Способ получения сферического пороха для стрелкового оружия

Способ получения сферического пороха для стрелкового оружия

Реферат

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.

В патентах США [1, 2] предложены способы получения СФП для стрелкового оружия, заключающиеся в измельчении мелкозерненого пироксилинового пороха в водной среде с последующим растворением в этилацетате, диспергировании порохового лака в присутствии эмульгаторов, обезвоживании сферических частиц сернокислым натрием, с последующей отгонкой растворителя из них. Недостатком известных способов является то, что полученный СФП не обеспечивает стабильных баллистических характеристик.

Наиболее близким техническим решением является способ получения СФП для 5,6 мм спортивного патрона [3] - прототип, который включает загрузку пороховой массы в дисперсионную среду (воду), находящуюся в реакторе, формирование пороховых элементов, заливку отработанного, отсепарированного этилацетата (ЭА) с предшествующей операции и чистого ЭА, приготовление порохового лака, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание их сернокислым натрием и отгонку ЭА под вакуумом, собранный ЭА сепарируют, отстоявшуюся воду сливают в канализацию, а отработанный ЭА используют в последующем цикле. Полученный порох в реакторе вместе с маточным раствором сливают в промывную емкость, где проводится промывка пороха, затем порох выгружают в мешки и вручную загружают в напорную емкость, в которой готовится пороховая суспензия для подачи ее на сортировку, после сортировки СФП флегматизируют и подают на сушку. Недостатком известного способа получения СФП является то, что после промывки СФП вручную выгружается из промывной емкости и вручную загружается в напорную емкость, также вручную в напорной емкости готовится водно-пороховая суспензия для подачи СФП на сортировку. Подача суспензии проводится с помощью вентиля, установленного после напорной емкости.

Целью изобретения является механизация и автоматизация фазы подачи водно-пороховой суспензии на мокрую сортировку для разделения сферического пороха по заданным фракциям.

Поставленная цель достигается в способе получения сферического пороха, включающем получение порохового лака в реакторе, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание и отгонку этилацетата из пороховых элементов, с последующей промывкой, сортировкой, флегматизацией и сушкой тем, что суспензию СФП, состоящую из 1 масс. части пороха и 3…6 масс. частей воды из промывной емкости в течение 10…15 минут перекачивают массонасосом в напорную емкость, установленную над аппаратом мокрой сортировки, в напорной емкости проводят отстаивание СФП в течение 10…15 минут, затем излишнюю воду декантируют до концентрации пороха в воде 25…30 мас.%, при перемешивании в турбулентном режиме с числом Рейнольдса 2300…2400 водно-пороховую суспензию дозируют на мокрую сортировку секторным питателем с регулируемым расходом подачи СФП, в пересчете на сухой вес, от 100 до 200 кг/час.

Разработанная авторами технологическая схема перекачки водно-пороховой суспензии из промывной емкости в напорную емкость и подготовка водно-пороховой суспензии для подачи СФП на мокрую сортировку показана на фиг. и осуществляется следующим образом: суспензию промытого в промывной емкости СФП поз.1, состоящую из 1 масс. части СФП и 3…6 масс. частей воды при перемешивании массонасосом поз.2 перекачивают в течение 10…15 минут в напорную емкость поз.3 и проводят отстаивание СФП в течение 10…15 минут. Затем из промывной емкости через декантационный кран сливают излишнюю воду, при этом концентрация СФП в водной среде находится в пределах 25…30 мас.%. После чего проводится перемешивание в напорной емкости в турбулентном режиме с числом Рейнольдса 2300…2400 и дозировка водно-пороховой суспензии из напорной емкости секторным питателем поз.4 на мокрую сортировку с регулируемым расходом подачи СФП, в пересчете на сухой вес, от 100 до 200 кг/час.

Разработанный авторами способ получения СФП путем перекачки водно-пороховой суспензии в промывную емкость и подготовки водно-пороховой суспензии позволяет:

1. Автоматизировать процесс перекачки водно-пороховой суспензии из промывной емкости в напорную емкость.

2. Упростить подготовку водно-пороховой суспензии для подачи ее на сортировку.

3. Обеспечить точную подачу секторным питателем водно-пороховой суспензии на мокрую сортировку для полного разделения СФП по заданным фракциям.

4. Значительно снизить трудозатраты на фазах промывки и при подготовке водно-пороховой суспензии в напорной емкости. Технологические режимы и баллистические характеристики СФП по разработанному авторами способу в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5) приведены в таблице.

Наименование показателей	Пример (Пр. №1)	Пр. №2	Пр. №3	Пр. №4	Пр. №5
Количество воды в порохе в промывной емкости, масс. части
3	4	5	-	6
Время перекачки водно-пороховой суспензии из промывной в напорную емкость, мин
10	12	15	10	17
Время отстоя суспензии в напорной емкости
10	12	15	10	18
Время декантации воды из напорной емкости, мин
15	15	15	15	15
Концентрация пороха в водной среде, мас.%
25	27	30	22	35
Число Рейнольдса при перемешивании смеси в промывной емкости
2300	2350	2400	2300	2400

Продолжение таблицы
Расход водно-пороховой смеси при подаче на мокрую сортировку секторным питателем, кг/час
100	150	200	100	250
Баллистические характеристики
- масса пули, г	12	12	12	12	12
- масса порохового заряда, г	2,82	2,90	3,12	2,68	32
- скорость полета пули, м/с	761	745	740	720	650
- разброс между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пули, м/с
18	16	17	30	38
Давление пороховых газов в канале ствола оружия, кгс/см2
среднее	3010	3040	3020	3200	3010
наибольшее	3150	3200	3180	3400	3120

Баллистические характеристики СФП по разработанному авторами способу получения СФП приведены для охотничьего и спортивного патрона 7,62×51C с тяжелой пулей массой 12 г. Требования к охотничьему и спортивному патрону 7,62×51C с тяжелой пулей массой 12 г: масса порохового заряда - 2,50 г, скорость полета пули: средняя - 735…750 м/с, разброс между наибольшим и наименьшим значениями скорость полета пуль - не более 25 м/с. Давление пороховых газов в канале ствола оружия: среднее - не более 3100 кгс/см², наибольшее - не более 3300 кгс/см².

Из приведенных данных таблицы видно, что полученные баллистические характеристики для охотничьего и спортивного патрона 7,62×51C с тяжелой пулей массой 12 г в пределах граничных условий (примеры 1…3) удовлетворяют всем требованиям, за пределами граничных условий полученный СФП не удовлетворяет требованиям баллистических характеристик.

Литература

1. Патент США №2843584.

2. Патент США №3378545.

3. Патент РФ №1806462 С06В 21/00.

Способ получения сферического пороха, включающий получение порохового лака в реакторе, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание и отгонку этилацетата из пороховых элементов с последующей промывкой, сортировкой, флегматизацией и сушкой, отличающийся тем, что суспензию сферического пороха, состоящую из 1 мас.ч. сферического пороха и 3-6 мас.ч. воды, из промывной емкости в течение 10-15 мин перекачивают массонасосом в напорную емкость, установленную над аппаратом мокрой сортировки, в напорной емкости проводят отстаивание сферического пороха в течение 10-15 мин, затем излишнюю воду декантируют из промывной емкости до концентрации сферического пороха в воде 25-30 мас.%, при перемешивании в турбулентном режиме с числом Рейнольдса 2300-2400 дозируют водно-пороховую суспензию на мокрую сортировку секторным питателем с регулируемым расходом подачи сферического пороха, в пересчете на сухой вес, от 100 до 200 кг в час.