RU2401825C1 - Method of mixing components of explosive composition - Google Patents

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to a method of mixing components of an explosive composition. The method involves batching liquid-viscous components, batching powdered components and mixing them in a vertical planetary mixer. When batching, portions of powdered components are controlled depending on viscosity of liquid-viscous components of the explosive components. When viscosity of liquid-viscous components is equal to 30-100 Pa·s, the ratio of the weight of portions of the powdered components to the weight of the liquid-viscous components is kept between 1:1.5 and 1:2.5, and when viscosity of the liquid-viscous components is over 100 Pa·s, this ratio is kept between 1:3.0 and 1:3.5.

EFFECT: design of a method which provides high intensity of the mixing process and quality of mixing the explosive composition.

1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к способу приготовления взрывчатого состава, формования из него изделия с применением вертикального смесителя планетарного типа.The invention relates to a method for preparing an explosive composition, molding a product therefrom using a planetary vertical mixer.

В современных взрывчатых составах содержание порошкообразных компонентов составляет до 85% масс. С целью получения требуемого качества смешения (однородного распределения компонентов) приготовление состава осуществляют путем дозирования порошкообразных компонентов порциями в несколько приемов.In modern explosive compositions, the content of powder components is up to 85% of the mass. In order to obtain the required mixing quality (uniform distribution of components), the preparation of the composition is carried out by dosing the powdered components in batches in several stages.

Известны, например, способы производства зарядов (патенты США №3562364, 3807272, патент ФРГ №2303065), в которых в числе отличительных признаков описаны этапы введения компонентов состава при порциальном дозировании и приготовления топливной массы в смесителе.Known, for example, are methods for producing charges (US Pat. Nos. 3,562,364, 3,807,272, FRG Patent No. 2,303,065), in which, among the distinguishing features, the steps are described of introducing the components of the composition in portion dosing and preparing the fuel mass in the mixer.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является способ изготовления зарядов из смесевого твердого топлива по патенту РФ №2226520 от 11.06.2002 г., МПК C06B 21/00. Способ включает дозирование жидковязких порошкообразных компонентов и перемешивание их в вертикальном смесителе планетарного типа.The closest analogue, taken as a prototype, is a method of manufacturing charges from mixed solid fuel according to the patent of the Russian Federation No. 2226520 of 06/11/2002, IPC C06B 21/00. The method includes dispensing liquid-viscous powder components and mixing them in a vertical mixer of a planetary type.

В способе, принятом за прототип, требуемое количество смешения компонентов взрывчатого состава обеспечивается за счет дозирования жидковязкого отвердителя в смеситель до ввода порошкообразных компонентов и дозирования порошкообразных компонентов взрывчатого состава в смеситель непрерывным потоком при работающих мешалках, разделив всю загрузку на 2-4 порции.In the method adopted for the prototype, the required amount of mixing the components of the explosive composition is provided by dispensing the liquid-viscosity hardener into the mixer before introducing the powder components and dispensing the powder components of the explosive composition into the mixer in a continuous stream with the stirrers working, dividing the entire load into 2-4 portions.

Однако известный способ, принятый за прототип, так же как и способы-аналоги, содержит не все признаки для обеспечения требуемого качества смешения. Отсутствует признак, регламентирующий массу единовременно дозируемой порции порошкообразных компонентов в зависимости от вязкости жидковязких компонентов взрывчатого состава, что не позволяет создать оптимальные условия при перемешивании компонентов, обеспечить высокую интенсивность процесса и качество смешения. Так, например, малая порция порошкообразных компонентов при низкой вязкости жидковязких компонентов приводит к снижению интенсивности процесса перемешивания компонентов и, как следствие, к ухудшению качества смешения взрывчатого состава. А большая единовременная дозируемая порция порошкообразных компонентов приводит к высоким пусковым нагрузкам на приводе мешалок смесителя, что становится опасным.However, the known method adopted for the prototype, as well as analogue methods, does not contain all the features to ensure the required quality of mixing. There is no sign that regulates the mass of a batch dose of powdered components, depending on the viscosity of the liquid-viscous components of the explosive composition, which does not allow to create optimal conditions for mixing the components, to ensure high intensity of the process and the quality of mixing. For example, a small portion of powder components with a low viscosity of liquid-viscous components leads to a decrease in the intensity of the mixing process of the components and, as a result, to a deterioration in the quality of mixing of the explosive composition. And a large, one-time dosed portion of the powdered components leads to high starting loads on the drive of the mixer mixers, which becomes dangerous.

Технической задачей настоящего изобретения является создание способа смешения компонентов взрывчатого состава, обеспечивающего высокую интенсивность процесса перемешивания и качество смешения взрывчатого состава за счет варьирования массы дозируемой порции порошкообразных компонентов при приготовлении состава в зависимости от вязкости жидковязких компонентов.The technical task of the present invention is to provide a method of mixing the components of the explosive composition, providing a high intensity of the mixing process and the quality of mixing of the explosive composition by varying the mass of the dosed portion of the powder components in the preparation of the composition depending on the viscosity of the liquid-viscous components.

Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе смешения компонентов взрывчатого состава, включающем дозирование жидковязких компонентов взрывчатого состава, порционное дозирование порошкообразных компонентов взрывчатого состава и перемешивание их в вертикальном смесителе планетарного типа, согласно изобретению величину порции порошкообразных компонентов при дозировании регулируют в зависимости от вязкости жидковязких компонентов взрывчатого состава, причем при вязкости жидковязких компонентов 30÷100 Па·с соотношение массы порции порошкообразных компонентов к массе жидковязких компонентов выдерживают в пределах 1: 1,5÷1:2,5, а при вязкости жидковязких компонентов более 100 Па·с это соотношение выдерживают в пределах 1:3,0÷1:3,5.The technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of mixing the components of the explosive composition, including dosing of liquid-viscous components of the explosive composition, portioning the powder components of the explosive composition and mixing them in a vertical planetary type mixer, according to the invention, the portion size of the powder components during dosing is controlled depending from the viscosity of the liquid-viscous components of the explosive composition, and with the viscosity of the liquid viscosity x components 30 ÷ 100 Pa · s, the ratio of the portion mass of the powdered components to the mass of liquid-viscous components is maintained within 1: 1.5 ÷ 1: 2.5, and with a viscosity of liquid-viscous components more than 100 Pa · s, this ratio is maintained within 1: 3 , 0 ÷ 1: 3.5.

Наличие в описываемом способе смешения компонентов взрывчатого состава совокупности действий, порядка их выполнения во времени и условиями, обеспечивающими возможность выполнения этих действий позволяет, в частности, за счет:The presence in the described method of mixing the components of the explosive composition of the totality of actions, the order of their execution in time and the conditions providing the ability to perform these actions allows, in particular, due to:

- регулирования величины порции порошкообразных компонентов при дозировании в зависимости от вязкости жидковязких компонентов взрывчатого состава обеспечить высокую интенсивность процесса перемешивания компонентов и качество смешения взрывчатого состава;- regulation of the portion size of the powdered components during dosing, depending on the viscosity of the liquid-viscous components of the explosive composition, to ensure the high intensity of the mixing process of the components and the quality of mixing of the explosive composition;

- выдерживания соотношения массы порции порошкообразных компонентов к массе жидковязких компонентов взрывчатого состава в пределах 1: 1,5÷1:2,5 при вязкости жидковязких компонентов 30÷100 Па·с создать условия для быстрого смачивания порошкообразных компонентов с жидко-вязкими компонентами, сократить время перемешивания взрывчатого состава до однородного состояния;- maintaining the ratio of the portion mass of the powdered components to the mass of the liquid-viscous components of the explosive composition within 1: 1.5 ÷ 1: 2.5 with a viscosity of the liquid-viscous components 30 ÷ 100 Pa · s create conditions for the rapid wetting of the powder components with liquid-viscous components, reduce mixing time of the explosive composition to a uniform state;

- выдерживания соотношения массы порции порошкообразных компонентов к массе жидковязких компонентов в пределах 1:3,0÷1:3,5 при вязкости жидковязких компонентов более 100 Па·с создать условия для быстрого смачивания сдозированной порции порошкообразных компонентов с жидковязкой составляющей взрывчатого состава, обладающей высокой вязкостью, получить качественную, однородную смесь за короткое время перемешивания.- maintaining the ratio of the mass of a portion of powdered components to the mass of liquid-viscous components within 1: 3.0 ÷ 1: 3.5 at a viscosity of liquid-viscous components of more than 100 Pa · s, create conditions for the rapid wetting of a dosed portion of powdery components with a liquid-viscous explosive component having a high viscosity, to obtain a high-quality, uniform mixture in a short mixing time.

Смешение компонентов взрывчатого по предложенному способу осуществляют в вертикальном смесителе планетарного типа, состоящем (см. фиг.) из корпуса 1 смесителя, смесительной головки 2, емкости 3 для дозирования жидковязких компонентов и контейнера 4.The explosive components are mixed according to the proposed method in a vertical planetary type mixer, consisting (see Fig.) Of a mixer body 1, a mixing head 2, a container 3 for dispensing liquid-viscous components and a container 4.

Для приготовления взрывчатого состава в корпус 1 смесителя из емкости 3 дозируют жидковязкие компоненты в количестве, достаточном для получения рабочей загрузки смесителя взрывчатого состава. Определяют вязкость жидковязких компонентов и производят дозирование порошкообразных компонентов из контейнера 4 в корпус 1 смесителя порциями в несколько приемов. Величину порции порошкообразных компонентов при этом регулируют в зависимости от вязкости жидковязких компонентов. При вязкости жидковязких компонентов 30-100 Па·с соотношение массы порции порошкообразных компонентов к массе сдозированных в корпус 1 смесителя жидковязких компонентов выдерживают в пределах 1: 1,5÷1:2,5. А при вязкости жидковязких компонентов более 100 Па·с это соотношение выдерживают в пределах 1:3,0÷1:3,5. После дозирования каждой порции порошкообразных компонентов проводят перемешивание по заданным температурным режимам до момента достижения минимальных установившихся нагрузок на приводе мешалок смесителя.To prepare the explosive composition, liquid-viscous components are dosed into the mixer housing 1 from the tank 3 in an amount sufficient to obtain a working load for the mixer of the explosive composition. The viscosity of the liquid-viscous components is determined and the powder components are dispensed from the container 4 into the mixer housing 1 in portions in several stages. The portion size of the powdered components is then controlled depending on the viscosity of the liquid-viscous components. When the viscosity of liquid-viscous components is 30-100 Pa · s, the ratio of the portion mass of the powdered components to the mass of liquid-viscous components dispensed into the housing 1 of the mixer is kept within the range of 1: 1.5 ÷ 1: 2.5. And with a viscosity of liquid-viscous components of more than 100 Pa · s, this ratio is maintained within the range of 1: 3.0 ÷ 1: 3.5. After dosing each portion of the powdered components, mixing is carried out according to the specified temperature conditions until the minimum steady-state loads on the mixer stirrer drive are reached.

Примеры конкретного исполнения способа смешения компонентов взрывчатого состава приведены в таблице.Examples of specific performance of the method of mixing the components of the explosive composition are given in the table.

В опытах время перемешивания, необходимое для получения однородного (качественного) распределения компонентов, оценивалось по изменению нагрузок на приводе мешалок смесителя в процессе перемешивания. Время достижения минимальных установившихся на приводе мешалок смесителя принималось за время достижения однородного распределения компонентов.In the experiments, the mixing time required to obtain a uniform (qualitative) distribution of the components was estimated by the change in the loads on the drive of the mixer mixers during the mixing process. The time to reach the minimum mixer mixers mounted on the drive was taken to be the time to achieve a uniform distribution of components.

В таблице приняты следующие обозначения:The following notation is accepted in the table:

В_ж - вязкость жидковязких компонентов взрывчатого состава, Па·с; _W - viscosity of liquid-viscous components of explosive composition, Pa · s;

С - соотношение массы порции порошкообразных компонентов к массе жидковязких компонентов;C is the ratio of the mass of a portion of the powdered components to the mass of liquid-viscous components;

τ - время перемешивания, необходимое для достижения минимальных установившихся на приводе мешалок смесителя, мин.;τ is the mixing time required to achieve the minimum mixer mixers installed on the drive, min .;

Н - пусковые нагрузки на приводе мешалок смесителя, кВт.N - starting loads on the drive of the mixer mixers, kW.

Из данных таблицы следует, что удалось выбрать такие параметры предложенного способа (варианты 1-6), которые обеспечивают оптимальные условия для быстрого достижения однородного распределения компонентов и исключения высоких пусковых нагрузок на приводе смесителя. Выход параметров способа за пределы предлагаемых приводит:From the data of the table it follows that it was possible to choose such parameters of the proposed method (options 1-6) that provide optimal conditions for quickly achieving a uniform distribution of components and eliminating high starting loads on the mixer drive. The output of the parameters of the method beyond the proposed leads:

- к высоким пусковым нагрузкам на приводе мешалок и увеличению времени перемешивания компонентов (варианты 7, 9);- to high starting loads on the drive of the mixers and increase the mixing time of the components (options 7, 9);

- к низкой интенсивности процесса перемешивания из-за низких нагрузок на приводе мешалок смесителя (вариант 8);- to a low intensity of the mixing process due to the low loads on the drive of the mixer mixers (option 8);

- к удлинению производственного цикла приготовления взрывчатого состава из-за чрезмерного увеличения количества порций дозируемых порошкообразных компонентов (вариант 10).- to lengthen the production cycle for the preparation of explosive composition due to an excessive increase in the number of servings of metered powder components (option 10).

Предложенный способ смешения компонентов взрывчатого состава проверен с положительными результатами в условиях опытного производства ФГУП "НИИПМ".The proposed method for mixing the components of the explosive composition was tested with positive results in the conditions of the pilot production of FSUE NIIPM.

Claims (1)

Способ смешения компонентов взрывчатого состава, включающий дозирование жидковязких компонентов, порционное дозирование порошкообразных компонентов и их перемешивание в вертикальном смесителе планетарного типа, отличающийся тем, что порции порошкообразных компонентов при дозировании регулируют в зависимости от вязкости жидковязких компонентов взрывчатого состава, причем при вязкости жидковязких компонентов 30÷100 Па·с соотношение массы порции порошкообразных компонентов к массе жидковязких компонентов выдерживают в пределах 1:1,5÷1:2,5, а при вязкости жидковязких компонентов более 100 Па·с это соотношение выдерживают в пределах 1:3,0·1:3,5. A method of mixing components of an explosive composition, including dosing of liquid-viscous components, portioned dosing of the powder components and mixing them in a vertical planetary type mixer, characterized in that the batches of powder components during dosing are controlled depending on the viscosity of the liquid-viscous components of the explosive composition, and with a viscosity of liquid-viscous components 30 ÷ 100 Pa · s the ratio of the mass of a portion of the powdered components to the mass of liquid-viscous components is maintained within 1: 1.5 ÷ 1: 2.5, and with a viscosity of liquid-viscous components of more than 100 Pa · s, this ratio is maintained within the range of 1: 3.0 · 1: 3.5.