Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ - Генералов М.Б.
ISBN 5-94628-130-5
Скачать (прямая ссылка):
• подготовка основных компонентов и вспомогательных материалов;
• смешение компонентов — собственно изготовление ПВВ;
• снаряжение зарядов и упаковка;
• складирование и хранение сырья, материалов и готовой продукции.
Каждая из перечисленных фаз производства включает целый ряд операций, связанных с выполнением разнообразных технологических процессов. Кроме того, в процессе производства выполняются вспомогательные операции, связанные с контролем, транспортированием сырья, полуфабрикатов и готовой продукции, изготовлением патронов, оболочек и др.
Хотя по своему существу технология производства ПВВ имеет много общего с химической технологией, тем не менее, производство ПВВ имеет и некоторые отличия от классических химических производств. Важнейшей отличительной особенностью производства BB является его взрывоопасность.
Соблюдение мер безопасности является одним из решающих факторов при выборе способа осуществления той или иной производственной операции, типа и конструкции технологического оборудования, транспорта материальных потоков, систем энерго- и водоснабжения, конструкций производственных зданий и безопасного взаимного
71 расположения в них аппаратов, машин и агрегатов, а также систем автоматизированного контроля и управления.
В зависимости от состава и назначения ПВВ в типовых процессах их получения и переработки могут быть некоторые отклонения в практическом оформлении отдельных операций и последовательности их выполнения.
Наиболее часто такие отклонения оказываются необходимыми при смешении компонентов, гранулировании, формовании заряда и укупорке.
В дальнейшем будут рассматриваться только типовые технологии, связанные с первыми тремя фазами производства ПВВ. Отметим лишь, что фаза складирования включает операции по приему сырья, материалов и готовой продукции, контролю соответствия их качественных показателей паспортным данным, обеспечению сохранности, как в процессе хранения, так и подачи в производственный цикл.
К основным фазам технологии сыпучих ПВВ относятся (рис. 3.1): подготовка твердых дисперсных компонентов (измельчение, классификация, сушка); приготовление взрывчатых смесей (смешивание); формование зарядов (кристаллизация из расплавов, прессование, шнекование, виброуплотнение и др.).
Подготовка компонентов. В качестве примера рассмотрим подготовку самых массовых веществ, входящих в состав аммиачно-селитрен-ных BB (АСВВ): аммиачной селитры - окислителя; тротила и гексогена - бризантных BB; алюминиевого порошка (пудры) — горючего вещества и других сыпучих компонентов.
Подготовка аммиачной селитры заключается в следующем. Аммиачная селитра (аммония нитрат), NH4NO5 — белое кристаллическое
Растаривание
Подготовка компонентов I-
Измельчение
Классификация
Сушка
Измельчение
Классифика-ция
Хранение
Приготовление BB
Дозирование
Смешивание
Дозирование
L Укупоривание
Формование зарядов
- Прессование
Кристаллизация расплава
- Шнекование
Вибрационное уплотнение
Экструзия полимеров
Укупоривание
Рис. 3.1. Типовая схема технологии приготовления сыпучих ПВВ [1] 72 вещество с температурой плавления в сухом виде при 169,6 °С. При превышении этой температуры она разлагается с выделением оксидов азота.
Аммиачная селитра существует в виде нескольких кристаллических модификаций, каждая из которых стабильна лишь в определенных температурных условиях. Переход из одной модификации в другую (рекристаллизация) происходит при следующих температурах: —16; +32; +87 и +125 °С. При переходе изменяется не только форма кристаллов, но их размер и плотность вещества [1]. Так, при 32...33 °С происходит неизбежное полиморфное превращение кристаллов аммиачной селитры из одной ромбической модификации в другую, которое сопровождается увеличением объема на 3% и выделением тепла 21 кДж/кг. Внешним проявлением этого превращения является образование мелкокристаллического порошка, кристаллы которого имеют плотность 1660 кг/м3.
При температуре 84,1 °С кристаллы ромбической формы принимают ромбоэдрическую форму с поглощением 22,3 кДж/кг тепла и сокращением объема. Внешним проявлением этого процесса является укрупнение частиц аммиачной селитры.
При температуре 125,2 °С ромбоэдрическая форма кристаллов переходит в кубическую форму. В результате образуются клейкие и вязкие частицы.
Аммиачная селитра весьма гигроскопична; растворимость в воде 65% при 10 °С. Водяные пары, поглощаемые из атмосферы, конденсируются на поверхности отдельных кристаллов и растворяют поверхностные слои соли с образованием насыщенного раствора. При испарении влаги (в случае уменьшения относительной влажности воздуха) из насыщенного раствора выделяются кристаллы, которые скрепляют соприкасающиеся частицы селитры. В результате повторного увлажнения и высыхания кристаллы селитры все прочнее связываются, происходит процесс слёживания и уплотнения аммиачной селитры. После длительного хранения при переменной влажности селитра превращается в монолит, с трудом поддающийся дроблению.
