способ получения сферического пороха для спортивно-охотничьего патрона .30 carbine (7,62×33)
Классы МПК: | C06B21/00 Способы или устройства для обработки взрывчатых веществ, например формование, резка, сушка C06B25/24 с нитроглицерином |
Автор(ы): | Староверова Елена Ивановна (RU), Хацринов Алексей Ильич (RU), Гатина Роза Фатыховна (RU), Староверов Александр Александрович (RU), Имамиева Айгуль Равилевна (RU), Степанов Виктор Михайлович (RU), Михайлов Юрий Михайлович (RU), Староверов Виталий Александрович (RU), Лабунский Андрей Борисович (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2009-04-20 публикация патента:
27.08.2011 |
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Заявленное изобретение обеспечивает получение требуемых баллистических характеристик СФП для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33). Согласно изобретению способ получения СФП для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33) включает приготовление флегматизирующей эмульсии, состоящей из 6 10 мас. частей воды, 1 мас. части флегматизаторов где флегматизатор состоит из 6,5 8,5 мас.% централита I и 1,8 2,5 мас.% динитротолуола по отношению к массе пороха и 0,8 1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде, флегматизирующую эмульсию готовят при температуре 75 85°С в течение 20 30 минут с размером частиц 300 800 мкм, предварительно в реактор-флегматизатор заливают 2,5 3,5 мас. части воды по отношению к массе пороха, при перемешивании в турбулентном потоке загружают порох, 0,8 1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде и ведут нагрев смеси до достижения температуры 92 98°С, сливают флегматизирующую эмульсию в один прием и ведут флегматизацию пороха при температуре 92 98°С в течение 50 70 минут. 1 табл.
Формула изобретения
Способ получения сферического пороха для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33), включающий формирование сферических частиц пороха, их флегматизацию и сушку, отличающийся тем, что в эмульсификаторе готовят флегматизирующую эмульсию, состоящую из 6 10 мас.ч. воды, 1 мас.ч. флегматизаторов, где флегматизатор состоит из 6,5 8,5 мас.% централита I и 1,8 2,5 мас.% динитротолуола по отношению к массе сферического пороха и 0,8 1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде, флегматизирующую эмульсию готовят при температуре 75 85°С в течение 20 30 мин с размером частиц 300 800 мкм, предварительно в реактор-флегматизатор заливают 2,5 3,5 мас.ч. воды по отношению к массе сферического пороха, при перемешивании в турбулентном потоке загружают сферический порох, 0,8 1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде и ведут нагрев смеси до достижения температуры 92 98°С, сливают флегматизирующую эмульсию в один прием и ведут флегматизацию сферического пороха при температуре 92 98°С в течение 50 70 мин.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.
В патентах США [1, 2] предложены способы получения СФП для стрелкового оружия, заключающиеся в измельчении мелкозерненых пироксилиновых порохов (МЗПП) в водной среде с последующим растворением их в растворителе, диспергировании порохового лака на сферические частицы и удалении растворителя из них.
Недостатком этих способов является невозможность получения СФП для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33).
Наиболее близким техническим решением является способ получения сферического пироксилинового пороха для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона [3] (прототип), где для флегматизации берут порох с насыпной плотностью 0,620 0,720 кг/дм3, флегматизацию ведут в 3,0 3,5 мас.ч. воды на 1 мас.ч. частиц при 90 98°C в течение 25 35 минут дибутилфталатом, который вводят при перемешивании в виде 1,5 3,5 мас.% водной эмульсии в количестве 2 4% по отношению к массе пороха.
Недостатком данного способа является то, что при использовании в качестве сырья вместо пироксилина 1Пл с содержанием оксида азота не менее 213,0 мл NO/г мелкозерненых пироксилиновых нефлегматизированных порохов и баллиститных порохов марок НБл или НБпл с истекшими гарантийными сроками хранения и полученного на их основе СФП, флегматизированного по известным режимам, баллистические характеристики СФП не соответствуют требованиям спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33).
Целью изобретения является получение СФП для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33) путем флегматизации пороховых элементов, изготовленных из мелкозерненых нефлегматизированных пироксилиновых порохов и баллиститных порохов, содержащих в составе до 40 мас.% нитроглицерина (НГц). Следует отметить, что все имеющиеся в настоящее время СФП содержат в составе не более 14 мас.% НГц, выполняющего роль как энергетической, так и пластифицирующей добавки. Известно, что СФП с содержанием НГц более 14 мас.% флегматизировать невозможно из-за диффузии флегматизатора вглубь пороховых элементов в процессе хранения.
Поставленная цель достигается тем, что впервые авторами предложен способ флегматизации СФП с содержанием НГц до 40 мас.%, сущность которого заключается в следующем: в эмульсификаторе готовится флегматизирующая эмульсия, состоящая из 6 10 частей воды, 1 части флегматизаторов, где флегматизатор состоит из 6,5 8,5 мас.% централита I (Ц I) и 1,8 2,5 мас.% динитротолуола (ДНТ) по отношению к массе пороха и 0,8 1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде, флегматизирующую эмульсию готовят при температуре 75 85°C в течение 20 30 минут с размером частиц 300 800 мкм, предварительно в реактор-флегматизатор заливают 2,5 3,5 части воды по отношению к массе пороха, при перемешивании в турбулентном потоке загружают порох, 0,8 1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде и ведут нагрев смеси до достижения температуры 92 98°C, сливают флегматизирующую эмульсию в один прием и ведут флегматизацию пороха при температуре 92 98°C в течение 50 70 минут.
Примеры выполнения способа получения СФП для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33) в пределах граничных условий (примеры 1 3), а также за их пределами (примеры 4, 5) приведены в таблице.
Пример 1. В реактор-флегматизатор объемом 1,57 м3 заливается 250 литров воды, при перемешивании загружается 100 кг СФП, 2,0 кг мездрового клея (по отношению к воде), содержимое реактора нагревается до температуры 92°C. Одновременно в эмульсификаторе готовится флегматизирующая эмульсия, состоящая из 49,8 литров воды, 6,5 кг Ц I, 1,8 кг ДНТ и 0,39 кг мездрового клея, нагревается до температуры 75°C в течение 20 минут и сливается в реактор-флегматизатор в один прием с дисперсностью частиц 300 800 мкм. Флегматизация пороха ведется при температуре 92°C в течение 50 минут. Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП приведены в таблице.
Пример 2. В реактор-флегматизатор объемом 1,57 м3 заливается 300 литров воды, при перемешивании загружается 100 кг СФП и 2,7 кг мездрового клея (по отношению к воде), содержимое реактора нагревается до температуры 96°C. Одновременно в эмульсификаторе готовится флегматизирующая эмульсия, состоящая из 77,2 литров воды, 7,5 кг Ц I, 2,15 кг ДНТ и 0,77 кг мездрового клея, нагревается до температуры 80°C в течение 25 минут и сливается в реактор-флегматизатор в один прием с дисперсностью частиц 300 800 мкм. Флегматизация пороха ведется при температуре 96°C в течение 60 минут. Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП приведены в таблице.
Пример 3. В реактор-флегматизатор объемом 1,57 м3 заливается 350 литров воды, при перемешивании загружается 100 кг СФП и 3,5 кг мездрового клея (по отношению к воде), содержимое реактора нагревается до температуры 98°C. Одновременно в эмульсификаторе готовится флегматизирующая эмульсия, состоящая из 110 литров воды, 8,5 кг Ц I, 2,5 кг ДНТ и 1,32 кг мездрового клея, нагревается до температуры 85°C в течение 30 минут и сливается в реактор-флегматизатор в один прием с дисперсностью частиц 300 800 мкм. Флегматизация пороха ведется при температуре 98°C в течение 70 минут. Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП приведены в таблице.
Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП | |||||
Наименование показателя | Пример (Пр.1) | Пр.2 | Пр.3 | Пр.4 | Пр.5 |
Объем реактора-флегматизатора, м3 | 1,57 | 1,57 | 1,57 | 1,57 | 1,57 |
Количество воды, л | 250 | 300 | 200 | 350 | 350 |
Количество СФП, кг | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
Количество мездрового клея, кг | 2,0 | 2,7 | 3,5 | 1,8 | 4,0 |
Температура смеси, °C | 92 | 96 | 98 | 90 | 98 |
Количество воды для приготовления флегматизирующей эмульсии, л | 49,8 | 77,2 | 110 | 30 | 110 |
Количество Ц I, кг | 6,5 | 7,5 | 8,5 | 4,5 | 8,7 |
Количество ДНТ, кг | 1,8 | 2,15 | 2,5 | 1,6 | 3,0 |
Количество мездрового клея, кг | 0,39 | 0,77 | 1,32 | 0,2 | 1,4 |
Температура флегматизирующей эмульсии, °C | 75 | 80 | 85 | 70 | 87 |
Время приготовления флегматизирующей эмульсии, мин | 20 | 25 | 30 | 15 | 40 |
Температура флегматизации СФП, °C | 92 | 96 | 98 | 90 | 98 |
Время флегматизации СФП, мин | 50 | 60 | 70 | 40 | 75 |
Насыпная плотность, кг/дм3 | 0,926 | 0,936 | 0,945 | 0,850 | 0,930 |
Химическая стойкость, мм рт.ст. | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
Пористость, % | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 10 | 12 |
Баллистические характеристики | |||||
Масса заряда, г | 0,83 | 0,85 | 0,91 | 0,79 | 0,98 |
Средняя скорость пули в баллистической группе, м/с | 558 | 553 | 559 | 530 | 490 |
Разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль, м/с | 13 | 6 | 15 | 38 | 40 |
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе, МПа | |||||
среднее | 221 | 233,2 | 258,8 | 269,6 | 230,4 |
наибольшее | 234,1 | 258,9 | 302 | 327,5 | 261,8 |
По техническим условиям: средняя скорость пули в баллистической группе не менее 550 м/с; разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль не более 35 м/с; максимальное давление пороховых газов в баллистической группе: среднее не более 264,7 МПа, наибольшее не более 313,7 МПа.
Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами способу (примеры 1 3) полученный СФП обеспечивает требуемые баллистические характеристики в спортивно-охотничьем патроне .30 CARBINE (7,62×33). За пределами граничных условий (примеры 4, 5) баллистические показатели не соответствуют требованиям технических условий на СФП, предназначенный для снаряжения спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33).
Литература
1. Патент США № 2843584.
2. Патент США № 3378545.
3. Патент РФ № 1808190 (С06В 21/00).
Класс C06B21/00 Способы или устройства для обработки взрывчатых веществ, например формование, резка, сушка
Класс C06B25/24 с нитроглицерином