Материал: Химия и технология баллиститных порохов, твердых ракетных и специальных топлив. Т. 2 Технология

за, существующие технические условия на которую не отража­ ют всех ее свойств, определяющих технологические характери­ стики пороховой массы и параметры ее вальцевания и прессо­ вания. Это приводит к необходимости изменения технологиче­ ских режимов при переработке одних и тех же составов.

С другой стороны, повышение качества сырья имеет поло­ жительный эффект в плане повышения однообразия готовой продукции.

Следует отметить, что «рациональная схема производства», разработанная группой сотрудников ОТБ-98 (затем ОТБ-512) под руководством А. С. Бакаева, явилась громадным шагом вперед и позволила существенно опередить зарубежные техно­ логии. Она не только заложила фундамент новой технологии, но и обозначила направления дальнейшего развития. В про­ цессе ее отработки были выявлены недостатки, устранение ко­ торых обеспечило реализацию в промышленности нескольких вариантов непрерывной технологии, работающих на заводах

втечение последующих нескольких десятилетий.

4.2.1.3Краткая характеристика развития непрерывных технологических процессов переработки пороховых масс баллиститного типа

Основные недостатки, потребовавшие необходимость мо­ дернизации технологической схемы, были следующие:

—конструкция отжимного устройства в виде сцежи с от­ жимными валами оказалась неудачной и была заменена шнек-прессом ШД (шнек Данилова). Водоотжимная фаза включала два аппарата — ШД — ШС-1;

—конструкция измельчающих устройств на вальцах также оказалась неудачной, приводила к частым поломкам и загора­ ниям и была заменена на щелевые кольца со срезными ножа­ ми и резательными станками;

—операция вальцевания до требуемой влажности, в том числе на двух последовательно установленных вальцах, была опасна и приводила к частым загораниям;

—сушилки типа «Бурберг», введенные в процесс для окончательной досушки полуфабриката после вальцев, были пожаровзрывоопасны, что приводило к серьезным авариям на

заводах;

— шнековые пресса не обеспечивали необходимой безо­ пасности процесса формования, что приводило к авариям с большими разрушительными последствиями.

213

Устранение данных недостатков, осуществленное в процес­ се дальнейшей длительной модернизации, позволило, по сути дела, создать принципиально новую технологию, фундаментом которой являлось глубокое исследование технологических про­

Ниже приводится краткая характеристика различных тех­ нологических схем производственных процессов переработки на различных заводах отрасли.

1. Технологическая схема ШД — ШС-1 — НВ (непрерыв­ ные вальцы) — Ш-3 — Ш-4 (1 вариант) или ШД — ШС-1 — НВ— Б («Бурберг») — Ш-3 — Ш-4 (2 вариант) (рис. 103).

Технологическая схема в оптимальном варианте, получив­ шем распространение на ряде заводов, имеет следующие кон­ структивные особенности:

— водоотжим осуществляется на прессах ШД (предвари­ тельное водоудаление до 40% содержания воды в массе)

иШС-1 (отжим до 7...10%);

—вальцевание до влажности ~ 2...3%;

—сушка на аппарате типа «Бурберг» до влажности 0,3...1%;

—гомогенизация на шнек-прессе Ш-3;

—формование артиллерийских порохов и ракетных заря­ дов на шнек-прессе Ш-4.

2.Схема ПО-125 — НВ — НВ («Тройстер») — ШС-34 или ПО-125 — НВ («Большевик») — СШТС — ШС-34 (рис. 104).

Данная технологическая схема имеет следующие конструк­ тивные особенности:

— операции предварительного отделения воды (фильтрова­ ния) и отжима совмещены и выполняются в одном отжимном шнек-прессе ПО-125, имеющем более высокую производи­ тельность (до 600 кг/ч), чем ШД и ШС-1;

— вальцевание на двух последовательно размещенных ап­ паратах типа «Тройстер» до окончательной влажности оказа­ лось весьма пожароопасным и было в серийном варианте за­ менено на вальцевание на одних вальцах до промежуточной влажности (1,5...2,5%) с подсушкой до окончательной влажно­ сти (0,3... 1%) на аппарате барабанного типа (с поперечной продувкой воздуха) или шнековой сушилке типа СШТС;

— шнек-пресс типа Ш-4 был модернизирован с увеличе­ нием производительности с 300 кг/ч до 450 кг/ч за счет изме­ нения конструкции винта.

214

3. Схема ПО-125М - НВ (2) - СШТС - ПКТ - ПСВ-2 (ПСВ-2М) (рис. 105).

Конструктивные особенности схемы:

—отжимной шнек-пресс модернизирован с повышением производительности до 700...800 кг/ч за счет увеличения пло­ щади фильтровальной решетки и изменения конструкции от­ жимной части пресса;

—блок переработки оснащается двумя параллельно рабо­ тающими вальцами «Большевик» 500/500—1500 с общей про­ изводительностью около 600 кг/ч;

—производительность шнек-транспортной сушилки уве­ личена до 600 кг/ч за счет увеличения диаметра шнеков и их длины;

—с целью обеспечения безопасности и исключения пере­ хода горения в детонацию в технологическую схему введен таблетирующий аппарат типа ПКТ, обеспечивающий снижение по­ казателя взрывоопасности dP/dt с 120... 180 до 80 (кгс/см2)/ мс.

С этой же целью изменена конструкция формующего пресса ПСВ, который в варианте ПСВ-2М обеспечивает раз­ рыв детонационной волны по интенсивности и экстенсивно­ сти.

Ниже приводятся основные этапы модернизации техноло­ гии переработки в период 40—80-х гг.

4.2.1.4Модернизация технологических процессов

иоборудования фазы переработки пороховой массы

Последовательность операций технологического процесса переработки пороховой массы, положенная разработчиками ОТБ-512 в основу промышленного производства, в течение полувека оставалась неизменной, что свидетельствует о доста­ точно глубоком исследовании свойств пороха и удачном выбо­ ре методов подготовки полуфабриката к формованию зарядов.

Однако в процессе эксплуатации в конструктивном плане были выявлены существенные недостатки, устранение которых привело последовательно к созданию новых аппаратов и в це­ лом более совершенной технологии.

Прежде всего это коснулось наиболее пожаровзрывоопас­ ных аппаратов — шнековых прессов и вальцев. Последние яв­ лялись наиболее пожароопасными в силу конструктивных не­ совершенств узлов измельчения «чулка», снимаемого в виде лент на концах валков, а также вследствие неорганизованно­ сти течения массы в зазоре между валками. Первым этапом

217

модернизации узла резки порохового полотна после вальцев явилась разработка формующих колец с круглыми отверстия­ ми и ножей, устанавливаемых вплотную к формующим коль­ цам с внешней стороны и срезающих выходящие пороховые шнуры в виде гранул. Ножи не нуждались в приводе, устанав­ ливались неподвижно на станине валков и обеспечивали сре­ зание шнуров за счет вращения валка.

При введении в технологический процесс сушилки при ис­ ключении вторых вальцев размер гранул не обеспечивал мало­ го времени сушки. Потребовалось дополнительное измельче­ ние. в связи с чем были разработаны резательные станки, ус­ танавливаемые с каждой стороны валка (рис. 106) и обеспечивающие измельчение гранул за счет дисковых но­ жей, размещенных на двух осях, вращающихся навстречу друг другу.

Рис. 106. Узел измельчения:

1 — валок вальцев; 2 — формующее кольцо; 3 — роликовый подшипник; 4 — нож; 5 — резательный станок; 6 — шнековый транспортер

219

Рис. 107. Профиль нарезки рифов на рабочем и холостом валках:

1 — рабочий валок с прямоугольными рифами; 2 — холостой валок с острозубными рифами

Узел измельчения, включающий формующие кольца и ре­ зательные станки, показал хорошую работоспособность и экс­ плуатировался длительное время как на вальцах типа «Тройстер», так и на вальцах завода «Большевик». Однако резатель­ ные станки за счет повышенной скорости вращения и наличия в конструкции большого количества ножей со встречным вращением вносили дополнительную пожароопас­ ность в процесс вальцевания.

С целью исключения резательных станков размеры прохо­ дящих через формующие кольца пороховых шнуров были уменьшены за с«ет замены круглых отверстий на щелевые (рис. 106) сечением 5x15 мм.

Стабилизация течения пороховой массы в зазоре между валками была достигнута за счет оптимизации профиля и ко­ личества рифов на рабочем и холостом валках (рис. 107).

Конструктивные параметры валков 500/500—1500 представ­ лены на рис. 108. Обоснование оптимальных геометрических параметров представлено ниже в соответствующем разделе по вальцеванию.

Шнековые пресса в непрерывных технологических процес­ сах переработки пороховой массы занимают особое место, вы­ полняя функции водоудаления, подсушки, пластификации, гранулирования, формования.

220