RU2458896C1 - Method of producing powders and ballistic propellants - Google Patents
Method of producing powders and ballistic propellants Download PDFInfo
- Publication number
- RU2458896C1 RU2458896C1 RU2011110209/05A RU2011110209A RU2458896C1 RU 2458896 C1 RU2458896 C1 RU 2458896C1 RU 2011110209/05 A RU2011110209/05 A RU 2011110209/05A RU 2011110209 A RU2011110209 A RU 2011110209A RU 2458896 C1 RU2458896 C1 RU 2458896C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- ballistic
- powder
- mass
- drying
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 12
- 239000003380 propellant Substances 0.000 title abstract 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 16
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 10
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000003721 gunpowder Substances 0.000 description 12
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000009417 prefabrication Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области ракетной техники, а именно к производству порохов и топлив баллиститного типа для ракетных, артиллерийских и минометных систем.The present invention relates to the field of rocket technology, namely the production of gunpowder and ballistic type fuels for rocket, artillery and mortar systems.
Известен шнековый способ изготовления порохов баллиститного типа, состоящий из технологических операций, выполняемых на специальном оборудовании, разработанном с учетом физико-механических и реологических свойств пороховой массы, связанных между собой транспортными линиями с прессованием шашек- заготовок или длинных тонкосводных трубок на шнек-прессе с использованием раструбного прессового инструмента и применения матриц специальной конструкции (Смирнов Л.А."Оборудование для производства баллиститных порохов по шнековой технологии и зарядов из них". М.: МГАХМ, 1997 с.51-57, с.114-120, под ред. Забелина Л.В.).A known screw method for the manufacture of ballistic type gunpowder, consisting of technological operations performed on special equipment developed taking into account the physicomechanical and rheological properties of the powder mass, interconnected by transport lines with the pressing of pieces of billets or long fine tubes on the screw press using bell-shaped pressing tool and the use of special design dies (L. Smirnov, "Equipment for the production of ballistic gunpowder by a screw technologist and charges from them. "M: MGAHM, 1997 p. 51-57, p. 114-120, edited by L. Zabelin).
Данный способ имеет ряд недостатков:This method has several disadvantages:
- сложные конструктивные особенности раструбных пресс-инструментов;- complex design features of bell-shaped press tools;
- наличие большого количества (50-200 кг) энергоемкой пороховой массы, одновременно находящейся под воздействием высокого давления и температуры в раструбе;- the presence of a large amount (50-200 kg) of energy-intensive powder mass, simultaneously under the influence of high pressure and temperature in the socket;
- возможность развития перехода горения в детонацию из-за замкнутого объема в шнек-прессе при формовании высокоэнергетического материала;- the possibility of the development of the transition of combustion to detonation due to the closed volume in the screw press during the formation of high-energy material;
- получение большого количества бракованой продукции по нецентричности, разносводности, длине, воздушным включениям.- obtaining a large number of defective products due to noncentricity, diversity, length, air inclusions.
Известен способ получения баллиститного артиллерийского пороха, включающий смешение компонентов пороховой массы, отжим воды из пороховой массы в отжимном прессе, пластификацию на вальцах непрерывного действия при температуре исходящей воды с рабочего валка 90-100°C, с холостого валка - 80-90°C с формированием таблеток, сушку таблетки в сушильном барабане при температуре нагнетаемого воздуха 90-110°C до влажности не более 1,0% в течение 45 мин, гомогенизацию и прессование таблетки в блоки в шнек-прессе при температуре 80-95°C, прессование топливных элементов из блоков на гидропрессе при температуре воды с изложницы 70-85°C, со стола - 50-80°C и давлении 170-270 кгс/см2 (патент RU №2254311 от 15.12.2003 г., МПК C06B 21/00, 25/24), взятый авторами за прототип.A known method of producing ballistic artillery gunpowder, including mixing the components of the powder mass, water extraction from the powder mass in the squeezing press, plasticization on continuous rollers at a temperature of the outgoing water from the work roll 90-100 ° C, from a blank roll - 80-90 ° C the formation of tablets, drying the tablets in a drying drum at a temperature of injected air of 90-110 ° C to a moisture content of not more than 1.0% for 45 minutes, homogenizing and pressing the tablets into blocks in a screw press at a temperature of 80-95 ° C, pressing fuel e ments of the blocks on the hydraulic press at a temperature of the mold with water 70-85 ° C, from the table - 50-80 ° C and a pressure of 170-270 kgf / cm 2 (patent RU №2254311 from 15.12.2003, IPC C06B 21/00 , 25/24), taken by the authors as a prototype.
При этом прототип имеет ряд серьезных недостатков:However, the prototype has a number of serious disadvantages:
- наличие большого количества аппаратов, в которых перерабатываемый энергоемкий пороховой полуфабрикат подвергается высокотемпературным сдвиговым воздействиям при вальцевании, высокому давлению при прессовании блоков через раструбный пресс-инструмент на шнек-прессе и при прессовании элементов из блоков на гидропрессе в течение длительного времени, длительному температурному воздействию при разогреве блоков в термошкафах, что ведет к снижению химической стойкости и термической стабильности пороховой массы;- the presence of a large number of apparatuses in which the processed energy-intensive powder semi-finished product is subjected to high-temperature shear during rolling, high pressure when pressing blocks through a bell-shaped press tool on a screw press and when pressing elements from blocks on a hydraulic press for a long time, long-term temperature exposure during heating blocks in ovens, which leads to a decrease in chemical resistance and thermal stability of the powder mass;
- каждый аппарат имеет индивидуальный электропривод и систему теплоподвода, находится в отдельном помещении, что ведет к увеличению производственных площадей, дополнительных транспортных связей между зданиями (ленточные, шнековые транспортеры, автотранспорт и т.д.); увеличению потерь и низкому коэффициенту использования сырья и материалов.- each device has an individual electric drive and a heat supply system, is located in a separate room, which leads to an increase in production areas, additional transport links between buildings (belt, screw conveyors, vehicles, etc.); increased losses and low utilization of raw materials.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка экономически и технологически эффективного способа изготовления порохов и топлив баллиститного типа. В предлагаемом способе изготовления достигается высокая химическая однородность, гомогенность пороха или топлива, что ведет к улучшению физико-механических и баллистических свойств: снижается разброс значений скорости горения как внутри партии, так и между партиями. Снижение температурно-временных и механических воздействий на пороховую или топливную массу обеспечивает повышенную химическую стойкость и термическую стабильность.The task of the invention is to develop a cost-effective and technologically effective method for the manufacture of gunpowder and ballistic type fuels. In the proposed manufacturing method, high chemical uniformity, homogeneity of the powder or fuel is achieved, which leads to an improvement in the physicomechanical and ballistic properties: the spread of the values of the burning rate both inside the batch and between batches is reduced. Reducing the temperature-time and mechanical effects on the powder or fuel mass provides increased chemical resistance and thermal stability.
Техническим результатом изобретения является способ изготовления порохов и топлив баллиститного типа экструзионным методом, который включает смешение компонентов - "варку" пороховой или топливной массы в водной среде, отжим ее от воды на отжимном аппарате, пластификацию и таблетирование отжатой массы на непрерывных вальцах, сушку таблетки в сушильном аппарате барабанного или шнекового типа, гомогенизацию, дополнительную пластификацию полуфабриката в экструдере роторного типа и экструзию пороховых элементов через одно- или многоручьевую матрицуThe technical result of the invention is a method of manufacturing gunpowder and ballistic type fuels by the extrusion method, which involves mixing the components - “cooking” the powder or fuel mass in an aqueous medium, squeezing it from water on an squeezer, plasticizing and tabletting the squeezed mass on continuous rollers, drying the tablet in drum or screw type drying apparatus, homogenization, additional plasticization of the semi-finished product in a rotary type extruder and extrusion of powder elements through single or multiple arms matrix-hand
Варка пороховой массы осуществляется в смесителе в водной среде при температуре 20-55°C в течение 6 ч. Отжим пороховой массы до остаточной влажности 6-12% осуществляется в отжимном шнековом аппарате при температуре теплоносителя 30…60°C, пластификация массы осуществляется на рифленых вальцах непрерывного действия при температуре исходящей воды с рабочего валка - 80…100°C, холостого валка - 70-90°C с получением полуфабриката в виде таблетки, сушка таблетки в сушильном аппарате барабанного или шнекового типа с температурой теплоносителя 90-110°C до влажности не более 1,0%.The powder mass is cooked in a mixer in an aqueous medium at a temperature of 20-55 ° C for 6 hours. The powder mass is pressed to a residual moisture content of 6-12% in a squeezing screw machine at a coolant temperature of 30 ... 60 ° C, plasticization of the mass is carried out on corrugated continuous rollers at the temperature of the outgoing water from the work roll - 80 ... 100 ° C, idle roll - 70-90 ° C to obtain a semi-finished product in the form of a tablet, drying the tablet in a drum or screw type dryer with a coolant temperature of 90-110 ° C to power NOSTA not more than 1.0%.
Полуфабрикат после сушильного аппарата поступает в обогреваемый теплоносителем с температурой 70-90°C загрузочный бункер экструдера роторного типа, захватывается вращающимися зубчатыми роторами и подается к полукорпусам с уменьшающимися, по направлению вращения роторов, зазорами. Минимального значения в 1 мм зазоры достигают в нижней части роторов. Уменьшающиеся зазоры, по аналогии со шнек-прессом, создают зоны питания и сжатия, где полуфабрикат подвергается сжатию, уплотнению, гомогенизации и повторной пластификации. В точке касания наружных окружностей роторов начинается вытеснение полуфабриката из впадин с помощью входящих в них зубьев. При этом полуфабрикат, попавший в пространство между зубьями роторов, через зазор в зацеплении вытесняется в конфузорную зону экструдера и, далее, через одно- или многоручьевую матрицу экструдируется в виде профилированных пороховых элементов. Равномерное поступление полуфабриката в конфузорную зону экструдера роторного типа обеспечивает равномерное истечение его через экструзионную матрицу. Выходящие из матрицы с одной скоростью элементы по приемному лотку направляются в автомат резки и отрезаются на необходимую длину. Таким образом, резко сокращается количество возвратного брака по геометрическим размерам. Полный объем сдвиговых деформаций, характеризующий степень гомогенизации и пластификации порохового полуфабриката, будет зависеть от соотношения площади на входе в конфузорную зону экструдера к площади поперечного сечения экструдируемых элементов. Температура воды, обогревающей роторы и корпус экструдера - 70-90°C, давление в формующей зоне экструдера - 150-250 кгс/см2.The semi-finished product after the drying apparatus enters the feed hopper of the rotor-type extruder heated by a coolant with a temperature of 70-90 ° C, is captured by rotating gear rotors and fed to the half-shells with gaps decreasing in the direction of rotation of the rotors. The minimum value of 1 mm gaps reach the bottom of the rotors. Decreasing clearances, by analogy with a screw press, create feed and compression zones where the semi-finished product is compressed, compacted, homogenized and re-plasticized. At the point of contact of the outer circles of the rotors, the prefabrication is displaced from the depressions using the teeth included in them. In this case, the semi-finished product that has fallen into the space between the teeth of the rotors is displaced through the clearance in the meshing into the confuser zone of the extruder and, then, it is extruded through the single or multi-strand matrix in the form of shaped powder elements. The uniform entry of the semi-finished product into the confuser zone of the rotor-type extruder ensures its uniform outflow through the extrusion die. The elements emerging from the matrix at one speed along the receiving tray are sent to the cutting machine and cut to the required length. Thus, the number of returnable defects in geometric dimensions is sharply reduced. The total volume of shear deformations, which characterizes the degree of homogenization and plasticization of the powder semi-finished product, will depend on the ratio of the area at the entrance to the confuser zone of the extruder to the cross-sectional area of the extrudable elements. The temperature of the water heating the rotors and the extruder body is 70-90 ° C, the pressure in the molding zone of the extruder is 150-250 kgf / cm 2 .
Основные технологические операции, оборудование и режимы переработки порохов и топлив баллиститного типа по прототипу и заявленному способу представлены в таблице 1.The main technological operations, equipment and processing regimes of gunpowder and ballistic type fuels according to the prototype and the claimed method are presented in table 1.
Основные свойства порохов и топлив баллиститного типа, изготовленных по заявляемому способу, представлены в таблице 2 в сравнении с порохом, изготовленным по прототипу.The main properties of gunpowder and ballistic type fuels manufactured by the present method are presented in table 2 in comparison with gunpowder made according to the prototype.
Представленные в таблице 2 данные свидетельствуют о более высокой гомогенности порохов и топлив, изготовленных по предлагаемому способу, а это существенно влияет на прочностные характеристики, химическую стабильность и термическую стойкость. Одновременно достигается высокая стабильность баллистических характеристик, снижается внутри- и межпартийный разброс скорости горения, что в целом повышает боевую эффективность высокоточной спецтехники.The data presented in table 2 indicate a higher homogeneity of the powders and fuels manufactured by the proposed method, and this significantly affects the strength characteristics, chemical stability and thermal stability. At the same time, high stability of ballistic characteristics is achieved, internal and inter-party spread of the burning rate is reduced, which generally increases the combat effectiveness of high-precision special equipment.
Таким образом, предлагаемый способ изготовления порохов баллиститного типа позволяет:Thus, the proposed method of manufacturing gunpowder ballistic type allows you to:
- сократить время технологического цикла за счет сокращения количества основных операций в 1,5 раза, упростить технологическую схему;- reduce the time of the technological cycle by reducing the number of basic operations by 1.5 times, to simplify the technological scheme;
- обеспечить повышение комплекса эксплуатационных, физико-механических, физико-химических, баллистических характеристик, химической стойкости и термической стабильности;- to provide an increase in the range of operational, physico-mechanical, physico-chemical, ballistic characteristics, chemical resistance and thermal stability;
- повысить экономическую эффективность производства за счет снижения теплоэнергозатрат на 20-25%, трудозатрат - на 15-25%, межфазных транспортных расходов - на 40-50%, сокращения межфазных потерь дорогостоящего сырья и материалов на 15-20%;- increase the economic efficiency of production by reducing heat and energy costs by 20-25%, labor costs by 15-25%, interfacial transportation costs by 40-50%, reducing interfacial losses of expensive raw materials and materials by 15-20%;
- повысить безопасность технологического процесса за счет уменьшения количества пороховой или топливной массы в формующей конфузорной части экструдера роторного типа.- to improve the safety of the process by reducing the amount of powder or fuel mass in the molding confuser part of the rotor type extruder.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011110209/05A RU2458896C1 (en) | 2011-03-17 | 2011-03-17 | Method of producing powders and ballistic propellants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011110209/05A RU2458896C1 (en) | 2011-03-17 | 2011-03-17 | Method of producing powders and ballistic propellants |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2458896C1 true RU2458896C1 (en) | 2012-08-20 |
Family
ID=46936630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011110209/05A RU2458896C1 (en) | 2011-03-17 | 2011-03-17 | Method of producing powders and ballistic propellants |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2458896C1 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3037891A (en) * | 1959-06-08 | 1962-06-05 | Olin Mathieson | Smokeless powder |
| EP0219431A1 (en) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs | Process for producing a flash suppressant double base propellant and as made propellant composition |
| UA43033A (en) * | 2000-12-26 | 2001-11-15 | Державний Науково-Дослідний Інститут Хімічних Продуктів (Держндіхп) | A method for making pyroxylin gunpowder |
| RU2212393C2 (en) * | 2001-01-29 | 2003-09-20 | Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов | Monobasic high-nitrogen pyroxyline powder production process |
| RU2254311C1 (en) * | 2003-12-15 | 2005-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие (ФГУП) "Пермский завод им. С.М. Кирова" | Method of manufacturing artillery ballistite |
| RU2284310C1 (en) * | 2005-03-29 | 2006-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие (ФГУП) "Пермский завод им. С.М. Кирова" | Ballistic artillery gun powder (variants) |
| RU2340585C2 (en) * | 2006-11-07 | 2008-12-10 | ФГУП "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФГУП "ГосНИИХП") | Method of manufacturing of porous guncotton gunpowder |
| RU2384555C2 (en) * | 2008-03-24 | 2010-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Manufacturing method of charge from ballistic solid propellant |
-
2011
- 2011-03-17 RU RU2011110209/05A patent/RU2458896C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3037891A (en) * | 1959-06-08 | 1962-06-05 | Olin Mathieson | Smokeless powder |
| EP0219431A1 (en) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs | Process for producing a flash suppressant double base propellant and as made propellant composition |
| UA43033A (en) * | 2000-12-26 | 2001-11-15 | Державний Науково-Дослідний Інститут Хімічних Продуктів (Держндіхп) | A method for making pyroxylin gunpowder |
| RU2212393C2 (en) * | 2001-01-29 | 2003-09-20 | Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов | Monobasic high-nitrogen pyroxyline powder production process |
| RU2254311C1 (en) * | 2003-12-15 | 2005-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие (ФГУП) "Пермский завод им. С.М. Кирова" | Method of manufacturing artillery ballistite |
| RU2284310C1 (en) * | 2005-03-29 | 2006-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие (ФГУП) "Пермский завод им. С.М. Кирова" | Ballistic artillery gun powder (variants) |
| RU2340585C2 (en) * | 2006-11-07 | 2008-12-10 | ФГУП "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФГУП "ГосНИИХП") | Method of manufacturing of porous guncotton gunpowder |
| RU2384555C2 (en) * | 2008-03-24 | 2010-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Manufacturing method of charge from ballistic solid propellant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0130615B2 (en) | ||
| CN87106808A (en) | How to make propellant | |
| CN110722703B (en) | Low-temperature continuous mixing production method for rubber | |
| US4608210A (en) | Method for producing plastically bonded propulsion powders and explosives | |
| RU2399295C2 (en) | Method of preparation of extruded dry feed for companion animal, primarily - rodents | |
| CN1628023A (en) | A molding method and molding mechanism of a biomass moldable material | |
| CN102965169A (en) | Manufacturing system of coal briquette for civilian use, and manufacturing method thereof | |
| EP0573695B1 (en) | A method for molding shaped products and an apparatus for carrying out same | |
| RU2458896C1 (en) | Method of producing powders and ballistic propellants | |
| IL43482A (en) | Installation for the production of mouldings and profiles from fibrous vegetable material | |
| CN101020852A (en) | Process of forming biomass fuel | |
| CN207189904U (en) | Strip antichlor shaped device | |
| CN103722652B (en) | Nitrocellulose chip continuous production system and preparation method | |
| KR101955874B1 (en) | Method of manufacturing shaped biofuel using coffee sludge and it made thereby | |
| CN206978718U (en) | A kind of twin-screw Bulking Machine structure and aquatic products bulking machine | |
| RU2442765C1 (en) | Way to produce ballistite powder using continuous method | |
| CN207897871U (en) | A kind of feed extruder | |
| CN114039021B (en) | Dry electrode film preparation device and battery production line | |
| CN203355688U (en) | Dry method pelletizer | |
| CN103385534A (en) | Screw rod and scroll cover of bulking machine | |
| RU2254311C1 (en) | Method of manufacturing artillery ballistite | |
| KR20200069865A (en) | Biomass molded fuel with high calorific value, apparatus and manufacturing method for thermoelectric power plant using vegetable Oil generation by-product and high efficiency compression molding technique | |
| CN101878949A (en) | Three-screw-rod structure of extruder with material diversion making up function | |
| CN206403163U (en) | A kind of feeding stuff cuber | |
| CN213617489U (en) | Porous brick extrusion forming device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20130912 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180318 |