PT85927B

PT85927B - Processo para a fabricacao de polvora para cargas de propulsao

Info

Publication number: PT85927B
Application number: PT85927A
Authority: PT
Inventors: Wolfgang Miehling; Gunther Niedermeier; Helmut Pausch; Jurgen Knobloch; Wolfgang Hermich
Original assignee: Nitrochemie Gmbh
Priority date: 1986-10-16
Filing date: 1987-10-15
Publication date: 1993-07-30
Also published as: DE3635296A1; EP0288505B1; IL83998A; CA1304942C; FI882858A0; CN1015170B; KR960000756B1; AU7275391A; AU651087B2; JP2681183B2; FI92581B; AU8107187A; DE3777399D1; BR8707506A; DE3635296C2; ZA877700B; WO1988002743A1; PT85927A; KR880701695A; ES2007423A6

Description

A presente invenção refere-se a um processo para a fabricação de pólvora para cargas de propulsão, em especial de pólvora POL, a partir de uma massa de pólvora em bruto humedecida com água, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

E usual amassar a massa de pólvora em bruto, para a sua homogeneização e gelatinização ou plastificação, por meio de cilindros de calandra. Mas isso não ê possível de maneira con tínua, mas sim apenas por cargas discontínuas. Dum dos cilindros da calandra forma-se uma crosta que só no fim tem de ser amassada e então completamente retirada antes de se poder fornecer nova massa de pólvora em bruto.

E também conhecido realizar a operação de amassadura de maneira contínua, nesse caso por meio de uma máquina de extrusão que contém elementos amassadores. Neste caso pode eventualmente mesmo seguir-se, sem interrupção, no interior da mesma máquina de extrusão, a operação de compressão. Portanto, a massa

de pólvora em bruto é transformada em cordões de pólvora numa só fase. 2 no entanto difícil alimentar a máquina de extrusão com o doseamento correcto, em especial com a massa em bruto humedecida com água. Mas é particularmente crítico o facto de a massa de pólvora ficar exposta, quando da amassadura na máquina de extrusão, num espaço fechado, a solicitações térmicas e mecânicas ele vadas. Isso significa um considerável risco de falta de segurança. No caso de uma autoinflamação verifica-se forçosamente uma explosão.

Por conseguinte, a presente invenção tem por obiec. to um processo do tipo mencionado na introdução que pode ser rea lizado, por um lado, de maneira contínua e, por outro lado, toda via de uma maneira muito segura.

De acordo com a presente invenção o problema resol ve-se com o processo caracterizado na reivindicação 1 e, relativamente a variantes aperfeiçoadas, nas reivindicações secundárias .

No processo segundo a presente invenção utiliza-se, para a amassadura um cilindro de corte aberto, conhecido em si. Neste, a operação de amassadura decorre de maneira contínua. Por nece-se a massa de pólvora em bruto, para a zona de uma das extremidades de topo do cilindro de corte, de maneira contínua, sendo então a massa de pólvora em bruto transportada gradualmente, no decurso da amassadura para a outra extremidade do cilindro de corte. Neste caso forma-se num dos dois cilindros do cilindro de corte uma crosta que pode, na outra extremidade de topo, por corte contínuo de uma tira, ser retirada de maneira contínua. Como o cilindro de corte é aberto, no caso de uma inflamação espontânea da massa de pólvora, pode quando muito queimar-se a crosta, mas não haverá qualquer explosão. Também não há quaisquer dificuldades do doseamento na alimentação do cilindro de corte, em especial com massa de pólvora em bruto humedecida com água. Apesar disso, a operação de amassadura processa-se de maneira contínua. Isso torna possível uma operação e um controlo a distância, o que aumenta também considerávelmente

- 2 a segurança do processamento. Dinalmente, a eliminação da água da massa em bruto amassada no cilindro de corte, em contraste com uma amassadura numa máquina de extrusão fechada, não apresenta dificuldades de qualquer espécie.

De preferência, de acordo com a reivindicação 2, a operação de granulação segue-se imediatamente à operação de amassadura. Isso pode fazer-se, por exemplo, obtendo por perfuração, por meio de uma cabeça de granulação, na extremidade de saida do cilindro de corte, o granulado, a partir da crosta que aí chega, e transportando o mesmo pura fora.

Para a compressão do granulado utiliza-se, em liga ção com o processo segundo a presente invenção, de preferência uma máquina de extrusão. 0 granulado obtido pode ser fornecido continuamente a esta máquina de extrusão. Temos então um fabrico que se processa de maneira inteiramente contínua desde a alimentação da massa de pólvora em bruto até a obtenção dos cordões de pólvora. Como na máquina de extrusão usáda para a compressão não é necessário nem deve realizar-se qualquer amassadura com uma carga térmica e mecânica elevada da massa de pólvora, não existe também aqui cuclquer problema especial de segurança. 2 neste caso particularmente favorável que o granulado obtido possa ser levado do cilindro de corte directamente para a máquina de extru são num estado ainda quente. Como então não são necessárias quaisquer zonas de aquecimento, compridas, na máquina de extrusão, esta pode ser muito curta. Correspondentemente pequena é a quantidade de pólvora para carga de propulsão em cada instante inclusa na máquina de extrusão, o que é favorável para a seguran ça. Alem disso são diminuídos os custos da energia necessária para o aquecimento da máquina de extrusão. Dinalmente, a pólvora quente é mais plástica e ueforma-se facilmente sob uma carga mecânica. Por conseguinte, é menor o perigo de deflagração em caso de carga mecânica com a pólvora quente.

Se se fabricar a pólvora pelo chamado processo semi-solvente, na aplicação da presente invenção junta-se ao granulado quente que vai do cilindro de corte para a máquina de

- 3 extrusão um solvente. Mo caso do fabrico de pélvoras tribásicas, junta-se neste ponto também a nitroguanidina. 0 granulado é amassado pelo solvente e a nitroguanidina introduzida nesta massa.

Recomenda-se, especlalmente no caso de uma máquina de extrusão para a compressão, conduzir o processo no cilindro He corte, de acordo com a reivindicação 5» de modo que a crosta gelatinizada esteja praticamente seca quando é retirada do cilin dro de corte. Então não sé a granulação é particularmente simples, como também não h.á qualquer problema na alimentação da máquina de extrusão nem com a eliminação de água da máquina de extrusão.

Quanto mais progredir a gelatinização da massa de polvora em bruto no cilindro de corte melhor a crosta adere ao cilindro e pior é o transporte ulterior. Mediante o aperfeiçoamento do processo de acordo com a reivindicação 6, compensa-se este efoito. Pelo abaixamento da temperatura, diminui-se a. aderência da crosta ao cilindro e aumenta-se portanto a velocidade de transporte. 0 gradiante de temperatura pode ir ate 40 u.

Resumindo, a polvora de carga de propulsão pode ser fabricada segundo os ensinamentos da presente invenção, praticamente de uma maneira ideal. 0 processo pode desenvolver-se de maneira completamente contínua, pode ser telecomandado e tele controlado durante a sua realização, é muito mais seguro que a média, também porque no cilindro de corte há sempre uma quantida de relativamente pequena de produto e, finalmente, conduz ainda a uma qualidade particularmente elevada da polvora, em especial no que respeita à. estabilidade.

Descreve-se a seguir com mais pormenor o processo segundo a presente invenção, com a indicação de outras particularidades vantajosas, com referência ao desenho anexo que mostra esquematicamente um cilindro de corte ou mecanismo de cilindros de corte e uma máquina de extrusão montada a seguir, para o fabrico de polvoras bibásicas ROL, isto é, polvoras que são fabricadas pelo processo sem solvente.

ÍéttsfiKBffc — Ο cilindro de corte ou mecanismos de cilindros õe corte compreende dois cilindros horizontais (2) e (3) colocados um ?o lado do outro, accionEdos em sentidos contrários de acordo com as setas (4)0 Cada um dos cilindros (2) e (3) tem 0 seu accionamento proprio, que permite uma regulação contínua da velo cidade, de modo que 4 possível o trabalho com atrito em toda a gama de velocidades. Utilizam-se dispositivos de accionamento hidrostáticos para funcionamento sem perigo de explosão.

cilindro traseiro (2) na figura é aplicado hidraulicamente contra 0 cilindro dianteiro (3). 0 intervalo entre os cilindros pode ser ajustado, através do cilindro dianteiro (3)> a uma extensão entre 0,5 e 5 mm. Ambos os cilindros (2) e (3) podèm ser mantidos a uma temperatura de 20 a 120°C, a partir do interior, por meio de um portador de calor.

Os cilindros (2) e (3) estão ambos providos de ranhuras de corte (5) que se estendem em hélice, as quais têm uma geometria específica para cada produto, definida pela largura e a profundidade das ranhuras, 0 ângulo ae inclinação e o número de ranhuras. As ranhuras de corte (5) estão colocadas de modo tal que 0 produto processado é transportado continuamente da extremidade di?ateira, na figura, isto é, a extremidade de entrada (6), para a extremidade traseira ou extremidade de saída C (7).

Sobre a extremidade de entrada (6) está colocado um mecanismo de doseamento (9), a partir do qual é fornecida massa de polvora em bruto humedecida com água, para a fabricação de polvora POL bibásica, com uma humidade de cerca de 30 para sobre 0 cilindro de corte. Aí, & massa de polvora em bruto, é amassada no intervalo entre os cilindros. No cilindro dianteiro (3) forma-se uma crosta cie massa de polvora em todo 0 comprimento do cilindro. Por meio do portador de calor, os dois cilindros são mantidos a uma temperatura elevada. Sobre 0 intervalo entre os cilindros acumula-se um aprovisionamento de produto amassado, • do qual se extrai a água por compressão. Devido à intensa acção . de amassadura e transporte dos cilindros de corte (2) e (3), já

depois da travessia de cerca de um terço do comprimento dos cilindros se verifica o início da gelatinização da massa de pólvora com uma coloração branca, acinzentada. Depois de dois terços cio comprimento dos cilindros, a crosta de massa tem já tuna cór de tom cinzento escuro. Na extremidade de saída (7), finalmente, a crosta de massa está complstamente gelatinizada e aparece negra transparente. A temperatura, a largura do intervalo entre os cilindros e portanto também a pressão nesse intervalo e o número de rotações por minuto dos dois cilindros (2) e (3) são escolhidos de modo tal que a crosta de pólvora gelatinizada na extremidade de saída tenha ainda uma humidade residual de cerca de 1 ' Tiicicamente, a temperatura dos dois cilindros está o entre ?0 e 110 0. A temperatura do cilindro traseiro é mantida alguns graus mais baixa que a do dianteiro. Desse modo, a crosta adere ao cilindro dianteiro. Vantajosamente, o aquecimento dos dois cilindros é tal que resulta, na direcção axial, um gradiante de temperatura com queda da temperatura no sentido da extre midade de saída (7). A diferença das temperaturas entre a extremidade de entrada (6) e a extremidade de saída (7) e então escolhida de modo tal que a crosta é transmitida por toda a parte mais ou menos com a mesma velocidade. Um valor típico para dife, O rença de temperaturas e 30 C, A velocidade angular dos cilindros deve ser entre 30 e 70 r.p.m., tendo o cilindro dianteiro, no qual se encontra a crosta, a velocidade mais elevada. Uma inclinação apropriada das ranhuras de corte (5) é entre 30 e 60 em relação ao eixo do cilindro. Não é necessário que as ranhuras de corte tenham a mesma inclinação em todo o comprimento dos cilindros de corte. Assim, pode ser vantajoso que a inclinação das ranhuras de corte na vizinhança da extremidade de entrada (6) seja menor que na vizinhança da extremidade de saída (7) a fim de obter depois da extremidade de entrada primeiramente um tempo de permanência da crosta relativaraente maior, que permite espremer bem a água. A profundidade das ranhuras de corte está convenientemente entre 0,4 e 2,5 m. No total, 0 tempo de permanência

— da massa de pó em bruto nos cilindros de corte deve estar compre, endido entre 3 e 8 minutos.

Para auxiliar a aderência da crosta no cilindro dianteiro, este deve ter uma certa rugosidade na superfície exterior. Isso pode obter-se por revestimento da superfície do cilindro ou por ataque. Mostrou-se ser vantajoso fazer um ataque mais forte do cilindro dianteiro do que o usual nos cilindros de calandra usados no fabrico de pós. 0 ataque faz-se por exemplo aplicando ácido clorídrico de N a 3N na superfície do cilindro à temperatura de 50 a 100°C, Paz-se então rodar o cilindro com umâ velocidade pequena. Quando o ácido clorídrico se tiver evaporado lava-se a superfície do cilindro com água. Com este tratamento consegue-se a-rugosidade apropriada da superfície.

hão representado na figura, encontra-se por baixo dos cilindros (2) e (5), na extremidade de saída (7), um aparelho granulador, por meio do qual a massa de pólvora gelatinizada que chega continuamente à extremidade de saída (7), numa ánica operação de trabalho, é retirada continuamente do tambor (ç) e na mesma fase de trabalho é granulada.

granulado (δ) ainda quente cati na tremonha de recepção (11) de uma máquina de extrusão (10), na qual o granulado e comprimido para formar, através de uma matriz (12), cor\ does de pólvora, k máquina de extrusão (10) tem no interior apenas um transportador de parafuso (15) e não tem qualquer elemento de amassadura. A máquina de extrusão está representada apenas esquematicamente; na prática pode tratar-se mesmo de uma máquina de extrusão de dois veios. Os cordões de pólvora que saem conrínuamente da matriz ou tubeira de modelação (12) são transportados, de maneira não representada, por uma fita transportadora para uma sala de corte e aí cortados continuamente para dar a pólvora para cargas de propulsão propriamente dito que é então eventualmente sujeita a um tratamento ulterior. A máquina de extrusão deve ter um comprimento de pelo menos 20 cm e ser susceptível de ser aquecida e arrefecida.

No cilindro de corte (1) encontram-se sempre apenas

- 7 ~ polvora. Isso é muito favorável para a segurança.

ε. 3 Kg de

Alem disso, tica de modo os dois cilindros (2) e (5) que e possível uma mudança são de limpeza automárápida do produto.

Claims

REIVINDICAÇÕES

- 1* Processo para a fabricação de polvora para cargas de propulsão, em especial de polvora POD bibásica, no qual uma massa de polvora em bruto húmida, em especial humedecida com água, e homogeneizada e gelatinizada por amassadura, a temperatura elevada, sendo em seguida a massa gelatinizada granulada e depois o granulado transformado em cordões de polvora por compressão, os quais são processados por oorte e eventualmente por um tratamento final para obter a polvora pronta, caracterizado por se utilizar para a amassadura um cilindro de corte ao qual a massa de polvora em bruto é levada e se receber de maneira contínua a ir.assa gelatinizada na sua extremidade de topo.

- 22 Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a massa gelatinizada ser granulada de maneira contí nua quando é recebida.

- 3§ Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por se utilizar para a compressão do granulado uma máquina de extrusão que funciona sem acção de amassadura.

_ ₄a _

Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por se conduzir o granulado resultante no estado ainda quente directamente para a máquina de extrusão.

Processo de ecordo com qualquer das reivindicações

1 a 4, caracterizado por se ajustarem a temperatura, a largura do intervalo entre os cilindros e a velocidade angular dos cilindros de corte de modo que a massa gelatinizada tenha, quando e recolhida, um teor de humidade residual de água inferior a 3 % de preferência de cerca de 1

- Processo de rcordo com qualquer das reivindicações

1 a 4, caracterizado por se aquecerem os cilindros de corte de modo que resulta, na direcção axial, um gradiante de temperatura diminuindo a temperatura para o lado da extremidade de topo do cilindro.

A requerente declara que o primeiro pedido desta patente foi apresentado na República Federal Alemã em 16 de Outubro de 1986, sob o n2. P 36 35 296.9·