RU2288204C1

RU2288204C1 - Method of manufacturing article from explosive composition

Info

Publication number: RU2288204C1
Application number: RU2005122699/02A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Васильевич Куценко (RU); Геннадий Васильевич Куценко; Рафис Фассахович Салахов (RU); Рафис Фассахович Салахов; Исак Гасинович Гатаулин (RU); Исак Гасинович Гатаулин; Юрий Васильевич Замахаев (RU); Юрий Васильевич Замахаев; Радус Фассахович Салахов (RU); Радус Фассахович Салахов; Николай Николаевич Федченко (RU); Николай Николаевич Федченко; Александр Евгеньевич Зажигин (RU); Александр Евгеньевич Зажигин; Владимир Михайлович Лисовский (RU); Владимир Михайлович Лисовский; Андрей Иванович Зверев (RU); Андрей Иванович Зверев
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Пермский завод им. С.М. Кирова"
Priority date: 2005-07-18
Filing date: 2005-07-18
Publication date: 2006-11-27

Abstract

FIELD: working explosives.

SUBSTANCE: method comprises batching liquid viscous and powder-like components, mixing the components in the vertical mixer with planet mixing members and detachable housing, evacuating the explosive composition in the detachable housing under the temporary lid, and moulding an article. The evacuation is carried out by generating pulse residual pressure. At the initial step, the pressure 0.27-6.6 kPa affects for 0.5-3.0 min, and at the second step, the pressure 40-101 kPa affects for 0.1-1 min.

EFFECT: enhanced quality of explosive article.

1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к процессам приготовления взрывчатого состава, в том числе смесевого ракетного твердого топлива, и формования из него изделия с применением вертикального смесителя со съемным корпусом.The invention relates to processes for the preparation of explosive composition, including mixed solid rocket fuel, and molding products from it using a vertical mixer with a removable housing.

Существующие в настоящее время способы смешения компонентов взрывчатого состава на вертикальном смесителе (патент США №3807272, патент ФРГ №2303065, патент РФ №2167135) имеют ограничение по применению для переработки составов с высоким пределом текучести из-за капсулирования воздуха в составе при выводе мешалок из корпуса смесителя.The currently existing methods of mixing the components of the explosive composition on a vertical mixer (US patent No. 3807272, German patent No. 2303065, Russian patent No. 2167135) have a restriction on the use for processing compositions with a high yield strength due to encapsulation of air in the composition when removing the mixers from mixer housing.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является способ изготовления зарядов из смесевого твердого топлива по патенту РФ №2226520. Способ включает дозирование жидковязких, порошкообразных компонентов, перемешивание их в вертикальном смесителе с планетарными мешалками и съемным корпусом, отсоединение корпуса от смесительной головки, вакуумирование взрывчатого состава в съемном корпусе под технологической крышкой и формование изделия.The closest analogue, taken as a prototype, is a method of manufacturing charges from a mixed solid fuel according to the patent of the Russian Federation No. 2226520. The method includes dispensing liquid-viscous, powdery components, mixing them in a vertical mixer with planetary mixers and a removable housing, disconnecting the housing from the mixing head, evacuating the explosive composition in a removable housing under the process cover and molding the product.

Вакуумирование взрывчатого состава под технологической крышкой, предусмотренное в данном способе, расширяет диапазон перерабатываемых составов по реологическим свойствам, обеспечивает изготовление качественных изделий по монолитности с пределом текучести взрывчатого состава до 1000 Па. Однако эффективность использования вакуумирования для удаления воздушных включений в данном способе реализуется не полностью из-за применения при вакуумировании состава под технологической крышкой постоянно (монотонно) действующего остаточного давления.Evacuation of the explosive composition under the technological cover provided in this method expands the range of processed compositions by rheological properties, ensures the manufacture of high-quality products in terms of solidity with a yield strength of explosive composition of up to 1000 Pa. However, the efficiency of using vacuum to remove air inclusions in this method is not fully realized due to the use of a constantly (monotonously) residual pressure under the technological cover under the process cover.

Технической задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления изделия из взрывчатого состава, расширяющего возможности применения вертикального смесителя с планетарными мешалками для качественного изготовления изделий из составов с высоким пределом текучести.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an article from an explosive composition, expanding the possibilities of using a vertical mixer with planetary mixers for high-quality manufacturing of articles from compositions with a high yield strength.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления изделия из взрывчатого состава, включающем дозирование жидковязких, порошкообразных компонентов, перемешивание их в вертикальном смесителе с планетарными мешалками и съемным корпусом, вакуумирование взрывчатого состава в съемном корпусе под технологической крышкой и формование изделия, согласно изобретению вакуумирование осуществляют созданием пульсирующего во времени двуступенчатого остаточного давления, которое на первой ступени составляет 0,27-6,6 кПа с продолжительностью воздействия 0,5-3,0 минут, а на второй ступени составляет 40,0-101,0 кПа с продолжительностью 0,1-1,0 минут.The technical result is achieved by the fact that in a method for manufacturing an article from an explosive composition, which includes dispensing liquid-viscous, powdery components, mixing them in a vertical mixer with planetary mixers and a removable housing, evacuating the explosive composition in a removable housing under the process cap and molding the product, according to the invention, the vacuum is carried out the creation of a two-stage residual pressure pulsating in time, which in the first stage is 0.27-6.6 kPa and continue the impact of 0.5-3.0 minutes, and in the second stage is 40.0-101.0 kPa with a duration of 0.1-1.0 minutes.

При вакуумировании взрывчатого состава под технологической крышкой воздушные включения, капсулированные в составе при выводе мешалок из корпуса смесителя, увеличиваются в размерах, вследствие чего объемное содержание их в составе резко увеличивается и под действием сил, возникающих за счет разности плотности воздуха и взрывчатого состава, начинается процесс их удаления (всплывание и выход на поверхность) из внутренних слоев состава. При этом удаление воздушных включений сопровождается процессами их слияния и укрупнения.During the evacuation of the explosive composition under the technological cover, the air inclusions encapsulated in the composition when the mixers are removed from the mixer body increase in size, as a result of which their volume content in the composition increases sharply and under the action of forces arising from the difference in the density of air and explosive composition, the process begins their removal (floating up and reaching the surface) from the inner layers of the composition. In this case, the removal of air inclusions is accompanied by processes of their merging and enlargement.

Для повышения эффективности, полноты удаления воздушных включений предлагается процесс вакуумирования взрывчатого состава под технологической крышкой проводить при многократном воздействии пульсирующего во времени остаточного давления. При создании пульсирующего во времени остаточного давления происходит импульсивное изменение размеров воздушных включений, что способствует ускорению процессов слияния, укрупнения воздушных включений, удалению воздушных включений из взрывчатого состава с высоким пределом текучести, расширяет диапазон перерабатываемых составов в вертикальном смесителе планетарного типа по реологическим свойствам.To increase the efficiency and completeness of removal of air inclusions, it is proposed that the process of evacuating the explosive composition under the technological cover be carried out under repeated exposure to a residual pressure pulsating in time. When creating residual pressure pulsating over time, an impulsive change in the size of air inclusions occurs, which helps to accelerate the processes of fusion, enlargement of air inclusions, remove air inclusions from explosive compositions with a high yield strength, and expands the range of processed compositions in a vertical planetary type mixer according to rheological properties.

Предлагаемые последовательность и пределы изменения параметров пульсирующего во времени остаточного давления приведены на чертеже. На чертеже обозначены: P₁ - остаточное давление в пределах 0,27-6,6 кПа (I ступень); P₂ - остаточное давление в пределах 40,0-101,0 кПа (II ступень); τ₁ - продолжительность воздействия остаточного давления на I ступени, мин; τ₂ - продолжительность воздействия остаточного давления на II ступени, мин.The proposed sequence and limits of the parameters of the pulsating over time residual pressure are shown in the drawing. The drawing indicates: P ₁ - residual pressure in the range of 0.27-6.6 kPa (I stage); P ₂ - residual pressure in the range of 40.0-101.0 kPa (II stage); τ ₁ - the duration of exposure to residual pressure at the first stage, min; τ ₂ - the duration of exposure to residual pressure at the second stage, min

Остаточное давление под технологической крышкой при вакуумировании взрывчатого состава на I ступени выбрано в пределах 0,27-6,6 кПа с повышением его на II ступени до 40,0-101,0 кПа с целью создания колебаний размеров воздушных включений с максимально возможной амплитудой при пульсирующем изменении остаточного давления, что обеспечивает достижение максимальной эффективности применения вакуумирования для удаления воздушных включений.The residual pressure under the process cap during the evacuation of the explosive composition at the first stage was selected within 0.27-6.6 kPa, increasing it at the second stage to 40.0-101.0 kPa in order to create fluctuations in the size of air inclusions with the maximum possible amplitude at pulsating change in residual pressure, which ensures maximum efficiency of the application of evacuation to remove air inclusions.

Для достижения максимальной эффективности и полноты удаления воздушных включений продолжительность воздействия остаточного давления на I ступени (τ₁) должна быть существенно больше, чем продолжительность его воздействия на II ступени (τ₂). Однако чрезмерное увеличение продолжительности воздействия остаточного давления на I ступени приведет к уменьшению количества колебаний размеров воздушных включений и снижению эффективности способа. Оптимальным является продолжительность воздействия остаточного давления на I ступени в пределах 0,5-3,0 мин.To achieve maximum efficiency and completeness of removal of air inclusions, the duration of exposure to residual pressure at the first stage (τ ₁ ) should be significantly longer than the duration of its impact at the second stage (τ ₂ ). However, an excessive increase in the duration of exposure to residual pressure in stage I will lead to a decrease in the number of fluctuations in the size of air inclusions and a decrease in the efficiency of the method. The optimal duration of exposure to residual pressure in the first stage is in the range of 0.5-3.0 minutes.

Продолжительность воздействия на взрывчатый состав остаточного давления на II ступени должна быть минимальная. Технически осуществимым для предлагаемого способа является время 0,1-1,0 мин.The duration of exposure to the explosive composition of the residual pressure in stage II should be minimal. Technically feasible for the proposed method is a time of 0.1-1.0 minutes

Изготовление изделия из взрывчатого состава по предлагаемому способу осуществляется следующим образом: в корпус вертикального смесителя с планетарными мешалками дозируют жидковязкие и порошкообразные компоненты взрывчатого состава, перемешивают их до получения однородного состава. После чего съемный корпус смесителя отсоединяют от смесительной головки, закрывают его технологической крышкой и вакуумируют взрывчатый состав в съемном корпусе под технологической крышкой. При этом вакуумирование осуществляют созданием пульсирующего во времени двуступенчатого остаточного давления. На первой ступени создают остаточное давление 0,27-6,6 кПа (см.чертеж) с продолжительностью воздействия 0,5-3,0 мин, а на второй ступени - 40,0-101,0 кПа с продолжительностью воздействия 0,1-1,0 мин. Общая продолжительность вакуумирования взрывчатого состава в съемном корпусе под технологической крышкой составляет 30-60 мин (в известных пределах по прототипу). По окончании вакуумирования с корпуса смесителя снимают технологическую крышку, присоединяют его к поршневой гидравлической системе вытеснения и формуют изделие путем подачи давления на поршень гидравлической системы вытеснения. Примеры конкретного исполнения способа приведены в таблице.The manufacture of the product from the explosive composition according to the proposed method is as follows: liquid-viscous and powder components of the explosive composition are dosed into the housing of a vertical mixer with planetary mixers, mixed until a homogeneous composition is obtained. After that, the removable housing of the mixer is disconnected from the mixing head, close it with a technological cover and the explosive composition is vacuumized in a removable housing under the technological cover. When this evacuation is carried out by creating a pulsating in time two-stage residual pressure. At the first stage, a residual pressure of 0.27-6.6 kPa (see drawing) is created with an exposure duration of 0.5-3.0 min, and at the second stage, 40.0-101.0 kPa with an exposure duration of 0.1 -1.0 minutes The total duration of evacuation of the explosive composition in a removable case under the technological cover is 30-60 minutes (within certain limits of the prototype). At the end of evacuation, the technological cover is removed from the mixer housing, attached to the piston hydraulic displacement system and the product is molded by applying pressure to the piston of the hydraulic displacement system. Examples of specific performance of the method are given in the table.

Применение описанного способа изготовления изделия из взрывчатого состава обеспечивает качественное изготовление изделий из составов с пределом текучести более 1000 Па с применением вертикального смесителя с планетарными мешалками.The application of the described method of manufacturing products from explosive composition provides high-quality production of products from compositions with a yield strength of more than 1000 Pa using a vertical mixer with planetary mixers.

Предлагаемый способ изготовления изделия из взрывчатого состава с положительными результатами прошел опытную проверку в условиях ФГУП "НИИПМ".The proposed method of manufacturing products from explosive composition with positive results has passed an experimental test in the conditions of FSUE "NIIPM".

Таблица
Примеры конкретного исполнения способа.Table
Examples of specific performance of the method. ПримерыExamples Остаточное давление под технологической крышкой (Р_ост), кПаResidual pressure under the technological cover (P _ost ), kPa Продолжительность воздействия Р_ост, минThe duration of exposure P _oost , min Результаты экспериментаExperiment Results №No. I ступеньI stage II ступеньII stage I ступеньI stage II ступеньII stage 1one 0,270.27 40,040,0 0,50.5 0,10.1 Обеспечивается максимальная эффективностьMaximum Efficiency 22 0,270.27 101,0101.0 3,03.0 1,01,0 использования вакуумирования взрывчатого составаthe use of evacuation of explosive composition 33 6,66.6 40,040,0 0,50.5 0,10.1 для удаления воздушных включений под to remove air inclusions under 4four 6,66.6 101,0101.0 3,03.0 1,01,0 технологической крышкойtechnological cover Эффективность применения пульсирующего изменения остаточного давления для удаления воздушных включений под технологической крышкой падает:The effectiveness of applying a pulsating change in the residual pressure to remove air impurities under the technological cover falls: 55 0,270.27 41,041.0 0,50.5 0,10.1 а)из-за уменьшения амплитуды колебаний a) due to a decrease in the amplitude of oscillations 66 6,76.7 40,040,0 3,03.0 1,01,0 пульсирующего остаточного давления;pulsating residual pressure; 77 0,270.27 40,040,0 3,13,1 0,10.1 б)из-за уменьшения количества колебаний b) due to a decrease in the number of oscillations 88 6,66.6 101,0101.0 3,13,1 1,01,0 пульсирующего остаточного давленияpulsating residual pressure 99 0,260.26 40,040,0 3,03.0 0,10.1 Увеличивается унос летучих компонентов взрывчатого составаThe entrainment of volatile components of explosive composition increases 1010 0,270.27 101,0101.0 3,03.0 0,090.09 Для предлагаемого способа является не осуществимымFor the proposed method is not feasible

Claims

A method of manufacturing a product from an explosive composition, including dispensing liquid-viscous and powder components, mixing them in a vertical mixer with planetary mixers and a removable housing, evacuating the explosive composition in a removable housing under the technological cover and forming the product, characterized in that the evacuation is carried out by creating a two-stage pulsating in time residual pressure, which in the first stage is 0.27-6.6 kPa with exposure duration of 0.5-3.0 min, and in the second stage is 40.0-101.0 kPa with a duration of 0.1-1.0 minutes