[發(fā)明專利]細高氯酸銨粉碎粒度控制方法

有效

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• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN104607292B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設計）人: 張巖;宜建軍;張凱;劉青;馮香毅;劉新軍;楊樹燕;雷更
• 申請（專利權）人: 西安航天化學動力廠
• 主分類號: B02C19/06
• 分類號: B02C19/06;B02C23/02;B02C25/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心61204
• 代理人: 慕安榮

技術領域

本發(fā)明涉及一種粉體粉碎粒度控制的方法，特別是一種用于(6～8)μm細高氯酸銨粉碎過程中實現(xiàn)連續(xù)加料、控制下料速度，縮小細高氯酸銨粉碎粒度波動的生產(chǎn)方法。

背景技術

固體推進劑是固體火箭發(fā)動機的動力源，也是固體火箭發(fā)動機的重要組成部分。固體推進劑的性能直接影響到戰(zhàn)略、戰(zhàn)術導彈武器的生存能力和作戰(zhàn)使用性能，而細氧化劑作為固體推進劑中的必須和重要組分，直接影響推進劑的燃燒性能。隨著導彈型號用發(fā)動機和火箭推進技術的發(fā)展，對固體推進劑的性能提出了更高要求。在新一代戰(zhàn)略、戰(zhàn)術型號發(fā)動機中，細氧化劑在配方中含量更高，對推進劑燃速性能的影響更為關鍵，因此，細氧化劑粒度控制成為固體推進劑裝藥過程燃速控制的“瓶頸”技術。研究細氧化劑粒度控制技術，可以縮小細氧化劑粒度波動范圍，為固體推進劑裝藥提供粒度分布范圍更窄、性能更為穩(wěn)定的細氧化劑，提高固體推進劑燃速控制水平，為目前的固體發(fā)動機生產(chǎn)提供堅實的技術支撐。

由于高氯酸銨為含能易爆品，其粉碎不能使用常規(guī)的機械研磨法，只能使用氣流粉碎法——包括扁平磨氣流粉碎、流化床式氣流粉碎等。目前國內(nèi)外超細粉體的氣流粉碎采用主要為流化床式氣流磨，是融粉碎和分級為一體的粉體加工設備，其粒度控制水平較高。該設備最先由德國阿爾派、康達克斯公司制造，北京、武漢的廠家引進并進行了國產(chǎn)化生產(chǎn)。由于國內(nèi)加工和測控技術所限，國產(chǎn)設備對粉碎產(chǎn)品的粒度控制技術存在較大差距，造成細高氯酸銨粉碎時，關鍵工藝參數(shù)控制困難，產(chǎn)品粒度波動大，分布范圍寬。

西安航天化學動力廠用于細高氯酸銨粉碎的設備是FJM-500型流化床式氣流磨，主要由原料倉、給料機、流化床氣流磨、分級機、捕集器及引風機組成。由于國產(chǎn)設備本身技術水平所限，經(jīng)常造成產(chǎn)品粒度波動，已無法滿足細高氯酸銨精細化控制要求。

隨著固體發(fā)動機裝藥技術的不斷發(fā)展以及高燃速發(fā)動機的普遍使用，型號對推進劑燃速、工藝性能、力學性能的要求不斷提高，細氧化劑粒度波動對推進劑性能的影響日漸顯著，為固體推進劑裝藥提供粒度分布范圍更窄、更為均勻的細氧化劑成為固體推進劑裝藥行業(yè)面臨的重要課題，在國外技術封鎖、國內(nèi)粉碎設備粒度控制技術難以提高的情況下，只有通過對粉碎原料、工藝參數(shù)等生產(chǎn)工藝方法改進來實現(xiàn)產(chǎn)品粒度的精確控制。

通過對細氧化劑粒度控制工藝技術進行研究，解決細氧化劑粒度波動大的工藝問題，提高生產(chǎn)能力和產(chǎn)品合格率，降低生產(chǎn)成本，同時為高燃速發(fā)動機及新型戰(zhàn)略發(fā)動機研制、裝藥提供高質(zhì)量的粒度可控的細氧化劑，是提高固體發(fā)動機產(chǎn)品的燃速控制水平，確保推進劑工藝性能和裝藥質(zhì)量，為軍方提供優(yōu)質(zhì)的戰(zhàn)略、戰(zhàn)術發(fā)動機產(chǎn)品的必然要求。

經(jīng)過檢索專利和論文數(shù)據(jù)庫，國外固體火箭發(fā)動機裝藥廠在細氧化劑粉碎方法方面的報導文獻非常少，關于細氧化劑粒度控制方面沒有具體相關報道。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術中存在的產(chǎn)品粒度波動大、分布范圍寬的不足，本發(fā)明提出了一種細高氯酸銨粉碎粒度控制方法。

本發(fā)明的具體過程是：

步驟1，開啟氣流磨的分級輪，設定該分級輪轉(zhuǎn)速為2900r/min；

步驟2，調(diào)節(jié)氣流磨的粉碎壓力為0.65MPa；

步驟3，設定料機電機的頻率為16～20Hz，給料機流量為60～80kg/h；

步驟4，通過磨室視窗向氣流磨磨室內(nèi)加入底料，所述底料的加入量為15～20kg；所述底料的加入量根據(jù)被粉碎物料的粒度確定，當被粉碎物料的粒度較大時，物料的流動性較好，底料的加入量較多；反之，底料的加入量較少。

步驟5，粉碎；按常規(guī)方法將待粉碎的高氯酸銨原料加入料倉；啟動給料電機，使磨室內(nèi)的底料碰撞摩擦，同時處于料倉中的待粉碎的高氯酸銨原料按設定的流量，以80kg/h加入至磨室中，與預先加入的底料一起碰撞摩擦，使高氯酸銨原料得到粉碎；

步驟6，對在碰撞摩擦中粉碎的物料通過氣流磨的分級輪分級，將粉碎后粒度達到6～8微米的高氯酸銨原料分離，并通過引風機收集至氣流磨的捕集器中；

步驟7，持續(xù)所述步驟5～步驟6，直至完成對所有待粉碎的高氯酸銨原料的粉碎，得到粒度為6～8微米的高氯酸銨；對得到的高氯酸銨裝桶封裝待用。

本發(fā)明將原先的間歇式給料方式改為連續(xù)給料，通過給料系統(tǒng)連續(xù)加料，實現(xiàn)磨室內(nèi)物料的相對恒定，避免磨室內(nèi)料量過多造成的堵料問題以及料量過少造成的產(chǎn)品粒度偏大問題；其次，通過給磨室內(nèi)添加底料的方法，解決了粉碎初期因磨室內(nèi)料量過少引起產(chǎn)品粒度偏大的問題，進一步控制了整批產(chǎn)品的粒度波動范圍。