[實(shí)用新型]一種高固相含量高粘度混合炸藥制備設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022356770.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN214457689U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佘新繼;張保良;甘桃元;陳硯;胡志婉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河南北方紅陽(yáng)機(jī)電有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C06B21/00
• 分類(lèi)號(hào): C06B21/00;C06B33/08
• 代理公司: 北京隆達(dá)恒晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11899
• 代理人: 時(shí)移

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高固相含量高粘度混合炸藥制備設(shè)備，所述筒狀鍋體配合有鍋蓋,筒狀鍋體可旋轉(zhuǎn),筒狀鍋體鍋口對(duì)應(yīng)的另一側(cè)固定有鍋體旋轉(zhuǎn)軸,鍋體旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承、軸承座連接鍋體后支撐，所述鍋體旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)整個(gè)筒狀鍋體旋轉(zhuǎn)，鍋體支撐架固定連接滾輪和鍋體后支撐，鍋體支撐架的中部通過(guò)鉸軸鉸接在固定支架上；所述鍋蓋上設(shè)置抽真空系統(tǒng)和壓力傳感器，鍋蓋連接在鍋蓋開(kāi)閉裝置上，鍋蓋開(kāi)閉裝置鉸接在鍋體支撐架上，所述鍋體旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)有軸向設(shè)置且連通鍋體夾層的通孔，通孔通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭和切換開(kāi)關(guān)連接蒸汽源和熱水源。該設(shè)備混合過(guò)程安全程度高、混藥質(zhì)量一致性好，滿(mǎn)足了常規(guī)高效毀傷彈藥戰(zhàn)斗部的裝藥要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及武器彈藥戰(zhàn)斗部中的混合炸藥制備裝備技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)呈塑態(tài)的炸藥進(jìn)行抽真空和精細(xì)化安全高效混合，制備高固相含量高粘度的熱塑態(tài)炸藥、澆鑄高聚物黏結(jié)炸藥（簡(jiǎn)稱(chēng)澆鑄PBX炸藥）、溫壓炸藥等高能混合炸藥的通用型制備設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著技術(shù)的發(fā)展，熱塑態(tài)炸藥、澆鑄PBX炸藥、溫壓炸藥等高能混合炸藥正得到越來(lái)越多的應(yīng)用，這些混合炸藥是通過(guò)將固相的黒索今、奧克托今等高能炸藥，與液相載體如梯恩梯熔融藥漿或者液態(tài)高分子黏結(jié)劑等混合制備而成，提高混合炸藥中的黒索今、奧克托今等高能固相炸藥顆粒組分的含量，能夠有效提高炸藥的爆炸威力，是達(dá)到戰(zhàn)斗部高效毀傷目標(biāo)的重要途徑。但是隨著這些混合炸藥中固相顆粒組分含量的提高，液相載體占比會(huì)相應(yīng)減少，炸藥漿的粘度會(huì)越來(lái)越大，藥漿流動(dòng)性變差，使混合炸藥處于塑性狀態(tài)，導(dǎo)致炸藥各組分難以混合均勻，工藝性越來(lái)越差。同時(shí)也加劇了混合過(guò)程中炸藥顆粒之間的摩擦，容易引發(fā)燃燒爆炸事故，給炸藥混合生產(chǎn)帶來(lái)安全隱患。因此，傳統(tǒng)的熱塑態(tài)炸藥中固相顆粒組分的占比至多達(dá)到82%，傳統(tǒng)的澆鑄PBX炸藥和溫壓炸藥中固相顆粒組分的占比至多達(dá)到90%，動(dòng)力粘度一般在1800Pa·s以下，由于藥漿的粘度大，在混合過(guò)程中炸藥內(nèi)部也會(huì)混入大量氣泡，導(dǎo)致混合炸藥的密度降低，炸藥的實(shí)際密度只能達(dá)到理論密度的95%，也影響炸藥漿固化后的強(qiáng)度，裝藥質(zhì)量難以保證。如果將高能固相炸藥含量在混合炸藥中的占比提高三個(gè)百分點(diǎn)，即在熱塑態(tài)炸藥中的占比提高到85%、在澆鑄PBX炸藥和溫壓炸藥中占比提高到93%，則可以提高炸藥威力10%以上，但是隨之而來(lái)的是炸藥漿的動(dòng)力粘度將達(dá)到2200Pa·s以上，導(dǎo)致炸藥中的各個(gè)組分難以混合均勻，嚴(yán)重影響炸藥混合的工藝性和安全性。

傳統(tǒng)用來(lái)制備呈塑態(tài)的混合炸藥的設(shè)備均為無(wú)槳混合設(shè)備，從形式上可分為密閉式和開(kāi)口式兩種，分別簡(jiǎn)稱(chēng)為對(duì)角鍋和開(kāi)口鍋。這兩種混合鍋的鍋壁均為夾層，以水蒸汽為熱源。其中對(duì)角鍋全稱(chēng)為斜角夾層滾筒式塑化混合鍋，如附圖1所示。這種設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于真空塑態(tài)混藥。但由于設(shè)備是在完全密閉的狀態(tài)下工作，而在梯恩梯由固相熔化為液相載體的過(guò)程中，一部分梯恩梯會(huì)受熱揮發(fā)為氣體產(chǎn)生蒸氣壓，一旦梯恩梯炸藥蒸氣壓超壓，會(huì)導(dǎo)致密閉的塑化混合鍋發(fā)生爆炸事故，存在不安全因素，目前已逐步被開(kāi)口式取代。開(kāi)口鍋全稱(chēng)為單軸傾斜旋轉(zhuǎn)塑化混合鍋。其結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單，單軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)出料口部為截圓錐狀，并且可以下俯和上仰，上料后工作狀態(tài)為口部上仰，出料時(shí)口部可以下俯，如附圖2所示。這種設(shè)備具有熱效率高、出料方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但這種設(shè)備也有不少缺點(diǎn)，例如：塑化混合過(guò)程不能抽真空，由于炸藥粘度大，在混合過(guò)程中容易混入氣泡，影響炸藥密度和裝藥質(zhì)量。這兩種混合鍋均以水蒸汽為熱源，加熱溫度較高（80℃～120℃），只適用于制備以液相梯恩梯為載體的熱塑態(tài)混合炸藥，對(duì)于混合加熱溫度較低（30℃～80℃）的澆鑄PBX炸藥、溫壓炸藥則不能使用。而且對(duì)于傳統(tǒng)的以蒸汽鍋爐為熱源的蒸汽加熱方式，混藥設(shè)備夾層的溫度控制精度只能達(dá)到±5℃，達(dá)不到澆鑄PBX炸藥和溫壓炸藥加熱溫度控制精度±1℃的要求，藥溫也不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，一旦超溫也影響炸藥混合過(guò)程的安全。而且混藥質(zhì)量和炸藥質(zhì)量一致性差，混合均勻度只能達(dá)到常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.5%（鋁粉含量分析值），密度偏差只能控制在±0.01g/cm³以?xún)?nèi)。以往炸藥漿的混合均勻度成分分析只能靠人工到危險(xiǎn)作業(yè)場(chǎng)所從鍋中現(xiàn)場(chǎng)取樣，送往專(zhuān)門(mén)的理化檢測(cè)中心進(jìn)行離線(xiàn)的理化成分分析，不能實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)檢測(cè)，存在安全隱患，且費(fèi)工費(fèi)時(shí)。