SE445914B - Anordning for ytbehandling av drivkrut i kornform, samt anvendning av anordningen - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 7805320-4 är sålunda kända med roterande propeller, vilka är tillfreds- ställande för beredning av de flesta industriella blandningar av fasta material. Sådana blandare är dock icke tillfredsstäl- lande för polerings- eller grafíteringsprocesser, eftersom de icke säkerställer en tillräcklig omblandning för att säker- ställa ett införlivande av de olika modererande medlen eller skyddsmedlen i ytan av varje behandlat krutkorn. I praktiken gör detta införlivandc det nödvändigt att endast mycket läng- samt frammata krutkornen i behållarens längdriktning under det att en kraftig omblandning i sidled genomföres. Knådare med roterande skruvar är även kända, exempelvis sådana som beskri- ves i den franska patentskriften l 596 365, men dessa knådare” är heller icke tillfredsställande för polerings- eller grafite- ringsprocesser, eftersom de roterande skruvarna utövar en malan- de inverkan på de behandlade krutkornen, vilka är mycket käns- liga för friktion, och där följaktligen riskerna för explosion av krutkornen är alltför stora. I allmänhet genomföres polerings- och grafiteringsprocesserna antingen i trummor med horisontell rotationsaxel, varvid roterande metalltrummor exempelvis beskri- ves i skriften "Les Poudres et Explosífs" av Vennin, Burlot och Lecorche (Lihrairie Polytechnique Ch. Béranger, 1932, sid 600), eller i drageringsapparater med lutande rotationsaxel.

Användningen av trummor eller drageringsapparater är dock förbunden med ett flertal olägenheter, sådana anordningar bör vara tíllslutna medan de roterar, eventuellt då medelst en an- ordning för avdragning av lösningsmedelsångor, så att tillför- seln av krutkorn och av behandlingsmedel med nödvändighet blir diskontinuerlig, och därför även polerings- eller grafiterings- processerna blir diskontinuerliga. Ifråga om säkerheten, om- blandas krutkornen under rotationen hos trumman eller eventuellt drageríngsapparaten i en tillsluten atmosfär, så att i fall av gnistbildning inuti trumman riskerna för detonation av krutet blir avsevärda. Det förhållandet att processerna är diskonti- nuerliga leder till en ökning av satserna av krut för varje process, och vidare kan de behandlade satserna skilja sig från varandra, varvid denna heterogenítet uppkommer genom att pro- cessen är diskontinuerliga Föreliggande uppfinning har till syftemål att åstadkomma en ny apparatur som möjliggör ytbehandlingar av drivkrut i korn- form med fasta medel, varvid behandlingarna samtidigt är kon- 25 30 40 s 7805320-4 tínuerlíga och icke medför risker för detonation av drivkrutet.

Uppfinningens syftemål uppnås medelst en ny apparatur, vä- sentligen innefattande en behållare och ett omblandarsystem, varvid behållarens botten bildar minst en ränna som utgör en del av en rotationsyta, och omblandarsystemet innefattar minst en omblandare, bestående av en med den motsvarande rännans axel väsentligen panfllell drivaxel, vilken uppbär stela vingar, var- vid vissa av dessa vingar är förlängda med en tunga som skrapar mot rännan, och materialen i de olika delar som kan komma i kontakt med kornen av drivkrut är elektriskt ledande, och som kännetecknas därav, att a) vingarna har en längd, som något understiger rännans radie, b) minst en vinge av fyra är försedd med en tunga, c) bredden hos tungorna är sådan, att minst 80 % av behållar- ens inre bottenyta skrapas av tungorna, och d) antalet vingar som är försedda med en tunga är mindre än det totala antalet vingar.

Närmare bestämt bildar behållarens botten endast en, väsent- ligen halvcylindrisk ränna, och omblnndningssystemet innefattar endast en omblandare, men andra utföringsformer är användbara.

Enligt en första variant är behållarens botten plan och anslu- ter sig till behållarens sidoväggar genom två cylindriska delar, varvid omblandníngssystemet innefattar tvâ omblandare, vilkas axlar är åtskilda med ett avstånd som något överstiger längden av vingarna, vilka följaktligen är förskjutna. Enligt en andra variant innefattar behållarens botten tre varandra skärande rännor, varvid omblandningssystemet innefattar tre omblandare.

Företrädesvis är de stela vingarna väsentligen rätvinkliga mot den uppbärande axeln och rör sig sålunda parallellt med ett mot axeln vinkelrätt plan när anordningen är i funktion, men enligt en annan variant av utförandet är de stela vingarna lu- tande och rör sig längs en i drivaxelns axel centrerad kon när anordníngen är i funktion.

Enligt en första utföringsform är vingarna fördelade utef- ter axelns längd i ett flertal grupper, varvid vingarna i var- je grupp är förbundna med axeln i samma mot axeln vinkelräta plan, och företrädesvis innefattar varje grupp fyra vingar, vilka är radiellt anordnade i förhållande till axeln.

Enligt en annan utföringsform är vingarna skruvlinjeformigt fördelade utefter axeln.

LA 10 15 20 35 40 7805320-4 Företrädesvis är dels varannan vinge försedd med en tunga, speciellt när behällarens botten endast innefattar en ränna, varvid denna anordning möjliggör att begränsa inneslutningen av krutet mellan behållarens botten och vingarna, och dels ut- göres det material som bildar tungorna av ett ledande plast- material, varvid dock tungorna kan vara utförda på olika sätt, och speciellt utgöras av en borste av fibrer, såsom metall- fibrer.

Företrädesvis är tungorna bredare än vingarna, och när appa- raturen användes för genomförande av en poleringsprocess, spe- ciellt med ett pulverformigt fast material i suspension i en vätska, är tungornas bredd sådan, att minst 80 % av innerytan av behâllarens botten skrapas av tungorna, så att bildning undvikes av klumpar, härrörande från agglomerering av krutkorn genom sus- pensionen av fast material.

Enligt ett speciellt drag i uppfinningen är varje ränna som bildar botten av behållaren anordnad lutande, och företrädesvis utgöres rännorna av cylinderdelar, vilkas lutning åstadkommas genom lutning av apparaturens sockel, men enligt en annan va- riant av utförandet utgöres rännorna av delar av koner med li- ten konvinkel, varvid den yta som omsluter ändarna av vingarna likaledes utgör en kon, som väsentligen svarar mot de koniska delarna av rännorna.

Apparaturen enligt uppfinningen möjliggör uppnående av upp- finningens syftemâl medelst ett förfarande, vilket består i att omblandningssystemet bringas i rotation, vid en av rännans än- dar samtidigt och kontinuerligt tíllföres kornen av drivkrut och behandlingsmedlen, och vid den andra änden av rännan kon- tinuerligt uttages kornen av drivkrut, i vilkas ytor införli- vats behandlingsmedlen, varvid den tillförda mängden av krut- kornen och behandlingsmedlen samt den eventuella lutningen av rännan är sådana, att den maximala höjden av drivkrutet i rän- nan dels är mindre än den kritiska höjden för krutet, dvs den höjd, från vilken i fall av antändning drivkrutet är benäget att detonera i stället för att deflagrera, och dels möjliggör införlivande av behandlingsmedlen i krutkornen.

Genom apparaturen enligt uppfinningen är nu ett förfarande tillgängligt för behandling av ytan hos krut i kornform, vilket är kontinuerligt och som icke medför någon detonationsrisk, eftersom vid varje punkt i behållaren höjden hos drívkrutct är '_71 10 15 25 35 40 7805320-4 mindre än dess kritiska höjd.

Uppfinningen äskâdliggöres närmare av följande detaljerade beskrivning av apparaturen, under hänvisning till ritningen.

I ritningen visar fig 1 en totalvy av apparaturen i längdsek- tion. Fig 2 visar en vy i tvärsnitt längs II-II i den i fig 1 visade apparaturen. Fig 3 utgör en detaljvy i tvärsektion av den i fig 2 visade apparaturen. Fig 4 utgör en delvy i detalj och i längdsektion av en variant av den i fig 1 visade appara- turen.

I fig 1 och 2 visas behållaren 1, vars botten utgör en halv- cylindrisk ränna 2, på vilken anbragts vertikala, parallellepi- pediska väggar 3, varvid ändväggarna 0 är anordnade för genom- förande av axeln 4, vilken är koaxíell med rännan 2, och på vilken är anbragt stela vingar 5. Axeln 4 drives av en pneuma- tisk motor 7. Tillförseln till behållaren 1 sker medelst matar- trattar 8, anordnade ovanför en av ändarna av behållaren 1.

Uttagandet sker vid den andra änden av behållaren 1 medelst en utströmningstratt 9.

Enligt en speciell utföringsform av uppfinningen är ovan- för tratten 9 anordnad en reglerbar förslutníngspropp 10, vil- ken är förbunden med en ledarskruv 11, så att den mängd som ut- går från avgivningstratten kan regleras.

Av fig 1 framgår att de stela vingarna 5 är anordnade i grupper om fyra i ett och samma vinkelräta plan mot axeln 4, och varje grupp om fyra vingar är förskjuten med 450 i förhål- lande till de två grupper som omgiver den. Detta utgör icke ett nödvändigt utförande, utan endast ett föredraget sådant. Det är enligt uppfinningen viktigt att omblandaraxeln för behållaren uppbär ett stort antal vingar, men dessa kan vara anordnade på axeln pá olika sätt. De kan exempelvis anordnas utefter en skruv- linje som omgiver axeln, såsom visas i fig 4, i vilken kan ob- serveras rännan 2, axeln 4 och de vingar 5 som är anordnade skruv- linjeformigt utefter axeln 4. Vingarna har företrädesvis pa- rallellepipedísk form. Som framgår av de olika figurerna har vingarna en längd som något understiger rännans radie, och skra- par sålunda icke mot rännan.

För att säkerställa en så god omblandning som möjligt mellan drivkrutkornen och de behandlingsmedel som önskas ínförlivade i kornens yta är det dock nödvändigt att vissa av vingarna vid den ände som är belägen motsatt mot den, vid vilken de är fästa 10 15 20 25 30 35 40 7805320-4 vid axeln är försedda med eventuellt styva tungor, vilka skrapar mot rännans botten. Detta utförande framgår speciellt av fig 3, i vilken synes rännan 2, axeln 4, de styva vingarna 5 och tungor- na 12. Det har visat sig, att det år nödvändigt att minst en vinge av fyra är försedd med en sådan tunga. Ju mera antalet itungförsedda vingar ökas, desto bättre omblandning av drivkrut- kornen erhålles. För undvikande av risker för att krut inneslu- tes vid rännans botten, är det dock icke lämpligt att samtliga vingar är försedda med tungor.

Det har visat sig att vid den framställningsprocess som i det följande beskrives i exempel erhålles de bästa resultaten när två vingar av fyra är försedda med tungor. För undvikande av bildning av klumpar av krutkorn genom agglomereríng av korn genom suspensionen av fasta medel är det lämpligt att bredden av tungorna överstiger den hos vingarna på så sätt, att minst 80 % av rännans inneryta skrapas av tungorna.

Enligt en första föredragen utföringsform av uppfinningen kan behållaren 1 lutas så, att den frammatade mängden av driv- krutkorn i behållaren kan regleras genom enkel påverkan av tyngd- kraften. För detta vilar behållaren 1 på en sockel 13, vilken är förbunden med golvet med fötter 14, vilkas höjd är reglerbar.

Enligt en annan föredragen variant av uppfinningens genom- förande är behållaren 1 termostaterad. För detta ändamål omgi- ves rännan Z av en koncentrisk vägg 15, vilken avgränsar en dubbel mantel 16 mellan rännan och väggen, och i vilken ett fluidum kan bringas att cirkulera, exempelvis vatten med en be- stämd temperatur. Den dubbla manteln 16 kan likaledes uppdelas i ett flertal successiva, täta utrymmen utefter längden hos be- hållaren 1 medelst skíljevåggar 17 som är vinkelräta mot axeln hos rännan 2, och i dessa utrymmen kan fluider med olika temperatur bringas att cirkulera, så att en bestämd temperatur- utveckling erhålles i rännan utefter dess längd.

För säkerställande av en maximal säkerhet hos apparaturen är det nödvändigt att materialen i de olika element som kan komma i kontakt med drivkrutkornen är elektriskt ledande för underlättande av jordning av samtliga delar av behållaren och speciellt då rännan och omblandaren.

Lämpligen användes rostfria stål för rännan, de vertikala väggarna, axeln och vingarna, och mässing- eller bronstyper för tungorna när det är önskvärt att använda styva tungor. När böj- 10 15 20 S0 35 40 78Û5320~4 liga tungor användes, är de lämpligen utförda av ledande gummi- typer. Av säkerhetsskäl är även den motor som driver omblanda- rens axel lämpligen utförd som en pneumatisk motor.

I det följande beskrives processen enligt uppfinningen i detalj. Omblandaren bringas i rotation genom ígàngsättning av drivmotorn. Det har visat sig att omblandaraxelns rotationshas- tighet lämpligen bör vara mellan 25 och 200 varv/minut, och spe- ciellt då mellan 90 och 150 varv/minut. Kornen av drivkrut och behandlingsmedlen tillsättes samtidigt och kontinuerligt me- delst matartrattar, och de behandlade krutkornen utvinnes genom uttagningstratten, belägen vid behållarens andra ände. Behand- lingsmedlen kan införas i behållaren i form av fasta medel eller i form av en suspension eller lösning i lösningsmedel. Det är lämpligt att använda en lutningsbar behållare, så att uppehålls- tiden för krutet i behållaren lätt kan modifieras genom varia- tion av behållarens lutning. I vissa fall kan det vara lämpligt att mynningen för uttagningstratten är belägen högre än botten- nivån för rännan vid tillförselsidan, och i andra fall kan det omvända förhållandet gälla. I samtliga fall är de tillförda mängderna av krut och fasta medel sådana, att den maximala höj- den av krutet i rännan är lägre än krutets kritiska höjd, var- vid danm kritiska höjd är olika för varje typ av krut och är känd för fackmannen. Det har visat sig, att för vanliga krut på basis av cellulosanítrat är uppehållstider i behållaren av ca en halvtimme för poleringsprocesser eller lS minuter för grafiteringsprocesser vanligen tillräckliga.

För poleringsprocesserna har det likaledes visat sig att det är lämpligt att använda en ränna, vilken omgives av en man- tel som utefter sin längd är uppdelad i oberoende utrymmen, så att rännan lätt kan värmas vid tillförseländen och kylas vid uttagsänden, varvid på detta sätt erhålles en bättre inträng- ning av de modererande medlen i krutkornens ytor. Vid vissa po- leringsprocesser kan det likaledes.vara lämpligt_att arbeta med korn av drivkrut som fortfarande innehåller litet lösnings- medel, eftersom kornen på detta sätt är mera gehomträngliga för moderatorerna, och i detta fall kan det vara lämpligt att anbringa ett lock på behållaren, så att en väsentlig avdunst- ning av kvarvarande lösningsmedel undvikes. I vart fall bör detta lock helt enkelt läggas på behållaren och icke fast an- bringas vid denna, så att locket lätt kan avkastas om eld upp- 10 15 20 25 35 40 7805320-4 kommer i krutkornen. I motsatt fall skulle krntets Förbränning ske i ett tíllslutct rum och risker För detonntion av krutet äter uppkomma.

I det följande exemplet, vilket icke har begränsande inne- börd, beskrivcs en apparatur enligt uppfinningen och dess an- vändning för behandling av kornat drivkrut.

Exempel Den i detta exempel använda apparaturen är analog med den apparatur som visas i fig 1, Z och 3. Z Rännan 2, de parallellepipediska, vertikala väggarna 3, axeln 4 och vingarna 5, vilka är anordnade som visas i fig 1, är utförda av rostfritt stål.

Tungorna 12 är utförda av ledande gummi. Hela kärluppsätt- ningen är elektriskt jordad. Längden hos rännan är 3 meter, och dess innerradie är 12,5 cm, varvid omrörarens axel är koncentrisk med rännans axel. Väggarnas höjd över axeln är 50 cm. Vingarna har längden 11 cm och bredden 10 cm. I varje uppsättning av fyra vingar är varannan vinge avslutad med en tunga av ledande gummi och med bredden 12 cm. Tjugu uppsättningar om fyra vingar är fördelade utefter hela längden av omblandaraxeln. Rännan omgives av en dubbelmantel med 3 cm tjocklek och som utefter sin längd är uppdelad i tre distinkta utrymmen. Omblandaren drives av en pneumatisk motor. _ I denna behållare behandlas ett sfäriskt krut på basis av cellulosanitrat, vars halt av vatten och återstående lösningsme- del är 2 viktprocent.

Först genomföres en polering vid rumstemperatur medelst ett bad av salter, vilket väsentligen har följande sammansättning: isopropanol 8 viktdelar kaliumnítrat 4 viktdelar dibutylftalat 1 viktdel Poleringen genomföras i tillsluten behållare, varvid om- blandarens hastighet är 150 varv/minut och behâllarens botten är horisontell. Den tíllförda mängden krutkorn är 30 kg/timme, och av poleringsbadet tillföres 500 g poleringslösning till 15 kg krut. Under dessa betingelser är uppehâllstiden för kru- tet i rännan 30 min.

Därefter genomföres en grafiteríng av de sålunda polerade krutkornen. Grafiteringen genomföres i öppen behållare, varvid 780532Û~4 omhlandarens rotationshastighet är 150 varv/minut 0Ch bßhållflïen fortfarande är horisontell. Den tillförda mängden krutkorn är likaledes 30 kg/timme, och tillförseln av pulverformig grafit är 27 g per 15 kg pulver. Under dessa betingelser är krutets uppehållstid i rännan 15 min.

Den maximala höjden för krutet vid poleringen och graííteríng- en är under dessa betingelser mellan 7 och 8 cm.

För en jämförelse har en polering med samma poleringslös- ning och en grafitering utförts på samma krutkorn medelst det konventionella förfarandet i en dragcringsapparat. I det följan- de angívos de fysikalisk-kemiska och ballistiska egenskaperna hos krut, behandlat medelst de två processerna. l | 1 | | | l I E { Krutkorn, be- } Krutkorn, be- { i : handlade enl. : handlade i en dra-§ { : uppfinningen : géringsapparat i - f f; s I i. . . _ g : : :Fysikalisk-kemiska egenskaper: , . , | I l I E Skrymdensitet E 962 g/dms E 954 g/dmz E : fukt och flyktigt nmterial } 0,76 vikt-% } 0,73 vikt-% I f återstående lösningsmedel E 0,47 vikt-% E 0,41 vikt-% E I šBal1ístisk¿_gggnskaper: E E E | | l | : (skjutningar med kalibern 7,62 m, § I E I i krutladdning: 2,86 g E : 1 I 1 kulvikt: 9,o0 gl I E E f Kulans hastighet ¿5 m från i : : : eidröret å szi m/s ¿ 824 m/s i I i skjuttid g 1,506 s ;1,494 s ; É maximitiyck i 3 103 bar E 3 107 bar E | ' l | | I I 1 I i Det visar sig att apparaturen och förfarandet enligt unpfin- ningen leder till resultat som är analoga med dem som erhålles medelst det konventionella förfarandet i dragéringsapparat, men att de dessutom möjliggör en kontinuerlig process och medför en ökad säkerhet genom att risken för krutet att detonera under- tryckas, vilken risk är synnerligen betydelsefull i förfarandet med drageringsappnrat eller trummn. '7805320-4 10 De huvudsakliga användningarna för apparaturen enligt upp- finningen hänför sig till poleríngs- och grafíteringsprocesser för krut, men föreliggande apparatur kan användas för varje process med omblandning av kornformíga element under inför] ívan- de av behandlíngsmedel, eller utan ínförlivande av något medel, varvid exempelvis genomföres en torkning av kornformíga element.

Claims (6)

11 7805320-4 Patentkrav

1. Anordning för ytbehandling av drivkrut i kornform, väsentligen innefattande en behållare (1) och ett omblandar- system, varvid behållarens botten bildar minst en ränna (Z) som utgör en del av en rotationsyta, och omblandarsystemet innefattar minst en omblandare, bestående av en med den mot- svarande rännans axel väsentligen parallell drivaxel (4), vilken upbâr stela vingar (5), varvid vissa av dessa vingar är förlängda med en tunga (12) som skrapar mot rännan (2), och materialen i de olika delar som kan komma i kontakt med kornen av drivkrut är elektriskt ledande, k ä n n e t e c k - n a d därav, att a) vingarna (S) har en längd, som något understiger rännans (2) radie, b) minst en vinge (5) av fyra är försedd med en tunga (12), c) bredden hos tungorna (12) är sådan, att minst 80 % av behållarens inre bottenyta skrapas av tungorna, och d) antalet vingar (S) som är försedda med en tunga (12) är mindre än det totala antalet vingar.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att behållarens botten (Z) bildar en enda, väsentligen halv- cylindrisk ränna, och att omblandarsystemet endast innefattar en omblandare.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att en vinge (5) av två är försedd med en tunga (12).

4. Anordning enligt något av krav T-3, k ä n n e t e c k - n a d av att varje ränna (Z) som bildar behållarens botten är anordnad lutande mot horisontalplanet.

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar ett lutningsbart fundament (13).

6. Användning av en anordning enligt något av krav 1-5, för behandling av ytorna av korn av drivkrut, k ä n n e - t e c k n a d därav, att omblandarsystemet bringas i rotation med en hastighet mellan 25 och 200 varv/min., kornen av driv- krut och behandlingsmedlen samtidigt och kontinuerligt tillföres vid en av rännans ändar, och kornen av drivkrut uppsamlas vid den andra änden, varvid de tillförda mängderna av drivkrutkorn och hehandlingsmedel, liksom även den eventuella lutningen av rännan inställes så, att den maximala höjden för bädden av krutkorn i rännan understiger krutets kritiska höjd.