ГЛАВА 4. ОПИСАНИЕ ТИПОВЫХ МЕТОДОВ ФАБРИКАЦИИ
ДЫМНОГО ПОРОХА
§ 13. ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ ДЫМНОГО ПОРОХА
1. Значение измельчения в технологии дымного пороха.
Многове-ковый опыт практиков-пороходелов показал, что получить дымный
порох требуемых качеств нельзя только изменением соотношения составных
частей. Уже на первых этапах развития пороходелия было установлено
значение механической обработки порохового состава.
Качество пороха обусловлено не только формой и размерами зерна. Оно в
очень большой степени зависит и от характера предварительной обработки
отдельных составных частей пороха.
Добиться хорошей «выработанности» состава —основное требование в
технологии дымного пороха, причем под этим термином понимают достижение
высокой степени дисперсности компонентов, полной однородности или, как
говорят, гомогенности пороховой смесии, наконец, надлежащего ее
уплотнения. Именно выработанность состава оказывает решающее влияние на
балистические и взрывчатые свойства пороха.
Было установлено при этом, что: а) чем больше измельчение составных
частей, тем полнее будет их смешение, б) чем полнее будет смешение
составных частей, тем однороднее будет пороховой состав, тем лучшими
качествами будет обладать порох.
При измельчении составных частей, однако, нельзя переходить известный
предел. Есть определенный оптимум измельчения, по достижении которого
дальнейшее измельчение бесполезно, а по
мнению некоторых специалистов, может привести даже к снижению
воспламеняемости пороха.
Это объясняют обычно тем, что кристаллы селитры и серы при излишнем
измельчении теряют свою угловатую форму и принимают округлую со
сглаженными углами, благодаря чему они труднее поддаются воспламенению.
Это утверждение о худшей воспламеняемости тонко измельченных составных
частей пороха новейшими исследованиями не подтверждается. Несомненно
только то, что продолжение измельчения свыше некоторого предела не
приводит к практически существенному увеличению дисперснрсти.
Ф. А. Баум с сотрудниками, изучая технологию измельчения серы, селитры
иугля (в железных бочках), установил, что таким пределом для селитры и
серы являются два, а для угля — четыре часа.
Вот почему время измельчения составных частей пороха, зависящее как от
устройства аппаратуры, так и от сорта пороха, который хотят получить,
должно быть строго регламентировано.
2. Теоретические основы дробления и измельчения.
Теория измельчения в применении к условиям порохового производства
разработана весьма слабо по сравнению с разработкой ее для других
отраслей промышленности, особенно таких, как обогащение полезных
ископаемых.
Поэтому мы здесь остановимся на теориях, возникших в результате изучения
процессов измельчения, главным образом, в упомянутых выше отраслях
промышленности.
Проверка этих теорий в применении к пороходелию —задача
исследовательских работ наших технологов.
Измельчением принято называть процесс уменьшения размеров некрупных
кусков, осуществляемый, главным образом, при помощи удара и истирания;
процесс же уменьшения размеров более крупных кусков, достигаемый обычно
при помощи раздавливания, называют дроблением.
Измельчение принято называть крупным, если оно дает куски с поперечником
от 1000 до 150—100 мм, средним или промежуточным — от 120 до 25—10 мм,
мелким от 50 до 10—2 мм и, наконец, тонким—от 2 мм и меньше. В дымном
пороходелии при подготовке компонента пороха осуществляют
преимущественно тонкое измельчение.
Отношение размера поперечника куска до измельчения (d в см) к
поперечнику (D в см) куска после измельчения называют
степенью измельчения.
Измельчение может быть достигнуто за счет различных
механических усилий, а именно: раздавливания, раскалывания, истирания и
удара (фиг. 24). Практически в большинстве случаев эти усилия
встречаются в комбинации одно с другим; например раздавливание с
истиранием, удар с раздавливанием и истиранием, а иногда к этим главным
усилиям присоединяются побочные—изгибающие и разрывающие усилия.
В производстве порохов комбинация удара и истирания, осуществляемая в
шаровых мельницах, является наиболее распространенной.
Одним из наиболее существенных моментов,
характеризующих процесс измельчения, несомненно, является количество
затрачиваемой энергии. Затраты эти тем больше, чем большей прочностью
обладает данный материал.
Однако этот вопрос теоретически разработан еще очень слабо.
Для определения работы, потребной на измельчение твердых материалов,
существуют две теории: теория Риттингера и теориия Кика.
Первая исходит из предположения, что работа раздробления прямо
пропорциональна поверхности, срезаемой при дроблении куска; вторая
основана на анализе деформаций, происходящих при раздавливании
материала.