Способ приготовления простейших рассыпных взрывчатых веществ

(51) 06 21/00 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ поверхностью в его поперечном сечении методом наложения на упомянутый рабочий орган вибрационных колебаний. При этом применяют низкочастотные колебания с траекторией разной формы и направленности в предпочтительном диапазоне частот от 8 до 50 герц и диапазоне амплитуд колебаний от 20 до 2 мм соответственно. Одной из используемых форм колебаний являются круговые(эллипсные) колебания,накладываемые в перпендикулярной или близкой к перпендикулярной плоскости к оси рабочего органа с криволинейным дном прямолинейной ориентации. Другой используемой формой колебаний являются направленные прямолинейные колебания в плоскости перпендикулярной к оси рабочего органа прямолинейной ориентации под углом 10-60 к горизонту. Еще одной используемой формой колебаний являются пространственные колебания,накладываемые на круговой в плане рабочий орган с вертикальной осью симметрии. Применение предлагаемого способа позволит ускорить процесс приготовления взрывчатых веществ в несколько раз, при обеспечении их высокого качества,а также обеспечить безопасность, как процесса приготовления, так и процессов плановой очистки рабочих органов после каждого цикла приготовления.(76) Ковшик Анатолий Васильевич Бахтин Александр Константинович(56) Б.Н. Кутузов, Г.А. Никипал Технология и безопасность изготовления и применения взрывчатых веществ на горных предприятиях,М.Издательство МГТУ, 2001, с. 81-82(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПРОСТЕЙШИХ РАССЫПНЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ(57) Изобретение относится к технологии взрывных работ и может быть применено на горных предприятиях. В основу изобретения положена задача интенсификация процесса приготовления взрывчатых веществ за счет применения новых способов воздействия на слой сыпучего материала,уменьшение взрывоопасности приготовления взрывчатого вещества. Способ приготовления простейших рассыпных взрывчатых веществ предусматривает последовательную или одновременную подачу твердой (дых), сыпучей (чих) и жидкой (ких) составляющих, равномерное их распределение между собой с образованием однородной рассыпной взрывчатой композиции путем механического воздействия на компоненты через стенку рабочего органа с криволинейной нижней (донной) Изобретение относится к технологии взрывных работ и может быть применено на открытых и подземных горных предприятиях. Известен способ приготовления простейших рассыпных взрывчатых веществ, основанный на перемешивании компонентов путем механического воздействия вращающихся лопастей или шнеков в смесительной емкости со скругленным в поперечном сечении дном (см. М.Б. Генералов,Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ, М. ИКЦ Академкнига, 2004 г, с.164). Недостатком этого способа является низкая скорость перемешивания, взрывоопасность из-за наличия взаимно перемещающихся с малым зазором поверхностей, сложность очистки рабочего органа. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому, является способ приготовления простейших рассыпных взрывчатых веществ,основанный на сочетании механического подъема с гравитационным ссыпанием вниз слоя сыпучего материала, поднимаемого вверх вращающимся вокруг горизонтальной оси пустотелым барабаном. При этом для максимального подъема компонентов на высоту, барабан должен заполняться максимум на 30 диаметра, а процесс смешивания осуществляется только в ссыпающемся сверху слое материала (см. Б.Н. Кутузов, Г.А. Никипал,Технология и безопасность изготовления и применения взрывчатых веществ на горных предприятиях, М. Издательство МГГУ, 2001 г,с.81-82). Недостатком этого способа является низкая скорость перемешивания из-за ограниченности зоны перемешивания, дефицит способов воздействия на скорость циркуляции материала, а также низкий коэффициент заполнения рабочего органа. В основу изобретения положена задача интенсификация процесса приготовления рассыпных взрывчатых веществ за счет применения новых способов воздействия на слой сыпучего материала, расширения номенклатуры и диапазонов параметров,воздействующих на сыпучую композицию,осуществления процесса перемешивания компонентов по всему сечению слоя. Это достигается тем, что в известном способе приготовления простейших рассыпных взрывчатых веществ, включающем, последовательную или одновременную подачу твердой (дых), сыпучей(чих) и жидкой (ких) составляющих, равномерное их распределение между собой с образованием однородной сыпучей взрывчатой композиции путем принудительного механического воздействия на компоненты через стенку рабочего органа с криволинейной нижней (донной) поверхностью в поперечном его сечении, согласно изобретению,принудительное механическое воздействие на композицию через стенку осуществляется путем наложения на упомянутый рабочий орган вибрационных колебаний. При этом применяют низкочастотные колебания с траекторией разной формы и направленности в 2 предпочтительном диапазоне частот от 8 до 50 герц и диапазоне амплитуд колебаний от 20 до 2 мм соответственно. Одной из используемых форм колебаний являются круговые(эллипсные) колебания,накладываемые в перпендикулярной или близкой к перпендикулярной плоскости к оси рабочего органа с криволинейным дном прямолинейной ориентации. Другой используемой формой колебаний являются направленные прямолинейные колебания в плоскости перпендикулярной к оси рабочего органа прямолинейной ориентации под углом 10-60 к горизонту. Еще одной используемой формой колебаний являются пространственные колебания,накладываемые на круговой в плане и криволинейный в поперечном сечении рабочий орган с вертикальной осью симметрии. Способ осуществляется следующим образом. На криволинейную поверхность с радиусом кривизны в предпочтительном диапазоне 100 - 1000 мм подают одновременно или последовательно основной сыпучий, а также жидкий компоненты, а затем сыпучую (чие) добавку (ки) при одновременном наложении на плоскость низкочастотных колебаний с предпочтительной частотой от 8 до 50 герц и амплитудой от 20 до 2 мм соответственно. При этом плоскость круговых (эллипсных) или прямолинейно направленных колебаний ориентируют в направлении кривизны поверхности. Прямолинейные колебания к тому же ориентируют под углом 10-60 к горизонту(см. фиг.1 и фиг.2). Совокупность криволинейной поверхности и предложенной направленности колебаний, как в частности показано на фиг.2 против часовой стрелки, а также ориентация колебаний в пространстве обеспечивает вибротранспортирование компонентов в указанном на фиг.1 и 2 направлении с реализацией явления вибробункеризации. Образующийся наверху у круто восстающей стенки избыток материала приводит к его ссыпанию обратно по слою движущего по дну навстречу материала с образованием каскадного эффекта и непрерывного движения по замкнутой траектории. При этом на первом этапе частицы (гранулы) основного сыпучего материала покрываются за счет многократных соударений пленкой жидкого компонента, перемешивая его между собой, а сыпучие тонкодисперсные добавки, налипая на смоченную поверхность, плакируют ее своим слоем, также перераспределяясь между частицами основного материала. Одновременно по всему объему за счет соударений идет перераспределение частиц в направлении перпендикулярном плоскости колебаний,обеспечивая объемное перемешивание. При наложении на криволинейную в поперечном сечении поверхность, выполненную в виде тора со скругленным дном, пространственных колебаний при помощи расположенного по оси тора вибратора материал начинает вибробункеризоваться на внутреннюю часть криволинейной поверхности и ссыпаться по верху слоя к наружной ее части с появлением круговой поперечной циркуляции и соударениями частиц по всему поперечному сечению слоя. При этом путем регулирования формы колебаний может быть обеспечено одновременное перемещение слоя компонентов вдоль продольной оси криволинейной поверхности,что обеспечивает лучшие условия для качественного приготовления взрывчатых веществ. Благодаря изменению кривизны вибрирующей плоскости можно создавать различные объемы смесительных емкостей. Изменением частоты и амплитуды колебаний можно добиваться различных скоростей приготовления взрывчатых композиций, с учетом ограничений инерционных сил,возникающих в загрузке, по условиям пожаро и взрывобезопасности. При этом нижний предел величины параметров колебаний обусловлен способностью к обеспечению виброперемещения и вибробункеризации увлажненной композиции, а верхний предел обусловлен требованиями гарантии взрывобезопасности процесса приготовления взрывчатых веществ, и обеспечения стойкости конструкций несущих вибронагрузки. Пример конкретного осуществления способа. Опыт 1. Брали криволинейную поверхность с радиусом кривизны 150 мм длиной 300 мм на которую накладывали круговые колебания с частотой 25 герц и амплитудой А 4 мм в плоскости ориентированной строго в направлении ее кривизны. Сначала подавали гранулированную селитру с размером частиц минус 3 мм в количестве,обеспечивающем наличие явления вибробункеризации, а затем подавали жидкий компонент - дизтопливо, в количестве 5, в результате чего в течение 1 мин гранулы покрывались пленкой дизтоплива по всему объему. При последующей подаче порошкообразной добавки - ферросплава в количестве 7, последний,равномерно распределялся по смоченной поверхности гранул в течение 3 мин. Анализ состава взрывчатого вещества показал его полное соответствие ТУ. Опыт 2. Аналогичным образом проводили опыт по приготовлению рассыпного взрывчатого вещества с наложением направленных колебаний с амплитудой А 4 мм и частотой 25 герц под углом 30 к горизонту в направлении кривизны. Образование равномерной взрывчатой композиции наблюдалось через 8 мин вибровоздействия. Уменьшение скорости приготовления композиции в сравнении с предыдущим опытом объясняется отсутствием взаимного петлеобразного перемещения частиц в слое. Опыт 3. Проводили опыт по приготовлению сыпучей взрывчатой композиции на торообразной поверхности с криволинейным поперечным профилем, радиусом кривизны 100 мм, при наложении пространственных колебаний с амплитудой вертикальных колебаний Ав 3 мм,амплитудой горизонтальных колебаний Аг 4 мм,при частоте колебаний 25 герц и коэффициенте заполнения рабочего органа 60. При наложении колебаний наблюдалась устойчивая циркуляция компонентов в поперечном сечении с образованием равномерного состава взрывчатого вещества. Время приготовления составило 6 минут. Применение предлагаемого способа позволит ускорить процесс приготовления взрывчатых веществ в несколько раз, при обеспечении их высокого качества,а также обеспечить безопасность, как процесса приготовления, гак и процессов плановой очистки рабочих органов после каждого цикла приготовления. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ приготовления простейших рассыпных взрывчатых веществ,включающий последовательную или одновременную подачу твердой (дых), сыпучей (чих) и жидкой(ких) составляющих, равномерное их распределение между собой, с образованием однородной рассыпной взрывчатой композиции путем принудительного механического воздействия на компоненты через стенку рабочего органа с криволинейной нижней (донной) поверхностью в поперечном сечении, отличающийся тем, что принудительное механическое воздействие на композицию через стенку осуществляют путем наложения вибрационных колебаний. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют низкочастотные колебания в предпочтительном диапазоне частот от 8 до 50 герц и диапазоне амплитуд соответственно от 20 до 2 мм независимо от формы и ориентации колебаний. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяют круговую(эллипсную) форму колебаний, накладываемых в перпендикулярной или близкой к перпендикулярной плоскости к оси рабочего органа прямолинейной ориентации со скругленным дном. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют направленные прямолинейные колебания в плоскости, перпендикулярной к оси рабочего органа прямолинейной ориентации со скругленным дном под углом 10-60 к горизонту. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют пространственные колебания,накладываемые на круговой в плане рабочий орган с вертикальной осью симметрии.