Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология смесевых энергоемких материалов. Учебное пособие.pdf
Пример 6. Приготовить смесь аммиачной селитры и тротила
с кислородным балансом равным 5%.
Решение. Находим кислородный баланс компонентов по
уравнению 1 или можем определить из таблицы 25.
КБ
= -74%, КБАС = 20%.
ТНТ
Расчет будем вести в %, а значит,
100
⋅
КБ
= А
⋅
КБ
см
+ В⋅ КБ
АС
ТНТ
,
Обозначим через А долю АС и через В долю тротила в смеси,
и если А + В = 100, то А = 100 – В
Подставив исходные данные в формулу, получим
100 · 5 = (100 – В) · 20 – 74 · В;
500 = 2000 – 20 · В – 74 · В
94 · В = 1500; В = 16%.
100 – 16 = 84%.
Следовательно, для приготовления смеси необходимо взять 16%
тротила и 84% аммиачной селитры.
Пример 7. Приготовить смесь аммиачной селитры и тротила
с кислородным балансом равным минус 5%.
Решение. Находим кислородный баланс компонентов по
уравнению 1 или можем определить из таблицы 25.
КБ
= -74%, КБАС = 20%.
ТНТ
Расчет будем вести в %, а значит,
100
⋅
КБ
= А
⋅
КБ
см
+ В⋅ КБ
АС
ТНТ
,
Обозначим через А долю АС и через В долю тротила в смеси,
и если А + В = 100, то А = 100 – В
Подставив исходные данные в формулу, получим
100 · (-5) = (100 – В) · 20 – 74 · В;
-500 = 2000 – 20 · В – 74 · В
94 · В = 2500; В = 26,6 ≈ 27%.
100 – 27 = 73%.
Следовательно, для приготовления смеси необходимо взять 27%
тротила и 73% аммиачной селитры.
81
Пример 8. Приготовить смесь с нулевым кислородным балансом
из минерального масла и аммиачной селитры.
Решение. Находим кислородный баланс компонентов по
уравнению 1 или можем определить из таблицы 25.
КБ
= -346%, КБАС = 20%.
ММ
Расчет будем вести в %, а значит,
100
⋅
КБ
= А
⋅
КБ
см
+ В⋅ КБММ,
АС
Обозначим через А долю АС и через В долю минерального
масла в смеси, и если А + В = 100, то А = 100 – В
Подставив исходные данные в формулу, получим
0 = (100 – В) · 20 – 346 · В;
0 = 2000 – 20 · В – 346 · В
366 · В = 2000; В = 5,46 ≈ 5,5%.
100 – 5,5 = 94,5%.
Следовательно, для приготовления смеси необходимо взять
5,5% минерального масла и 94,5% аммиачной селитры.
Пример 9. Приготовить смесь с нулевым кислородным балансом
из минерального масла, аммиачной селитры и алюминия, которого
необходимо взять в количестве 8% от общей массы.
Решение. Находим кислородный баланс компонентов по
уравнению 1 или можем определить из таблицы 25.
КБ
= -346%, КБАС = 20%, КБAl = -89%.
ММ
Расчет будем вести в %, а значит,
100
⋅
КБ
= А
⋅
КБ
см
+ В⋅ КБ
АС
ММ
+ С
⋅
КБAl,
Обозначим через А долю АС и через В долю минерального
масла в смеси, и если А + В + С = 100, а С = 8, то А = 100 – 8 – В = 92
– В
Подставив исходные данные в формулу, получим
0 = (92– В) · 20 – 346 · В – 89 · 8;
0 = 1840 – 20 · В – 346 · В -712
366 · В = 1128; В = 3,08 ≈ 3%.
100 – (3+8) = 89%.
82
Следовательно, для приготовления смеси необходимо взять 3%
минерального масла, 8% алюминия и 89% аммиачной селитры.
Пример 10. Приготовить смесь с нулевым кислородным
балансом из аммиачной селитры и алюминия.
Решение. Находим кислородный баланс компонентов по
уравнению 1 или можем определить из таблицы 25. КБ
= 20%, КБAl
АС
= -89%.
Расчет будем вести в %, а значит,
100
⋅
КБ
= А
⋅
КБ
см
+ В⋅ КБAl,
АС
Обозначим через А долю АС и через В долю алюминия в смеси,
и если А + В = 100, то А = 100 – В
Подставив исходные данные в формулу, получим
0 = (100 – В) · 20 – 89 · В;
0 = 2000 – 20 · В – 89 · В
109 · В = 2000; В = 18,34 ≈ 18,3%.
100 – 18,3 = 81,7%.
Следовательно, для приготовления смеси необходимо взять
18,3% алюминия и 81,7% аммиачной селитры.
13. ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
1.Вычислить кислородный баланс нитрогликоля [С
(ОNO2)2].
2Н4
Ответ: 0%.
2. Вычислить кислородный баланс амматола 80/20 (80%
аммиачной селитры и 20% тротила).
Ответ: 1,2%.
3. Вычислить кислородный баланс гремучего студня состава:
88% нитроглицирина и 12% пироксилина.
Ответ:0,2%.
4. Вычислить кислородный баланс амматола состава 50/50.
Ответ: минус 27%.
83
5. Бездымный порох, предложенный Нобелем (баллистит), имел
следующий состав: 49,5% пироксилина, 49,5% нитроглицерина и 1%
дифениламина. Вычислить кислородный баланс этого пороха, приняв
формулу пироксилина С
24Н29О9
(ONO2)11.
Ответ: Недостает кислорода 15,25%.
6. Составить смесь с нулевым кислородным балансом из
аммиачной селитры и гексогена.
Ответ: 48,05% гексогена и 51,95% аммиачной селитры.
7. Составить смесь с нулевым кислородным балансом из
динитротолуола и тетранитрометана.
Ответ: 30,0% динитротолуола и 70% тетранитрометана.
8. Составить смесь с нулевым кислородным балансом из
аммиачной селитры и нитрогуанидина.
Ответ: 39,39% нитрогуанидина и 60,61% аммиачной селитры.
9. Составить смесь с нулевым кислородным балансом из
аммиачной селитры и порошка алюминия.
Ответ: 18,37% порошка алюминия и 81,63% аммиачной
селитры.
10. Составить смесь с нулевым кислородным балансом из угля и
аммиачной селитры.
Ответ: 6,98% угля и 93,02% аммиачной селитры.
11. Составить амматол с кислородным балансом, равным – 8%.
Ответ: 29,79% тротила и 70,21% аммиачной селитры.
12. Зафлегматизировать гексоген парафином [C71H
] так, чтобы
148
кислородный баланс его был равен -25%. Вычислить содержание
парафина и гексогена.
Ответ: 99% гексогена и 1% парафина.
13. Сколько парафина нужно ввести в ТЭН, чтобы кислородный
баланс смеси был равен -15%?
Ответ: 1,45% парафина.
14. Составить смесь из тетранитрометана и нитробензола, чтобы
кислородный баланс ее был равен -16%.
Ответ: 69,3% тетранитрометана и 30,7% нитробензола.
84
15. Составить смесь из аммиачной селитры и гексогена, чтобы
она имела положительный кислородный баланс, равный 5%.
Ответ: 64% аммиачной селитры и 36% гексогена.
16. Составить смесь из гексогена, аммиачной селитры и
порошка алюминия так, чтобы последний содержался в ней в
количестве 10%, а кислородный баланс был равен 12%.
Ответ: 48,6% гексогена, 40,6% аммиачной селитры и 10,8%
порошка алюминия.
14. ТИПОВАЯ СХЕМА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА ПВВ
В основе производства промышленных ВВ,
многочисленность их видов, лежат типовые процессы. В
от состава и назначения ВВ
типовые процессы могут иметь некоторые
несмотря на
зависимости
отклонения в инженерном оформлении отдельных операций. Как
правило, такие отклонения оказываются необходимыми при
смешении компонентов и формовании зарядов. Технологический
процесс производства ПВВ
включает следующие основные стадии:
подготовка компонентов, смешение их, формование разрывных
зарядов и укупорка. Кроме того, в процессе производства
выполняются вспомогательные операции – контроль, транспортировка
готовой продукции, изготовление оболочек и др.
14.1. Технологический процесс производства
порошкообразных аммонийно-селитренных ПВВ
При изготовлении порошкообразных аммонийно-селитренных
ПВВ в качестве исходных компонентов выступают аммиачная
селитра, тротил, гексоген, алюминиевая пудра, древесная мука,
хлористый натрий, натриевая соль КМЦ и другие материалы.
Подготовка компонентов. Технологический процесс подготовки
селитры представлен на рис. 12.
85
него через трубопровод 10. Температура теплоносителей при входе
65°С, максимальная температура
Рис. 12. Технологический процесс подготовки аммонийной селитры
к смешению
Аммиачная селитра со склада по ленточным транспортерам 1 и
2 поступает на загрузочный стол 3, на котором ее освобождают от
бумажных мешков и загружают в зубчатую дробилку 4. Зубчатая
дробилка производит грубое дробление аммиачной селитры, которая
затем шнек-транспортером 5 подается к двухступенчатой кулачковой
дробилке 6. Измельченная селитра шнек-транспортером 7 через
магнитный сепаратор направляется по наклонной течке во
вращающийся сушильный барабан 8. В последний через трубопровод
подается горячий воздух или топочный газ, которые удаляются из
в барабан 110-l45°C, на выходе 45в средней зоне сушилки во избежание разложения селитры
устанавливается не более 100°C. Мельчайшие частицы сухой селитры,
увлекаемые газом из сушильного барабана, осаждаются в циклонах
11. Сухая селитра влажностью не более 0,2% выгружается из барабана
на горизонтальный шнек 12 и подается в двухступенчатую дробилку
13 для окончательного измельчения. Измельченная селитра шнеком 14
подается в элеватор 15, который направляет ее в сито-бурат 16.
Селитру-просев из-под сита-бурата шнеками 17 и 18 подают
в шнековый питатель, находящийся в отделении дозирования,
смешения и укупорки, а отсев из того же бурата поступает в малое
сито-бурат I9, просеивается и шнеком 12 подается на повторное
измельчение в дробилку 13. Крупные частицы селитры, остающиеся
на сито-бурате 16, обрывки бумажной тары собираются в коробке 20
86
и оттуда отправляются на сжигание. Подготовка гранулированной
селитры сводится к грубому измельчению и просеиванию через сетку
№ 4, она не сушится, так как влажность гранулитов и граммонитов на
ее основе допускается 1,0-1,5%.
В зависимости от способа производства и назначения ПВВ
тротил подвергается измельчению, просеиванию или только
сортировке. Так, при изготовлении порошкообразных аммонитов
в шаровых мельницах периодического действия и на технологическом
потоке непрерывного действия с трубной мельницей, а также при
изготовлении всех граммонитов, кроме граммонита 79/21, подготовка
тротила сводится лишь к его просеиванию через сетку №10. Тротил
же, предназначенный для изготовления граммонита 79/21,
измельчается до размера частиц не более 3,2 мм и просеивается.
Аналогичную подготовку тротил проходит и при изготовлении
двухкомпонентных аммонитов непрерывным способом.
Подготовка гексогена и алюминиевой пудры заключается в их
просеивании на вибросите. Древесная мука подвергается сушке до
влажности не более 3% и просеиванию. В зависимости от масштабов
производства древесную муку можно сушить в сушильных шкафах,
шнековых сушилках или пневматических сушилках, хлористый
натрий сушится до влажности менее и 0,2% и просеивается через
сетку № 2,8. Натриевую соль КМЦ при подготовке к смешению
сушат, измельчают и просеивают.
Смешение компонентов ВВ и укупорка аммонитов.
Производство аммонитов делится на две группы: производство
порошкообразных аммонитов, не содержащих гексогена, и производство скальных аммонитов.
В настоящее время существуют следующие технологические
линии (потоки) по производству порошкообразных аммонитов:
- с использованием шаровых мельниц периодического
действия;
- непрерывного действия для изготовления двухкомпонентных
аммонитов;
- непрерывного действия для производства
многокомпонентных аммонитов.
Производство аммонитов по технологическому процессу
с шаровыми мельницами осуществляется, как показано на рис. 13.
87
Рис. 13. Технологический процесс производства аммонитов периодическим
способом
Подготовленная к смешению аммиачная селитра шнеком 1
подается в шнековый питатель 2. Просеянный тротил, хлористый
натрий или другой третий компонент загружают в шнековый питатель
3. На площадке весов 4 устанавливают бункер 5, куда
последовательно, включая и отключая шнек питателей, загружают
исходные компоненты. Бункер с навесками компонентов с площадки
весов вручную перемещают на площадку 6, откуда, зацепив его
крюком 7, по подвесной дороге 8 перемещают к загружаемой шаровой
мельнице 9. Загрузку компонентов по матерчатому рукаву 11
производят через воронку 10. Освободившийся бункер в обратной
последовательности возвращается на площадку весов 4 для загрузки в
него следующей партии навесок. Люки загруженной компонентами
шаровой мельницы и ее кожуха закрывают крышками и включают
электродвигатель мельницы. По истечении определенного времени
мельницу останавливают люком вверх и, заменив крышку люка на
разгрузочную решетку, продолжают вращение ее до полной разгрузки
аммонита на транспортировочный шнек 12. Последний подает
аммонит в сито-бурат 13. Просеянный продукт шнеками 14 и 15
направляется в двухвальный шнековый питатель 16 установки для
укупорки. Мешки с аммонитом после их зашивки на машине 17
транспортерами 18 и 19 подаются к железнодорожному вагону для
погрузки.
88
Технологический поток по изготовлению двухкомпонентных аммонитов организован по следующей схеме (рис.14).
Рис. 14. Технологический процесс производства двухкомпонентных
аммонитов непрерывным способом
Тротил в мешках транспортером 1 подают на площадку 2,
а затем переносят на загрузочный стол 3 и освобождают от укупорки.
Со стола тротил ссыпают на вибросито 4, просеивают, а затем шнеком
5 через течку 6 направляют к загрузочной горловине шаровой
мельницы 7. Загрузка тротила осуществляется с помощью сжатого
воздуха, подаваемого по трубопроводу 8, который увлекает тротил
в полость шаровой мельницы. Измельченный тротил шнеками 9 и 10
направляется в двухвальный шнековый питатель 11. В двухвальный
шнек-питатель 12 шнеком 13 подается подготовленная к смешению
селитра. Тротил и селитра, отдозированные в заданном соотношении,
шнеками14 и 15 подаются в мельницу 16, откуда аммонит шнеками
17 и 18 направляется в сито-бурат 19. Просеянный аммонит шнеками
20 и 21 передаются в шнек-питатель 22 установки укупорки. Мешки
с аммонитом после их зашивки на машинке 23 транспортерами 24 и 25
направляются на погрузку в вагоны.
Технологический поток непрерывного действия для изготовления многокомпонентных аммонитов изображен на рис.15.
89
Рис. 15. Технологически процесс непрерывного действия для
изготовления многокомпонентных аммонитов
Аммонийная селитра из мастерской подготовки по транспортеру
1 поступает в мастерскую смешения в сито-бурат 2, из-под которого
просеянная селитра шнеком подается в бункер-ворошитель 3.
Подготовленный к смешению тротил пневмотранспортом подается
в фильтр-осадитель 4. Осадитель 5 предназначен для улавливания
любого третьего компонента, подаваемого в мастерскую смешения из
мастерской подготовки этого компонента. Дозировка компонентов
начинается со включения шнека 7, подающего тротил из фильтраосадителя 4 в бункер весов 6. Отключение шнека 7, включение и
отключение шнека 8, включение обоих шнеков двухшнекового
питателя 9, отключение большого и малого шнеков этого питателя,
открывание затвора весов и включение шнека 7 (начало нового цикла)
производится автоматически. Навески компонентов из бункера весов
поступают в двухвальный смеситель 10, а из него смесь компонентов
шнеком 11 подается в трубную шаровую мельницу 12. В последующем аммонит из мельницы шнеком 13 направляется в бункер 14,
откуда выгружается в контейнер 15 и отправляется в мастерскую
охлаждения и укупорки.
90