Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Смесевые энергонасыщенные материалы. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 138 9 10 11 12 13 > Следующая >>>

роэфирами. В результате обменной реакции между хлористым аммонием и на-

Класс

ПВВ

Аммиачная

селитра ЖВ

Тротил

Древесная мука

Нитроэфиры

Хлористый на-

трий (калий)

Натриевая

селитра

(калиевая)

Хлористый

аммоний

Стеараты

КБ

III

Аммонит АП-4ЖВ Аммонит АП-5ЖВ Победит ВП-4

68 70

65,5

17 18 12

1,5

(15)

12 12

+0,45 +0,16 +0,48

Аммонит ПЖВ-20 Аммонит Т-19

64 61

16 19 - - - -

20 20 - - - - - -

+0,4

-2,47

Угленит Э-6 Селектит Угленит № 5

66,5

2,5 8,5

14,2

10 10

(7)

15 75

46,3

+0,53

-0,2

+0,13

Угленит № 7 Серный аммонит № 1 ЖВ Селектит № 1

66,5

11,5

2 1,5 8,5

(57)

30 30

+4,94

-1

триевой селитрой при взрыве образуется хлористый натрий. Кроме ионообменной пары угленит содержит небольшое количество хлористого калия в качестве дополнительного пламегасителя. Угленит Э-6 характеризуется достаточно высокой детонационной способностью, которая обеспечивается значительным содержанием нитроэфиров. Водоустойчивость достигается опудриванием компонентов состава гидрофобной добавкой типа стеаратов и слабой желатинизацией нитроэфиров коллоидным хлопком. По водоустойчивости угленит уступает аммониту Т-19.



Предохранительные ВВ

Класс VI – высокопредохранительные ВВ, предназначенные для взрыва-

ния по углю или породе в шахтах особо опасных по газу. К ним относятся углениты 12ЦБ и № 7 – селективно-детонирующие композиции, сенсибилизированные нитроэфирами. В углените 12ЦБ содержится смесь карбамида и натриевой селитры, которая при взрыве выделяет диоксид азота, воду и азот. Для усиления предохранительных свойств в состав дополнительно вводится небольшое количество хлорида натрия. В качестве желатинизатора применяют КМЦ.

По химическому составу и характеру детонации высокопредохранительные

нитроглицериновые ВВ V–VI классов подразделяются на два типа – с обычным режимом детонации, в котором высокие предохранительные свойства обеспечиваются большим содержанием пламегасителей (угленит № 5, серный аммонит), и селективно-детонирующие, к которым относятся углениты Э-6, № 7 и селектит. ВВ второго типа обладают более высокой работоспособностью.

Класс VII – высокопредохранительные ВВ для ведения специальных

взрывных работ в шахтах всех категорий. К ним относится, например, ионит, представляющий собой типичное ионообменное ПВВ, состоящий из смеси натриевой селитры, хлористого аммония и сенсибилизатора. В качестве желатинизатора применяется коллоидный хлопок.

ПВВ VI–VII классов характеризуются достаточно высокой детонационной

способностью, которая обеспечивается жидкими нитроэфирами. Водоустойчивость достигается опудриванием стеаратами и желатинизацией нитроэфиров. Они характеризуются повышенной чувствительностью к механическим воздействиям, обладают более высокой токсичностью, чем аммониты.

ПВВ типа аммонитов изготавливают с предварительной обработкой аммо-

нитной массы в шаровых мельницах и последующим смешиванием ее с пламегасителем (хлористым натрием) определенной дисперсности.

Нитроэфиросодержащие ПВВ изготавливают в две стадии. На первой стадии осуществляют смешивание сыпучих компонентов и гидрофобизацию их стеаратами. Окончательное смешивание со слабожелатинизированными нитроэфирами проводят в механических лопастных смесителях.

7. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СПВВ

7.1. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

7.1.1. Общие принципы построения производств СПВВ

Производства СПВВ связаны с потенциальной возможностью взрыва и наличием токсичности [3 ]. Это выдвигает определенные требования к их организации, построению и эксплуатации. Общими правилами создания таких производств является поточность, максимальная механизация и автоматизация всех звеньев технологического процесса с дистанционным управлением и автоматическим регулированием. При сохранении общей поточности производство подразделяют на ряд технологических стадий, которые в зависимости от категории опасности размещают в общем или отдельных производственных зданиях, связанных между собой определенными видами транспорта.

Стадии технологических процессов

Большинство СПВВ производится по технологическим процессам, которые можно подразделить на три основные стадии: подготовка компонентов и вспомогательных материалов, смешивание компонентов, расфасовка или патронирование и упаковка. Эти стадии связаны между собой и дополняются вспомогательными операциями: складирование, хранение сырья, полуфабрикатов и готового СПВВ, подготовка тары, пофазный контроль, приемочные испытания.

Фаза складирования и хранения сырья и материалов включает контрольные операции на соответствие их качественных показателей паспортным данным поставщика, операции по обеспечению сохранности, учет при расходовании.

Стадия подготовки компонентов включает ряд производственных операций в зависимости от их вида. Гигроскопичные окислители (селитры), пламягасители (хлористый натрий, аммоний и др.), некоторые виды горючих материалов (асфальтит, КМЦ) подвергаются измельчению, сушке и просеиванию. Кристаллическая аммиачная селитра при изготовлении мелкодисперсных СПВВ проходит две стадии измельчения – грубое дробление и тонкий помол, а также просеивание для улавливания остатков бумажной мешкотары, отделения крупных фракций и случайных посторонних предметов.

Подготовка гранулированной селитры для гранулитов, зерногранулитов, граммоналов и акватолов при выпуске их в сыпучем состоянии заключается в легком дроблении слежавшегося в мешках продукта и просеивании для отделения крупных сростков гранул и посторонних предметов. Подготовка пламягасителей в производстве предохранительных СПВВ обычно включает стадию легкого дробления слежавшегося сырья с целью приведения его в сыпучее со-

стояние. Просеивают раздробленные пламягасители с целью отделения слиш-

Складирование сырья и материалов

Патронирование

Подготовка бумаги и изготовление гильз

Подготовка компонентов

Подготовка парафина и петролатума

Парафинирование и пакетирование патронов

Парафинирование и укупорка пачек

Смешивание компонентов

Подготовка тары

Складирование СПВВ

Приемочные испытания

Укупорка непатронированных СПВВ

ком крупных фракций, а иногда и очень мелких, флегматизирующих СПВВ. Подготовка тротила в большинстве случаев сводится к контрольному просеиванию. Такой же операции подвергают и гексоген, в производстве детонитов, угленитов и др., которые по условиям безопасности изготавливают в аппаратах смешивания без измельчения компонентов; тротил на стадии подготовки подвергают предварительному измельчению отдельно или чаще в смеси с небольшим количеством селитры. В производстве нитроэфирных СПВВ нитроэфиры изготавливают на месте, а подготавливают к смешиванию отстаиванием от воды непосредственно перед загрузкой в смеситель. Подготовка таких невзрывчатых компонентов, как алюминий, заключается в просеивании. Древесную муку, кроме просева, подвергают сушке.

Типовая постадийная схема технологического потока

На стадии смешивания компонентов выполняется главная технологическая операция получения СПВВ. Целью этой операции является обеспечение гомогенности и однородности получаемого СПВВ, от которых зависят основные его свойства и эксплуатационные характеристики. На этой стадии производится также дозирование и загрузка компонентов в аппарат смешивания, выгрузка готовой смеси и подача ее на следующую стадию. При изготовлении многих СПВВ компоненты в процессе смешивания подвергаются дополнительному измельчению. При изготовлении СПВВ с высокочувствительными компонен-

тами (гексогенсодержащих, нитроэфирных) допускают только смешивание компонентов без измельчения. При изготовлении скального аммонита и некоторых нитроэфирных СПВВ прибегают к смешиванию с дополнительным измельчением в шаровой мельнице промежуточных смесей, в которых отсутствует чувствительный компонент. Качество смешивания зависит от тщательности подготовки компонентов, способа смешивания, конструкции смесителя и технологии смешивания.

Стадия патронирования осуществляется, как правило, отдельно от стадии смешивания по соображениям безопасности. Целью ее является придание изделиям из СПВВ формы и размеров, удобных для применения на взрывных работах. Процесс патронирования, как и смешивание большинства СПВВ, является опасным и выполняется в большинстве случаев в изолированных помещениях в отсутствие людей. В мастерской патронирования выполняют и другие операции: подготовку порошка к патронированию, просеивание, охлаждение, парафинирование пачек и упаковку их в тару, маркировку и комплектование партий. Кроме того, в этой же мастерской или в соседних зданиях осуществляется ряд вспомогательных операций: подготовка бумаги и парафиновой влагоизолирующей смеси, изготовление бумажных гильз, подготовка тары и т.д.

При выпуске СПВВ в непатронированном виде на стадии расфасовки его в бумажные мешки число производственных операций сокращается. Отпадает операция патронирования и ряд связанных с ней вспомогательных операций.

Заключительной стадией производства СПВВ является сдача готовой продукции, включающая выполнение контрольных аналитических и полигонных испытаний на соответствие рецептурного состава и эксплуатационных характеристик установленных нормами.

Технологические операции и виды оборудования для изготовления СПВВ

Технологические операции и оборудование для изготовления того или иного вида СПВВ подбирают с учетом агрегатного состояния и степени взрывоопасности исходного сырья, полуфабрикатов и получаемой смеси, условий их обработки и качественных показателей готовой продукции, которые задаются ГОСТом или ТУ и директивными регламентами.

Все основные технологические операции и оборудование для изготовления СПВВ регламентированы и узаконены соответствующими правилами эксплуатации. Подготовка окислителей, невзрывчатых горючих компонентов и добавок специального назначения отнесена к категории невзрывоопасных (но пожароопасных) технологических операций. Подготовка тротила с измельчением его, подготовка гексогена и нитроэфиров отнесены к высшей категории опасности, требующей обваловки здания. К этой же категории отнесены смешивание компонентов аммонитов в шаровых мельницах, смешивание всех гексогенсодержащих

и нитроэфирных СПВВ, патронирование. Все последующие операции с патронированной продукцией и расфасовка непатронированных СПВВ, а также весь технологический процесс изготовления гранулированных продуктов методами холодного смешивания отнесены к низшей категории взрывоопасности. Они могут осуществляться в необвалованных зданиях в присутствии людей.

На стадии подготовки селитр для их измельчения допускаются стальные дробилки ударного и истирающего действия (кулачковые, дезинтеграторы, дисмембраторы, мельницы со стальными шарами и т.д.), работающие на интенсивных режимах. Сушку селитры разрешается проводить в аппаратах периодического и непрерывного действия при температуре теплоносителя 100–120 °C, а также в аппаратах с «кипящим» слоем при 140–150 °С.

В отдельных изолированных помещениях здания подготовки окислителей допускается подготовка горючих невзрывчатых компонентов, если принять надлежащие меры по обеспыливанию этих операций. Особые меры против запыленности должны быть приняты при подготовке алюминиевой пудры, которую, кроме того, следует оберегать от контакта с водой.

Древесную муку, асфальтит и КМЦ на стадии подготовки разрешается сушить в стационарных условиях при температуре не выше 80 °С, а во взвешенном состоянии – при 100–110 °С. Измельчать их можно в любых измельчительных аппаратах.

Технологические операции подготовки взрывчатых компонентов и их смешивание с другими компонентами являются взрывоопасными и токсичными и поэтому требуют особо строгого подхода к выбору технологических методов обработки и аппаратуры. Гексоген не разрешается измельчать и сушить ни в чистом виде, ни в составе с другими компонентами. Его можно только просеивать с большой предосторожностью на ситах из цветного металла. Жидкие нитроэфиры в чистом виде также весьма опасно подвергать каким-либо операциям. После сепарации от воды перед смешиванием их только фильтруют через редкую ткань для отделения механических примесей. Измельчение тротила также является взрывоопасной операцией и сопровождается выделением токсичной пыли. Поэтому в современном аммонитном производстве эту операцию совмещают с операцией смешивания с другими компонентами. Для этой цели допускаются стальные шаровые мельницы с пластмассовыми шарами, а также вибромельницы со стальными шарами. Смешивание гексогена с сухими сыпучими компонентами считается достаточно безопасным только в аппаратах, в которых исключаются механические воздействия на обрабатываемую смесь, таких как вращающиеся смесители с приварными лопатками или выносной мешалкой. В производство нитроэфирных ВВ допущены лопастные смесители типа Вернера – Пфлейдерера и Куппера. Все операции по смешиванию вышеперечисленных ВВ должны выполняться в обвалованных зданиях в отсутствие людей.

Патронирование СПВВ является довольно сложной и опасной операцией. В производстве получили применение три способа патронирования: шнекование в бумажные гильзы со сравнительно небольшим уплотнением, свободная засыпка в гильзы с уплотнением вибрационным действием и прессование на специальном пресс-инструменте с дальнейшим завертыванием полученных шашек в бумажную оболочку. Отдельные виды СПВВ (6ЖВ, В-3) допущены к патронированию методом шнекования под повышенным давлением для образования крупных водоустойчивых шашек. Патронирование, помимо придания определенной формы, удобной для применения, способствует повышению водоустойчивости. Патронированию подлежит определенный ассортимент СПВВ. По условиям безопасности применения все предохранительные и все нитроглицериновые и гексогенсодержащие СПВВ выпускают только в патронированном виде. Все гранулированные и некоторые порошкообразные аммониты выпускают только россыпью для большего удобства и большей эффективности применения. В непатронированном виде они намного дешевле.

7.1.2. Технологическая документация

Для производства СПВВ основной технологической документацией являются:

 ГОСТы, ОСТы, ведомственные ТУ и нормали на исходное сырье, по- купные и собственные полуфабрикаты, рецептурный состав и качественные показатели выпускаемой продукции;

 регламент технологического процесса, разработанный на основе дирек- тивных положений технологии;

 рабочие инструкции, составленные на все технологические операции с учетом требований технологического регламента и правил безопасности производства;

 нормы загрузок рабочих помещений взрывоопасными продуктами;

 чертежи и паспорта на оборудование, контрольно-измерительные при-

боры и рабочий инструмент;

 схемы технологических планировок размещения оборудования в рабо- чих помещениях.

Надлежащим образом оформленный регламент технологического процесса должен содержать:

– основные положения о допуске производственного персонала к работе и положения ответственности о соблюдении данного регламента производственным и административно-техническим персоналом;

– основные сведения на изготавливаемую продукцию, включающие технические нормы на рецептурный состав и качественные показатели готового СПВВ, сортность, комплектность и виды упаковки продукции, регламентированные соответствующим стандартом, а также характеристики взрыво- и пожа-

роопасности производства и правила обращения с продуктом при транспортировании и хранении;

 перечень и технические характеристики всех видов сырья и материалов, применяемых в производстве;

 перечень всех производственных операций с разбивкой их по стадиям и фазам производства и указанием категории опасности;

 последовательное описание хода технологического процесса по пред- ставленной схеме с обстоятельным изложением сущности всех производственных операций, регламентированных параметров, норм загрузок оборудования, режимов его работы;

 описание по принципиальным схемам правил автоматического запуска и управления работой оборудования и потока в целом, автоматического контроля и дистанционного наблюдения хода технологического процесса;

 перечень основных возможных ненормальностей в ходе процесса, рабо- те оборудования и правила их исправления;

 технические характеристики основного технологического оборудования с указанием принципа их работы;

 перечень вспомогательного технологического оборудования, КИП;

 перечень видов и точек пофазного контроля с указанием частоты и по-

рядка его выполнения;

 описание порядка исправления и переработки забракованной продукции;

 изложение основных правил техники безопасности, промышленной

санитарии и противопожарной безопасности, относящихся к данному производству;

 расчеты допустимых норм загрузок производственных помещений в здании;

 перечень рабочих инструкций, журналов учета и контроля технологиче- ского процесса.

Приложением к регламенту даются схемы технологических планировок размещения оборудования, образцы товарного вида продукции, ее отгрузочных и сопроводительных документов.

Технологический регламент является основным документом производства. Он согласовывается с ведущим отраслевым институтом и утверждается соответствующим главным управлением министерства, в ведении которого находится завод-изготовитель. Точное выполнение регламента при изготовлении продукции является строго обязательным для всех заводских работников.

Всякие изменения и дополнения регламента, вызванные изменением требований к качеству выпускаемой продукции или другой производственной необходимостью, должны оформляться в установленном порядке.

7.1.3. Основные положения заводских регламентов

Основные положения технологии, нормы качества готовой продукции и нормы контроля производства ВВ регламентированы директивным регламентом в целях обеспечения стабильного выпуска высококачественной продукции на всех заводах отрасли, унификации технологии и установления единой технологической дисциплины, соблюдение которой гарантирует безопасность производства.

Требования к качеству исходного сырья и материалов

Сырье и материалы, поступающие в производство любых видов СПВВ, по своим качественным показателям и сортности должны полностью соответствовать технологическим нормам соответствующего ГОСТа, ОСТа и ТУ. На каждую партию потребитель должен получить паспорт установленного образца. Независимо от удовлетворительных паспортных данных каждая партия сырья и материалов при поступлении анализируется по всем или более важным показателям технических требований. Так, например, директивный регламент предусматривает обязательные анализы:

 селитры всех видов – на содержание основного вещества, влаги и нерас- творимых примесей, а водоустойчивой селитры, кроме того, – на водоустойчивость, кислотность, содержание органических веществ;

 нитросоединений – на температуру затвердевания или плавления и от- сутствие посторонних примесей;

 нитроэфиров – на химическую стойкость;

 гигроскопичных горючих материалов (древесная мука, мипора, КМЦ

и др.) – на влажность;

 масла – на вязкость, температуру вспышки и отсутствие воды;

 алюминиевой пудры и порошка – на определение активного металла

и дисперсности (марки);

 пламягасителей – на содержание влаги, основного вещества и отсутст- вия примесей сульфатов и песка;

 упаковочных материалов – на соответствие сортности и других основных показателей (плотность бумаги, температура плавления парафина и др.).

Главному инженеру предприятия директивным регламентом предоставляется право допускать в производство партии сырья и материалов с небольшими отступлениями от норм, если они не отражаются на безопасности производства и ухудшении качества выпускаемой продукции.

Требования к качеству подготовки компонентов для изготовления СПВВ

От качества подготовки компонентов зависит качество готовой продукции и производительность используемого в производстве оборудования, безопасность процесса смешивания и патронирования получаемого СПВВ. Чем лучше

высушена и тоньше измельчена аммиачная селитра, тем меньше способны

Показатель

Предохранительные

Непредохранительные

Влажность не более, % Степень измельчения, %, характеризуемая остатками при просеивании на ситах:

N2,8 N 15, не более N29, не более

0,1

Полный 10 15

0,15

проход

15 40

к слеживанию и обладают лучшими взрывчатыми характеристиками порошкообразные ВВ на ее основе, полученные при одном и том же режиме смешивания в шаровой мельнице. За счет повышения качества подготовки селитры можно, не снижая взрывчатых показателей выпускаемой продукции, существенно повысить производительность шаровых мельниц, которые лимитируют мощность всех аммонитных потоков. Поэтому директивным регламентом установлены следующие нормы на подготовленную селитру для изготовления СПВВ порошкообразного типа:

После сушки и измельчения селитру нужно просеивать через сито

№ 2,8–3,2.

Для производства гранулированных СПВВ регламент допускает сельско-

хозяйственные сорта гранулированной селитры, в которых содержатся добавки против слеживания, с влажностью не более 0,5 % и наличием не менее 90 % неразрушенных гранул. С такой влажностью селитру можно использовать как без подогрева (при изготовлении многих СПВВ по технологии холодного смешивания), так и с подогревом (при изготовлении зерногранулита 79/21 и граммонала А-8 по технологии горячего смешивания), а также при изготовлении некоторых марок гранулитов, для которых подогрев гранул полезен, так как при этом повышается впитывающая способность к маслу (М, С-2, АС-4). Во всех случаях перед смешиванием гранулированную селитру нужно просеивать через сито с отверстиями 4–5 мм. Партии селитры, не удовлетворяющие по влажности и гранулосоставу указанным требованиям, могут быть допущены в производство только для совместной переработки с другими качественными партиями этого продукта. Для гранулита М в качестве основного вида сырья предусмотрен специальный сорт пористой селитры.

Регламент допускает использование чешуированного тротила при изготовлении смесей в шаровых мельницах без предварительного измельчения, поскольку чешуйки легко измельчаются до тонких фракций при шаровой обработке в смеси с селитрой и другими компонентами. Перед загрузкой в мельницу тротил просеивают через сетку с квадратными ячейками 6×6 мм или с круг-

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 138 9 10 11 12 13 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]