книги / Химия и технология баллиститных порохов, твердых ракетных и специальных топлив. Т. 2 Технология

Трикрезилфосфат Слюда молотая Асбест хризотиловый Централит II

Оксид хрома (порошок магнит­ ный ПМ-1)

Ацетон

Далеко не полная информация о бронирующих составах, приведенная в таблице, показывает их широкое многообразие по применяемым компонентам. Наибольшее распространение получили композиции с эпоксидными и полиэфирными смо­ лами, применяемые как при намотке, так и при заливке в за­ зор (табл. 51).

Этилцеллюлоза

Бутилкаучук Каучук ПДИ-ЗА

4 5 1

Довольно широко, особенно при бронировании методом проходного прессования, применяются термопластичные со­ ставы на основе производных целлюлозы, пластифицирован­ ных дибутилфталатом или трикрезилфосфатом, или полимеры на основе метакрилатов, винилбутиралей и пр.

Вкачестве армирующих материалов используются термо­ стойкая лента (хлопчатобумажная или резинотканевая), до­ вольно широко применяется и обмотка жгутом хлопчатобу­ мажных нитей, пропитанных эпоксидными составами.

Вбронесоставах без армирующих термостойких материалов применяются инертные компоненты, выполняющие функцию антипиренов, типа борной кислоты, асбеста, каолина и др.

Ниже приведем химическую структуру молекул некоторых компонентов бронесоставов (полимеров, отвердителей, напол­ нителей), рекомендуемых к широкому применению.

Эпоксидно-диановая смола ЭД-20 — продукт конденсации эпихлоргидрина с 4.4 дифенилолпропаном.

Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1 — продукт конден­ сации эпихлоргидрина с диэтиленгликолем.

о ь -сн - сн2 -to -сн2- сн - о -сн2 - сн2 - о - сн2 -сн - сн2]„ - сн2 - сн- сй2 о он он о

Эпоксидная смола УП-655 — продукт гидролиза эпихлор­ гидрина.

СН2-СН - СН2 - О - [СН2 - СН - О - СН2СН -0-]„ - СН2 - СН -£Н2.

Этал 148ТГ — эпоксиуретановая смола, полученная синте­ зом из 4,4' дифенилолпропана, диглицидолового эфира и тех­ нического лапроксида с полиизоцианатом.

Из отвердителей (в основном эпоксидных смол) наиболее широко применяются:

452

1,3 - фенш ендиамин

^ X N H 2

Аддукт ПЭА-3 — продукт конденсации 1,3-фенилендиами- на и гексаметилендиамина с эпоксидной смолой ДЭГ-1.

Этал 0638/2 — смесь 1,3-фенилендиамина и диаминодифенилметана, модифицированная эпоксидной смолой.

В качестве ускорителей процесса полимеризации использу­ ются кислота бензойная и резорцин. Для придания дополни­ тельной огнестойкости в состав бронепокрытий вводятся на­ полнители, обладающие высокой теплостойкостью, типа асбе­ ста хризотилового H4Mg3Si209, каолина Al20 3-2Si02-2H20 и наполнителя AM — смесь маршаллита (Si02) и аммофоса (NH4H2P04).

5.4 Поточно-механизированные линии изготовления зарядов БРТТ (ПМЛ)

ПМЛ создаются с целью существенного сокращения трудо­ затрат на концевых операциях производства зарядов, которые могут составлять до 20...50% от общих трудозатрат всего про­ изводства, включая начальные фазы нитрации глицерина и целлюлозы.

Концевые операции, включающие охлаждение шашек-заго­ товок, интроскопию (УЗД, рентген и пр.), механическую обра­ ботку, бронирование и комплектацию, представляют собой пе­ риодические операции, длительность которых в десятки раз превосходит время изготовления шашек-заготовок.

Эта длительность определяется не столько временем вы­ полнения непосредственно технологических операций, сколько временем нахождения (вылеживания) изделий между опера-

4 5 3

циями, которое зависит от ряда технологических и организа­ ционных факторов:

—времени охлаждения изделий после прессования и от­ верждения после бронирования;

—больших временных промежутков между операциями вследствие организационной неупорядоченности при нахожде­ нии в производстве одновременно значительной номенклатуры изделий.

В связи с этим длительность концевых операций может достигать нескольких недель (более 20 дней), в то время как технологический цикл производства шашек-заготовок не пре­ вышает нескольких суток.

Становится совершенно очевидной важность работ по кон­ структивной реорганизации концевых операций в направлении резкого сокращения технологического времени и затрат ручно­ го труда.

Технико-экономический анализ возможных вариантов ре­ шения этой задачи показал, что наиболее оптимальным явля­ ется создание поточно-механизированных линий для массовых номенклатур зарядов.

ПМЛ для малосерийных зарядов не оправданы ни с эко­ номической, ни технической точек зрения. Для производства таких зарядов наиболее целесообразно использовать универ­ сальные процессы и оборудование, рассчитанные на работу с широким рядом номенклатур зарядов.

Ниже в качестве примера конструктивного оформления приводится один из вариантов ПМЛ производства наиболее массового заряда РСЗО «Град».

ПМЛ изготовления зарядов 9X111

Разработка ПМЛ изготовления этого наиболее массового заряда (рис. 218) была связана с рядом изменений в техноло­ гическом процессе и конструкции зарядов, которые позволили упростить конструктивное оформление линии в целом. Так,

вчастности, выяснение причин появления внутренних дефек­ тов в пороховых шашках-заготовках и устранение этих причин

впроцессе прессования позволили исключить из линии участ­ ки дефектоскопирования и просушки заготовок после ванн

УЗД. Уменьшение количества сухарей с шести до четырех и использование на втором полузаряде зигов вместо сухарей существенно уменьшили трудоемкость операции приклейки сухарей.

454

Рис. 218. Заряд 9X111:

а — головной полузаряд; б — хвостовой полузаряд

Схема ПМЛ одного из полузарядов представлена на рис. 219.

ПМЛ состоит из двух идентичных потоков для «головных» и «хвостовых» полузарядов, незначительно отличающихся друг от друга по геометрическим размерам. Конструктивно линии полузарядов отличаются друг от друга в основном размерами призм транспортеров, прижимными головками, устройствами приклейки сухарей, механизмами подачи торцевых наклеек и нанесения клея.

Подача полузарядов на ПМЛ осуществляется перекладчи­ ком 7, который захватывает 6 изделий из кассет 2, поступаю­ щих из цеха прессования и укладывает их на призмы транс­ портера питания 3. На транспортере установлены специальные устройства контроля геометрических размеров, приклейки су­ харей и торцевых наклеек. Для удаления забракованных изде­ лий после контроля геометрических размеров и визуального осмотра установлен съемник брака 6.

Приспособление контроля геометрических размеров имеет рычажную или прямую стержневую передачи с пространствен­ ным шарнирным механизмом для замера косины торца, обес­ печивающую передачу информации по измеряемым парамет-

455

рам на электроконтактные датчики типа КДМ-13. При откло­ нении замеренных параметров от заданных датчики подают сигнал на исполнительный орган съема забракованного изде­ лия через запоминающее устройство. Прошедшие контроль изделия поступают к механизму приклейки сухарей, на кото­ ром в разных плоскостях приклеиваются по четыре сухаря од­ новременно.

Основой механизма является рама, представляющая собой две плиты, соединенные стяжками. Сухари, находящиеся в питателях на передней плите, подаются в захваты рычагов. Нанесение клея на сухари производится с помощью ванночек, установленных на спаренных тягах.

Равномерный прижим всех четырех сухарей к заряду обес­ печивается его центрированием относительно оси механизма.

Для контроля качества приклейки сухарей и качества по­ верхности заряда на транспортере установлены два автоопера­ тора, обеспечивающие подъем и поворот зарядов на 180° При несоответствии требованиям заряды автоматически выводятся из технологического потока. Годные заряды транспортером по­ даются на автомат приклейки торцевых наклеек 7, который представляет собой совокупность трех взаимосвязанных транс­ портеров с общим приводом: транспортера питания, транспор­ тера наклейки и транспортера зачистки и визуального контро­ ля. На автомате наклейки все операции, кроме визуального контроля, автоматизированы. Процесс приклейки включает ряд последовательных простых операций (около 20): подача изделий, подача из кассет торцевых наклеек, захват прижим­ ными головками, нанесение клея на торцевые наклейки и на торцы изделия, прижим головок с наклейками к торцам изде­ лия и т. д.

С последней позиции транспортера приклейки заряды с помощью специального перекладчика 8 подаются на транс­ портер 9, предназначенный для выдержки зарядов после при­ клеивания торцевых наклеек и сухарей. Транспортер состоит из механизма загруза, цепного тягового конвейера и механиз­ ма съема изделий. С механизма приклейки заряды переклад­ чиком укладываются в призмы механизма загруза транспорте­ ра выдержки. Перемещаясь цепным механизмом по транспор­ теру выдержки, заряды поступают в призмы каретки механизма съема, затем перекладчиком направляются на транспортер участка выходного контроля, на котором установ­ лены приспособление контроля входимости изделий в кон-

457

трольную камеру 10, контроля длины 12 и по выступам 11, контроля наличия сухарей 13, съемник брака и пост визуаль­

Маркировка производится автоматически методом горячего тиснения. Поступившие на позицию маркировки заряды при­ поднимаются над транспортером и досылаются к маркирую­ щим головкам с печатающими элементами, нагретыми паром или горячей водой до Т = 80...100°С. Между печатающими устройствами и зарядами имеется пигментированная фольга. После маркировки заряды комплектно поступают на укупорку

21.

Из вышеприведенной краткой характеристики ПМЛ изго­ товления зарядов 9X111 следует, что автоматизация концевых операций и создание ПМЛ требуют разбивки всего процесса, включающего операции охлаждения, контроля УЗД, мехобработки, бронировки, контрольных операций по геометрии и внешнему виду, укупорки, на элементарные операции, тре­ бующие для автоматизации специальных устройств, которые аппаратурно существенно усложняют технологический процесс концевых операций.

Тем не менее, для массовых изделий типа РСЗО, ПТУРС

ипр. создание ПМЛ является наиболее оптимальным конст­ руктивным решением, в десятки раз снижающим трудозатраты

идлительность технологического цикла.

458

Глава 6

ТОКСИКОЛОГИЯ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Промышленное производство баллиститных порохов и ра­ кетных топлив связано с использованием в составах токсич­ ных компонентов и требует конструктивных мер по защите от их воздействия воздушной среды и водного бассейна. Говоря о взаимодействии с окружающей средой, следует отметить особенность технологии, заключающейся в проведении прак­ тически всех операций, за исключением бронирования, в вод­ ной среде. Особенно большое количество воды требуется в производствах нитратов целлюлоз (до 300 м3Д) и пороховой массы (10...20 м3/т). В связи с этим первоочередными задача­ ми по охране окружающей среды является очистка сбрасывае­ мых в водоемы сточных вод и сокращение их количества за счет многократного использования воды в обороте.

Исключительная актуальность инженерных мероприятий по очистке сточных вод определяется не только количеством сбрасываемых вод (со всех фаз производства, в отличие от за­ грязнения воздуха — только на фазе переработки), но и их токсичностью, усугубляемой значительным содержанием в сбрасываемых водах растворенных или суспензированных компонентов исходного сырья или готовой пороховой массы.

В табл. 52 приводятся токсикологические характеристики некоторых компонентов баллиститных пороховых масс.

459

Как видно из таблицы, фактическая концентрация токсич­ ных компонентов в воде существенно превышает не только ПДК для водоемов, но и для биологических очистных соору­ жений. Поэтому обезвреживание сточных вод на всех фазах производства баллиститных П и ТРТ, включая сырьевые (НГЦ и НЦ), является исключительно важной инженерной задачей, решение которой требует реализации комплексных мероприя­ тий по оборотному водоснабжению и очистке сбрасываемых в водоемы вод. Следует отметить, что проблема сточных вод для предприятий этого профиля является наиболее острой и в наименьшей степени решенной в инженерном плане.

Отсутствие в необходимом количестве надежных систем оборотного водоснабжения способствует использованию на многих участках свежей воды, а сброс сточных вод произво­ дится в водоемы через систему отстойников (сточных пруд­ ков) зачастую без достаточной очистки. При этом кроме сани­ тарных требований имеет значение и экономическая сторона, связанная с большей стоимостью свежей воды в сравнении с оборотной, а также с существенными потерями сырья и по­ луфабрикатов (НГЦ, НЦ, пороховой массы и пр.).

В связи с этим в процессе совершенствования технологи­ ческих процессов вопросу создания оборотного водоснабжения и очистке сбрасываемых в водоемы вод уделялось самое серь­ езное внимание.

Производство нитратов целлюлозы характеризуется боль­ шим сбросом сточных вод, загрязненных в основном сильны­ ми минеральными кислотами и взвесями нитратов целлюлоз различной степени измельчения.

460