- •Бийский технологический институт (филиал)
- •Содержание
- •Введение
- •1 Взрывчатые вещества
- •1.1 Общие сведения о взрывчатых веществах [3–6]
- •1.2 Классификация взрывчатых веществ [36]
- •1.3 Реакции взрывчатого разложения
- •1.4 Общие свойства взрывчатых веществ
- •1.4.1 Чувствительность взрывчатых веществ [4, 7]
- •1.4.2 Стойкость взрывчатых веществ [4, 7]
- •1.5 Действие взрыва на окружающую среду [4]
- •1.6 Понятие о боеприпасах и выстрелах [8]
- •1 − Взрыватель; 2 − заряд взрывчатого вещества; 3 − корпус;
- •4 − Ведущий поясок; 5 − сопло; 6 − твердотопливный реактивный заряд; 7 − боевая часть
- •1.7 Инициирующие взрывчатые вещества [9]
- •1.7.1 Гремучая ртуть
- •1.7.2 Азид свинца
- •1.7.3 Тринитрорезорцинат свинца
- •1.7.4 Тетразен
- •1.8 Средства инициирования
- •1.8.1 Средства воспламенения
- •1 − Колпачок; 2 − покрытие ударного состава; 3 − ударный состав
- •1 − Корпус гильзы; 2 – наковальня; 3 − капсюль-воспламенитель; 4 − затравочные отверстия
- •1.8.2 Средства детонирования
- •1 − Колпачок; 2 – чашечка; 3 – сетка шелковая; 4 – тнрс; 5 – азид свинца; 6 – тетрил; 7 – накольный состав
- •1.9 Бризантные взрывчатые вещества [3]
- •1.9.1 Нитроглицерин [3, 4, 10, 11]
- •1 − Инжектор для подачи водной эмульсии нитроглицерина на фазу
- •1.9.2 Гексоген [3,4]
- •1.9.3 Октоген [3,4]
- •1.9.4 Нитраты целлюлозы [4, 11–16]
- •5 Редуктор; 6 – вертикальный вал; 7 – кронштейн; 8крышка
- •1.9.5 Тротил [3, 4]
- •1.10 Промышленные взрывчатые вещества [4, 17–19]
- •1.10.1 Простейшие гранулированные взрывчатые вещества
- •1.10.2 Взрывчатые смеси аммиачной селитры с тротилом
- •1.10.3 Водосодержащие взрывчатые вещества
- •1.10.4 Эмульсионные взрывчатые вещества (эмулиты)
- •1.10.5 Нитроэфиросодержащие взрывчатые вещества
- •1.10.6 Предохранительные взрывчатые вещества
- •1.10.7 Конверсионные промышленные взрывчатые вещества
- •1.11 Снаряжение боеприпасов взрывчатыми веществами
- •1.12 Применение взрывчатых веществ в народном хозяйстве
- •2 Пороха и сртт
- •2.1 Общие сведения о порохах
- •2.2 Классификация порохов
- •2.3 Дымный порох [4, 11, 19, 38]
- •2.3.1 Свойства дымного пороха
- •2.3.2 Производство дымного пороха [11, 39]
- •2.3.3 Применение дымного пороха
- •2.4 Пироксилиновые пороха [4, 11, 40–42, 87–88]
- •2.4.1 Производство пироксилиновых порохов периодическим методом
- •2.4.2 Производство пироксилиновых порохов непрерывным методом
- •2.5 Особенности технологии производства сферических
- •2.6 Баллиститные пороха [4, 11, 44–46, 89]
- •2.6.1 Изготовление пороховых масс баллиститного типа
- •2.6.2 Переработка пороховых масс баллиститного типа методом проходного прессования
- •2.6.3 Иные способы переработки пороховых масс баллиститного типа
- •2.6.4 Применение баллиститных порохов в народном хозяйстве [18, 19]
- •1 − Буровая вышка; 2 − пиропатрон; 3 − узел воспламенения; 4 − пороховая шашка; 5 − воспламенительный заряд; 6 − нефтяной пласт; 7 − пороховой заряд; 8 − скважина с жидкостью (вода, растворы кислот)
- •1 − Прибор крепежный для измерения давления; 2 − наконечник;
- •3 − Кабель; 4 − головка кабельная; 5 − бронепокрытие; 6 − заглушка;
- •7 − Заряд воспламенительный; 8 − трубка алюминиевая; 9 − пиропатрон; 10 − заряд дополнительный; 11 − заряд многощелевой
- •1 − Газогенератор плазмы; 2 − заряд твердого плазменного топлива;
- •6 − Нагрузка; 7 − магнитная система
- •2.7 Смесевые ракетные твердые топлива
- •1 − Воспламенитель; 2 − обечайка камеры; 3 − заряд сртт;
- •4 − Сопловой блок
- •1 − Защитный кожух; 2 − блок центровочного зеркала; 3− заряд твердого топлива; 4 − теплоизоляционное покрытие; 5 − корпус; 6 − вкладыш; 7 − расширяющаяся часть сопла; 8 − резиновая заглушка;
- •9 − Воспламенительное устройство
- •1 − Теплоизоляция; 2 − заряд твердого топлива; 3 − сопловой блок; 4 − корпус; 5 − воспламенительное устройство
- •1 − Теплоизоляция; 2 − заряд твердого топлива; 3 − сопловой блок; 4 − корпус; 5 − воспламенительное устройство
- •1 − Корпус; 2 − теплозащитное покрытие; 3 − тороидальный воспламенитель; 4 − сопловой блок; 5 − графитовый вкладыш
- •1 − Двигательная установка; 2 − ракета «Союз»
- •1 − Глухой торец камеры сгорания; 2 − заряд тт; 3 − фильтр; 4 − сопло
- •2.7.1 Принципиальный состав сртт и назначение компонентов
- •1 − Окна; 2 − загрузочный люк; 3 − корпус; 4 − защитные мембраны; 5 − выгрузочный люк; 6 − резиновая прокладка; 7 − прижимной фланец
- •1 − Привод ротора; 2 − ротор; 3 − загрузочный люк; 4 − лаз с вышибной крышкой; 5 − загрузочное сопло; 6 − коллектор
- •1 − Корпус (сварная рамная конструкция); 2 – дверь для обслуживания привода; 3 – боковой люк; 4 – шарниры поводковой вилки;
- •1 − Термопара; 2 − вал; 3 − редуктор; 4 − люк; 5 − мешалки; 6 − корпус
- •1 − Автоцистерна с пластификатором; 2 − резервуар для хранения пластификатора; 3 − бункер для взвешивания; 4 − резервуар для
- •6 − Дополнительные жидкие ингредиенты; 7 − питатель твердых
- •13 − Дозирующий насос; 14 − вертикальный тигель со смесью;
- •15 − Передвижной бак с премиксом
- •1 − Предварительный смеситель; 2 − шнек предварительного
- •5 − Шнек вакуумного смесителя
- •1 − Вакуум-насос; 2 − емкость порошкообразных компонентов;
- •3 − Циклон; 4 − дозатор сыпучих компонентов; 5 − течка;
- •6 − Импульсный дозатор; 7 − реактор; 8 − фильтр; 9 − дозатор
- •1 − Контейнер окислителя; 2 − реактор жидковязких компонентов;
- •3 − Мерник связующего; 4 − емкость для алюминия; 5 − смеситель;
- •6 − Изложница; 7 − транспортная платформа
- •2.7.3 Методы контроля качества изделий
- •3 Пиротехнические составы
- •3.1 Общие сведения о пиротехнических составах [4, 85, 86, 90]
- •3.2 Классификация пиротехнических составов
- •3.2.1 Осветительные пиротехнические составы
- •3.2.2 Сигнальные пиротехнические составы
- •3.2.3 Трассирующие составы
- •3.2.4 Зажигательные составы
- •3.2.5 Дымовые (маскирующие) составы
- •3.2.6 Пестицидный состав [86–87]
- •3.3 Использование пиротехнических составов в народном
- •1 − Корпус; 2 − головная часть; 3 − шашка с йодистым серебром;
- •4 Вышибной заряд
- •1 − Головная дистанционная трубка; 2 − отверстия для выхода парогазовой смеси; 3 − шашка активного дыма; 4 − пиропороховой двигатель; 5 − сопловой блок; 6 − парашютный отсек
- •1 − Картонная гильза с шашкой; 2 − картонная оболочка;
- •3 − Льдообразующий состав; 4 − пороховой вышибной заряд;
- •5 − Капсюль-воспламенитель
- •1 − Корпус; 2 − пироэлементы; 3 − воспламенительно-разрывной заряд;
- •4 − Усилитель; 5 − замедлительно-воспламенительный узел; 6 − дроссель; 7 − вышибной заряд; 8 − электровоспламенитель
- •1 Корпус; 2 – крышка; 3 – упор; 4 – обтюратор; 5 – пироэлементы;
- •6 Искристо-форсовый состав; 7 – кометный факел; 8 – диафрагма;
- •Литература
2.3.1 Свойства дымного пороха
Цвет дымного пороха бывает от сине-черного до серо-черного с металлическим блеском. Плотность пороха колеблется в пределах от 1850 до 1930 кг/м3. Чем больше плотность, тем меньше скорость горения пороха. Гравиметрическая плотность, определяемая как отношение массы пороха, свободно насыпанного в сосуд определенной формы, к объему этого сосуда, равна 0,8–1,1 кг/дм3. Гравиметрическая плотность зависит от формы и величины зерен, от их плотности и степени полировки зерен. Полировка с графитом увеличивает гравиметрическую плотность (графит уменьшает трение между зернами и способствует уплотнению пороха в данном объеме).
Дымные пороха – химически стойкие вещества. При нормальных (сухих) условиях дымный порох может храниться до 200 лет и более. Температура вспышки дымного пороха равна 290–310 °С.
Дымный порох чувствителен к удару и трению. При испытании на вертикальном копре дает взрывы без отказа при падении груза массой 10 кг с высоты 45 см. При трении между поверхностями железа порох вспыхивает или взрывается.
Скорость горения пороха зависит от его состава, внешнего давления и от плотности пороховых элементов. Шероховатая поверхность обеспечивает легкость воспламенения пороха, а пористость способствует увеличению скорости горения. При горении пороха образуются твердые и газообразные продукты. Температура горения составляет 1900–2100 К. Удельный импульс дымного пороха при давлении 4 МПа находится на уровне 1200–1250 Н∙с/кг.
Выпускается ряд модификаций и сортов дымного пороха: обыкновенный зерненный, оружейный, трубочный, шнуровой, фигурный, охотничий, порох для горных работ и др.
2.3.2 Производство дымного пороха [11, 39]
Процесс изготовления дымного пороха состоит из следующих основных операций:
измельчение исходных компонентов;
смешение компонентов (получение тройной смеси);
прессование тройного состава (получение пороховой плитки);
зернение пороха;
полировка пороховых зерен;
отпыловка пороховых зерен;
сортировка пороха;
перемешивание пороха, образование партий и укупоривание.
Существует две технологии изготовления дымного пороха: сухим способом и водно-суспензионным.
В основном используется технология изготовления дымного пороха сухим способом. По этой технологии селитра измельчается отдельно от серы и угля в мельницах валкового или дискового типа. Можно использовать и струйную мельницу. Серу измельчают совместно с углем, так как она легко электризуется, налипает на шары и стенки шаровой мельницы и плохо измельчается. Уголь может самовозгораться при измельчении и образует с воздухом взрывоопасные смеси.
Для измельчения серо-угольной смеси используют барабанные мельницы с бронзовыми шарами. Затем селитра и серо-угольная смесь смешиваются и доизмельчаются в кожаных или деревянных бочках с деревянными или пластмассовыми шарами.
Смешение компонентов – одна из самых ответственных операций, т.к. от ее проведения зависит качество получаемого пороха. Из полученной тройной смеси на обогреваемом прессе этажерочного типа прессуется пороховая плитка. Отпрессованная плитка дробится и поступает на стадию зернения на зернильные машины. После этой операции получаются зерна с острыми углами и шероховатой поверхностью, поэтому они неудобны в эксплуатации. Для того чтобы сгладить острые углы, затереть открытые поры, уплотнить наружную поверхность пороховых зерен и этим уменьшить распыление пороха в служебном обращении и при перевозках производится операция полировки пороха. Полировка зерен происходит в деревянных или кожаных бочках и осуществляется за счет трения зерен друг о друга. Затем порох просеивается через сита для отделения годных зерен от образовавшихся комков и пыли.
Для окончательного разделения зерен на фракции, соответствующие сортам изготовляемого пороха, проводится сортировка. С этой целью используется наклонный грохот, состоящий из ряда шелковых сит с определенными размерами ячеек. Для достижения однообразия физико-химических и баллистических свойств производят перемешивание пороха сначала в малых партиях, а затем смешивают в общую партию в специальных аппаратах и укупоривают.
За рубежом иногда используется способ изготовления дымного пороха, при котором тройная смесь обрабатывается на бегунах. При бегунной обработке происходит доизмельчение, смешение и предварительное уплотнение порохового состава.
По водно-суспензионной технологии серо-угольная смесь готовится в виде водной суспензии в барабанной мельнице, в которую загружаются кусковой уголь, чешуированная сера и дозируется необходимое количество воды. Окончательное измельчение серо-угольной смеси проводится в бисерной мельнице. Тройная смесь получается растворением селитры в суспензии серо-угольной смеси в емкостном аппарате с мешалкой. Полученная суспензия тройной смеси подается с помощью пневматической форсунки в аппарат с псевдоожиженным слоем на грануляцию, где в потоке нагретого воздуха происходит формирование и сушка гранул сферической формы. Затем гранулы разделяются на фракции в ситовом или воздушно-проходном классификаторе, при этом мелкие фракции возвращаются в псевдоожиженный слой на доращивание.
Данная технология содержит меньше опасных операций по сравнению с сухим способом производства дымного пороха. Внедрение ее в производство позволило организовать процесс непрерывного получения пороха, механизировать и автоматизировать технологический процесс.
Недостатком водно-суспензионной технологии являются повышенные энергозатраты в связи с необходимостью испарять значительное количество воды.