613 с квадратными ячейками).
Цель изобретения состоит в повышении эффективности устройства классификации Пф за счет увеличения степени извлечения целевой фракции, исключения содержания мелкой фракции в целевой, а также в увеличении производительности и повышении качества конечного СфП.
Согласно изобретению устройство для классификации Пф СфП, включающее два каскадно-расположенные корпуса с сетчатыми барабанами с шнеком, отличается тем, что днище и одна стенка корпуса выполнены с величиной угла наклона относительно горизонтали 40°, концы барабанов завершены металлической цилиндрической обечайкой в 0,5-0,6 диаметра барабана с шнеком и буртиком, каждый корпус снабжен эрлифтом или гидротранспортом: верхним - для выгрузки мелкой фракции, нижним - для выгрузки целевой фракции Пф СфП, и содержит форсунки для периодического орошения барабанов под давлением 1-2 кгс/см2.
Ниже приведены примеры классификации по прототипу и предлагаемому изобретению, подтверждающие достижение положительного эффекта.
Опыты проводились с использованием барабанов аппарата мокрой классификации штатного производства СфП (применительно к изготовлению пороха с диаметром гранул 0,315-0,63 мм и толщиной- 0,33 мм) [Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь. М. «Янус-К», 1999. - с.466]. Длина каждого барабана 44300 мм, из которой 300 мм цилиндрическая металлическая обечайка, диаметр- 600 мм; шаг витка шнека-220 мм; количество витков шнека - 20; частота вращения барабанов - 7 мин-1 (макс). Наиболее нагруженным является верхний барабан с сеткой 0,315 мм, в который поступает суспензия Пф (размер гранул 0,1-0,9 мм и более). В нижний барабан с сеткой 0,63 мм поступают целевая и крупная фракции из верхнего барабана. Для регенерации сеток барабаны по всей длине непрерывно орошаются водой из форсунок под давлением 1,5 атм. На опытах (примерах) корпуса барабанов заглушались и в них заливалась вода.
Фракционный состав целевой и крупной фракций на примерах, т.е. качество классификации, контролировались путем ситового анализа.
Угол естественного наклона Пф под водой определялся известным способом, характерным для определения этого параметра для сыпучих материалов. В нашем случае полый цилиндр помещался в кювету с водой, в него помещался Пф. Затем цилиндр вертикально извлекался из воды и Пф конусообразно распределялся в воде. Измерялись диаметр основания конуса, высота и по известной тригонометрической функции tq β=h / 0,5d по таблице определялся угол естественного откоса β. Установлено, что для Пф эта величина составляет 30°. Для гарантированного поступления Пф на зону выгрузки корпуса эта величина принята заведомо больше- 40°. Кроме того, он обеспечивает размещение барабана в корпусе, ограничивая габариты устройства в целом.
Пример 1 - прототип
Подача суспензии гранул Пф с размером 0,1-0,9 мм в верхний барабан (фиг.1, поз.1) 100 кг/ч в расчете на сухую массу. Отделение фракции менее 0,315 мм происходит по всей длине верхнего барабана. Нижний барабан с сеткой 0,63 мм отделяет целевую фракцию 0,315-0,63 мм от крупной; целевая фракция отделяется по всей длине барабана. В процессе классификации в верхнем и нижнем барабанах Пф в виде сгустка («кашицы») находится около транспортирующей части винтовой поверхности шнека прибл. на 1/3 ч. барабана (фиг.1, поз.2). При этом сгусток Пф частично вовлечен во вращение барабаном и смещен относительно нижней точки барабана по ходу вращения барабана (показан верхний барабан). Такое наблюдается и на нижнем барабане.
Согласно анализу фракция 0,315-0,9 мм после верхнего барабана содержит 10% мелкой фракции (менее 0,315 мм), которая в дальнейшем попадает в целевую фракцию, снижая качество конечного СфП. С крупной фракцией (более 0,63 мм) уносится 10% целевой фракции.
Орошение барабанов непрерывное; расход воды 15 м3/ч. Вода используется для регенерации сеток и транспортирования фракций Пф.
Пример 2 - предлагаемое устройство
На этом и последующих примерах верхний и нижний барабаны на 0,25 диаметра погружены в воду, величина угла наклона одной стенки корпуса и днища относительно горизонтали β составляет 40° - больше величины угла естественного откоса ПФ под водой 30°.
Подача суспензии гранул Пф с размером 0,1-0,9 мм в верхний барабан (фиг.2, поз.1) 100 кг/ч в расчете на сухую массу. Отделение фракции менее 0,315 мм завершается на 0,4 ч. длины верхнего барабана со стороны поступления суспензии (8 витков шнека). Нижний барабан с сеткой 0,63 мм отделяет целевую фракцию 0,315-0,63 мм от крупной; отделение целевой фракции завершается на 0,2 ч. длины барабана (4 витка шнека). Пф в процессе классификации находится в нижней части барабанов по всей площади между витками шнека, не вовлекаясь во вращение (фиг.2, поз.2; показан верхний барабан).
Согласно анализу фракция 0,315-0,9 мм после верхнего барабана не содержит мелкой фракции (менее 0,315 мм). В крупной фракции после нижнего барабана целевая фракция 0,315-0,63 мм отсутствует.
Орошение барабанов периодическое- 1 мин через 60 мин работы устройства; расход воды 0,25 м3/ч.
Пример 3 - предлагаемое устройство
Подача суспензии гранул Пф с размером 0,1-0,9 мм в верхний барабан (фиг.2, поз.1) 200 кг/ч в расчете на сухую массу (больше, чем на примере 2). Отделение фракции менее 0,315 мм завершается на 0,8 ч. длины верхнего барабана со стороны поступления суспензии (16 витков шнека). Нижний барабан с сеткой 0,63 мм отделяет целевую фракцию 0,315-0,63 мм от крупной; отделение целевой фракции завершается на 0,4 ч. длины барабана (8 витков шнека). Пф в процессе классификации находится в их нижней части барабанов по всей площади между витками шнека, не вовлекаясь во вращение (поз.2; показан верхний барабан).
Согласно анализу фракция 0,315-0,9 мм после верхнего барабана не содержит мелкой фракции (менее 0,315 мм). В крупной фракции после нижнего барабана целевая фракция 0,315-0,63 мм отсутствует.
Орошение барабанов периодическое - 1 мин через 30 мин работы устройства; расход воды 0,5 м3/ч.
Пример 4 - предлагаемое устройство
Подача суспензии гранул Пф с размером 0,1-0,9 мм в верхний барабан (фиг.2, поз.1) 300 кг/ч в расчете на сухую массу (избыточная подача Пф). Отделение фракции менее 0,315 мм происходит по всей длине барабана со стороны поступления суспензии (20 витков). Нижний барабан с сеткой 0,63 мм отделяет целевую фракцию 0,315-0,63 мм от крупной; отделение целевой фракции завершается на 0,6 ч. длины барабана (12 витков шнека). ПФ в процессе классификации в барабанах находится в их нижней части по всей площади между витками шнека, не вовлекаясь во вращение (поз.2; показан верхний барабан).
Согласно анализу фракция 0,315-0,9 мм после верхнего барабана содержит 2% мелкой фракции (менее 0,315 мм), что свидетельствует об избыточной подаче Пф или недостаточной длины барабана. В крупной фракции после нижнего барабана целевая фракция 0,315-0,63 мм отсутствует.
Орошение барабанов периодическое - 1 мин через 45 мин работы устройства; расход воды 0,3 м3/ч.
Пример 5 - предлагаемое устройство
Подача суспензии гранул Пф с размером 0,1-0,9 мм в верхний барабан (фиг.2, поз.1) 250 кг/ч в расчете на сухую массу (меньше, чем на примере 4). Отделение фракции менее 0,315 мм происходит по всей длине барабана со стороны поступления суспензии (20 витков шнека) и завершается. Нижний барабан с сеткой 0,63 мм отделяет целевую фракцию 0,315-0,63 мм; отделение целевой фракции завершается на 0,5 ч. длины барабана (10 витков шнека).
В процессе классификации Пф в барабанах суспензия располагается в их нижней части по всей площади между витками шнека, не вовлекаясь во вращение (поз.2; показан верхний барабан).
Согласно анализу фракция 0,315-0,9 мм после верхнего барабана не содержит мелкой фракции (менее 0,315 мм). В крупной фракции после нижнего барабана целевая фракция 0,315-0,63 мм отсутствует.
Орошение барабанов периодическое- 1 мин через 45 мин работы устройства; расход воды 0,3 м3/ч.
Таким образом, представленные примеры показывают эффективную классификацию суспензии Пф сферического пороха. Производительность аппарата классификации увеличивается в 2,5 раза; расход воды на регенерацию сеток снижается прибл. в 60 раз.
В конечном итоге, предлагаемое техническое решения исключает повторную классификацию или переработку возвратных отходов (крупной и мелкой фракций) формированием СфП по полному циклу и на 10% снижает затраты труда, энергии и вспомогательных технологических материалов.
Заявленное устройство классификации полидисперсных гранул Пф обеспечивает повышение степени извлечения целевой фракции, увеличение производительности и повышение качества конечного СФП.
Таким образом, заявленное изобретение удовлетворяет критериям патентоспособность, новизна, изобретательский уровень и промышленная применимость.
Claims (1)
- Устройство для классификации полуфабриката сферического пороха, включающее два каскадно-расположенных корпуса с сетчатыми барабанами со шнеком, отличающееся тем, что днище и одна стенка корпуса выполнены с величиной угла наклона от горизонтали 40°, концы барабанов завершены металлической цилиндрической обечайкой в 0,5-0,6 диаметра барабана с шнеком и буртиком, каждый корпус снабжен эрлифтом или гидротранспортом: верхним - для выгрузки мелкой фракции, нижним - для выгрузки целевой фракции полуфабриката сферического пороха и содержит форсунки для периодического орошения барабанов под давлением 1-2 кгс/см2.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2819597C1 true RU2819597C1 (ru) | 2024-05-21 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU108490A1 (ru) * | 1956-08-16 | 1956-11-30 | А.К. Глухов | Сепаратор барабанного типа дл обогащени угл в минеральных суспензи х |
| FR1151852A (fr) * | 1955-07-28 | 1958-02-06 | Ruhrchemie Ag | Traitement de solides au moyen de liquides |
| US3392828A (en) * | 1964-01-23 | 1968-07-16 | Process Engineering Co Inc | Separation of substances |
| DE2354627A1 (de) * | 1972-11-03 | 1974-05-16 | Expert Nv | Vorrichtung zum mischen, trennen oder sortieren von trockenen substanzen oder artikeln |
| SU1261710A1 (ru) * | 1984-12-06 | 1986-10-07 | Донецкий политехнический институт | Отсадочна машина |
| SU1347979A1 (ru) * | 1986-05-28 | 1987-10-30 | Горный институт Кольского филиала АН СССР | Барабанный классификатор |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1151852A (fr) * | 1955-07-28 | 1958-02-06 | Ruhrchemie Ag | Traitement de solides au moyen de liquides |
| SU108490A1 (ru) * | 1956-08-16 | 1956-11-30 | А.К. Глухов | Сепаратор барабанного типа дл обогащени угл в минеральных суспензи х |
| US3392828A (en) * | 1964-01-23 | 1968-07-16 | Process Engineering Co Inc | Separation of substances |
| DE2354627A1 (de) * | 1972-11-03 | 1974-05-16 | Expert Nv | Vorrichtung zum mischen, trennen oder sortieren von trockenen substanzen oder artikeln |
| SU1261710A1 (ru) * | 1984-12-06 | 1986-10-07 | Донецкий политехнический институт | Отсадочна машина |
| SU1347979A1 (ru) * | 1986-05-28 | 1987-10-30 | Горный институт Кольского филиала АН СССР | Барабанный классификатор |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь" под ред. ЖУКОВА Б. Н., М., "Янус-К", 2000, -596, с. 466-467. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9156035B1 (en) | Method for progressive separation and extraction of raw materials from residential roofing products | |
| JP6756951B2 (ja) | 細骨材、軽石、火山ガラス材、混合セメント及びパーライト | |
| CN102838307A (zh) | 一种建筑垃圾的处理方法及其系统 | |
| RU2819597C1 (ru) | Устройство для классификации полуфабриката сферических порохов | |
| US20180311674A1 (en) | Method and Apparatus for Liberating Particles from Moist MSWI Ash | |
| EP0052552A1 (fr) | Procédé de fabrication de poudres propulsives fines par granulation et poudres ainsi obtenues | |
| CN202364686U (zh) | 蛆分离装置 | |
| EP0850878B1 (fr) | Procédé et installation pour la fabrication de nitrate d'ammoniaque poreux | |
| FR2486930A1 (fr) | Procede pour la fabrication de billes en bauxite frittee et produits obtenus par ce procede | |
| RU2107660C1 (ru) | Грануляты цианидов щелочных металлов и способ их получения | |
| FR2767142A1 (fr) | Procede pour enrichir des minerais nickeliferes oxydes | |
| EP4380906A1 (fr) | Procédé de carbonatation accélérée et sa mise en oeuvre dans un procédé de valorisation de déchets de béton et de rejets gazeux industriels | |
| CN211712983U (zh) | 一种含铝炸药造粒系统 | |
| CN112536132A (zh) | 一种机制砂破壳留心脱泥系统及其脱泥工艺 | |
| RU2635798C2 (ru) | Устройство механизированной породовыработки | |
| WO2020217410A1 (ja) | 造粒物製造設備 | |
| RU2571748C1 (ru) | Способ получения сферического пороха | |
| RU1776202C (ru) | Способ механического отделени металлов от шлака металлургических печей | |
| US2917381A (en) | Process of flaking and granulating ammonium sulphate | |
| CN110694550A (zh) | 一种有机肥高效节能造粒系统及其工作方法 | |
| CN219356369U (zh) | 一种研磨设备 | |
| RU2453616C1 (ru) | Способ получения окатышей | |
| JP2018094513A (ja) | 火山噴出物堆積鉱物の乾式分離方法、火山噴出物堆積鉱物の乾式分離装置、細骨材及び火山ガラス材の製造方法 | |
| JP7066326B2 (ja) | 改質炭の養生方法 | |
| RU2325414C2 (ru) | Способ получения гранул сажи |