/
Автор: Шиллинг Н.А.
Теги: химия взрывчатые вещества химические опыты взрывные работы учебное пособие порох
Год: 1940
Текст
Н А. ш иллинг4курс ДЫМНЫХ ПОРОХОВ
о ст
'о' S-,
W X
Н.А.ШИАЛИНГ
Н. А. ШИЛЛИНГ
КУРС
ДЫМНЫХ ПОРОХОВ
Рекомендовано ГРУЗ НКБ в качестве
учебного пособия для втузов
ИЗДАТЕЛЬСТВО ОБОРОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
МОСКВА 1940
Книга представляет собой наиболее полный из вышедших на русском языке
труд по вопросам физико-химических и взрывчатых свойств дымных порохов,
технологии их производства и методов испытания.
Автор — преподаватель Артиллерийской академии им. Дзержинского, воен-
инженер 1-го ранга Н. А. Шиллйнг—собрал и использовал в книге все сведения по
дымным порохам, представляющие интерес в настоящее время.
В книге дана подробная характеристика основных исходных материалов,
особенно угля. Отдельная часть посвящена производству применяемых в военном
деле прессованных изделий из дымного пороха; наиболее обстоятельно изложено
приготовление бикфордова шнура.
Книга предназначается в качестве учебного пособия для студентов спец-
факультетов химико-технологических втузов и слушателей военных академий,
а также в качестве справочного пособия для инженерно-технических работников
пороховых заводов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
«Курс дымных порохов» представляет собой учебное пособие для
студентов спецфакультетов гражданских втузов и слушателей воен-
ных академий.
В настоящее время учащиеся указанных учебных заведений
при прохождении курса дымных порохов пользуются несколькими
пособиями, из которых основными являются книги А. С. Броунса
«Технология пороха», ч. 1 и Г. Ф. Синявского «Справочник для
мастеров по дымным порохам». Тираж: обоих изданий давно исчерпан,
и первое из них в значительной мере устарело.
Кроме этих книг весьма ценным пособием по дымным порохам
является литографированный курс Б. Ю. Розмана. Изданный, однако,
в очень ограниченном количестве экземпляров, он мало известен
широкому кругу читателей. К тому же труд т. Розмана охватывает
лишь часть разделов курса дымных порохов.
В отличие от перечисленных выше курсов в настоящей книге рас-
смотрены вопросы как изготовления, так и свойств всех видов дым-
ных порохов, применяемых в настоящее время. В частности, более или
менее полно рассмотрены вопросы о трубочных порохах, о получении
из дымного пороха «фигурных» изделий, атакже о бикфордовом шнуре.
В наш курс не включены вопросы изготовления аммонийных порохов,
так как они относятся к бездымным суррогатным порохам, и этот
курс проходится во втузах отдельно.
Учитывая разнообразие программ различных втузов по курсу дым-
ных порохов, мы вынуждены были выделить мелким шрифтом (пети-
том) сведения по отдельным вопросам, не включенные в некоторые
программы. Кроме того, звездочками обозначены параграфы, содер-
жащие материалы, необходимые для более глубокого изучения курса.
Необходимый минимум сведений дан обычным шрифтом.
За просмотр рукописи и ценные указания автор выражает искрен-
нюю благодарность М. М. Книповичу, Н. А. Левковичу и В. П. Спи-
ченкову.
Кроме того, автор выражает признательность Ф. А. Бауму,
М. Е. Катанугину и М. С. Сергееву за предоставление ими некоторых
материалов, использованных при составлении этой книги.
ВВЕДЕНИЕ
§ 1. ЗНАЧЕНИЕ ДЫМНОГО ПОРОХА В СОВРЕМЕННОЙ АРТИЛЛЕРИЙСКОЙ
ТЕХНИКЕ И ПОДРЫВНОМ ДЕЛЕ
После открытия Вьелем порохов коллоидного типа дымный порох,
применявшийся в военном деле в качестве метательного ВВ, быстро
вышел из употребления. В настоящее время ни одна из современных
армий не имеет на вооружении выстрелов артиллерии и стрелко-
вого оружия с зарядами из дымного пороха; в ограниченных коли-
чествах он применяется лишь в охотничьем оружии.
С конца прошлого столетия дымный порох также вытеснен окон-
чательно из снаряжения гранат и заменен более мощными ВВ: сначала
пироксилином, а затем —пикриновой кислотой и тротилом. Наконец,
в подрывном деле он потерял былую монополию и был заменен в
большинстве стран сначала' динамитами, а затем более дешевыми
аммонитами.
Тем не менее в современном артиллерийском выстреле роль дымного
пороха еще велика. Так, до сих пор воспламенители к
зарядам, состоящим из порохов коллоидного типа, готовят из
дымных порохов ко всем артиллерийским системам. Лишь в последнее
время в ряде стран начинают заменять воспламенители из дымного
пороха воспламенителями из пористых порохов коллоидного типа.
Всякого рода замедлители и усилители огня в труб-
ках и взрывателях, включая и такие точно действующие механизмы,
как замедлители к взрывателям бронебойных снарядов, изготов-
ляют пока при. помощи дымно-пороховых петард.
Дымный порох применяют и для снаряжения (вышибной
заряд и передаточный центральный столбик) снарядов шрап-
нельного типа (собственно шрапнелей, зажигательных и осве-
тительных снарядов), а также ряда пиротехнических
изделий.
В подрывном деле наряду с электровзрыванием применяют огне-
вой способ паления зарядов с помощью бикфордова шнура,
сердцевину которого изготовляют из дымного пороха.
Наконец, очень широко применяется дымный порох в тру б оч-
ных составах дистанционных трубок и взрывателей. Как
известно, пиротехническая трубка снаряда дистанционного действия
(в частности —зенитного) до сих пор весьма успешно конкурирует
с механической трубкой, давая в ряде случаев не худшие результаты,
чем последняя.
Использование дымного пороха в охотничьем оружии общеизвестно
Следовательно, область применения дымного пороха довольно
значительна.
* § 2. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК
1. Развитие дымного пороходелия в Европе и России. Введение
дымного пороха в военную технику, повидимому, было делом поколе-
ний практических работников, ощупью и случайно знакомившихся
со свойствами селитро-серо-угольных смесей.
Большинство исследователей склоняется к мысли, что предшествен-
ником дымного пороха был «греческий огонь»: горючая смесь, приме-
нявшаяся византийцами для устройства пожаров в осажденных го-
родах и на кораблях вражеских флотов. Византийские летописи
впервые упоминают о применении этого средства в 660—670 гг. на-
шей эры.
Исследователь Фельдгауз считает, что «греческий огонь» не был еще порохо-
подобной смесью, так как он не содержал в своем составе селитры. В его состав,
повидимому, входили горючие вещества, вроде серы, смолы и асфальта с нега-
шеной известью; последняя при соприкосновении с водой нагревала горючие части
«греческого огня» до температуры воспламенения, причем дальнейшее горение
смеси происходило за счет кислорода воздуха.
Лишь позднее (в XII или XIII вв.) народы, жившие на побережье Средизем-
ного моря, начали к горючим смесям типа греческого огня прибавлять селитру
для повышения интенсивности горения и затруднения тушения. Об этом ясно
говорят в своих сочинениях как византийский пиротехник Марк Грек (1250 г.),
так и египетский алхимик Альмарко (1279 г.).
Однако, повидимому, ни византийские, ни египетские ученые не были авто-
рами открытия свойств селитры. Эти свойства, вероятнее всего, стали им известны
от китайцев или арабов, знавших о взрывчатых свойствах горючих смесей с селит-
рой. Английские ученые Роджер Бекон и [Альбертус Магнус были, вероятно,
первыми западноевропейскими информаторами по этому вопросу (1257 г.). Однако
достоверно известно, что о метательных свойствах дымного пороха они еще не знали.
Огнестрельное оружие с селитро-серо-угольным порохом появи-
лось лишь в 1326 г. одновременно в Англии и Флоренции, а с 1331 г.
и в Германии. Монах Бертольд Шварц, которого многие называют
«изобретателем» пороха, жил несколько позднее и, таким образом,
не был изобретателем пороха и огнестрельного оружия. Ему принад-
лежит заслуга лишь в деле изучения балистических свойств пороха
и усовершенствования (1388 г.) огнестрельного'оружия.
В России огнестрельное оружие появилось в 1389 г. (при Дмитрии
Донском).
До начала XVIII в. в России пороховое дело находилось почти
исключительно в руках частных заводчиков —«пороховых уговор-
щиков». Пороховые заводы сосредотачивались преимущественно
близ Москвы.
При Петре I в Петербургском районе было основано три казен-
ных пороховых завода (Охтенский, Петербургский и Сестрорецкий).
Из них только Охтенский завод просуществовал до наших дней
(1715—1918 гг.). Два остальных были упразднены значительно
эаньше (Сестрорецкий в 1723—1740 гг., Петербургский — в 1712 —
1801 гг.). Затем были основаны казенные заводы: Шостенский
з 1765 г. и Казанский в 1788 г.
Наряду с казенными частные пороховые заводы существовали
в России до 30-х годов XIX в. (в 1828 г. закрылся последний частный
завод). В конце 70-х годов XIX в. было снова разрешено устройство
частных заводов, и накануне первой империалистической войны
у нас было два частных завода, производивших дымные пороха—в
основном для нужд армии.
Производство дымного пороха сохранилось к этому времени и на
Шостенском казенном заводе.
В Европе в течение пяти веков производство селитро-серо-уголь-
ного пороха совершенствовалось весьма медленно. И только в по-
следнюю четверть XIX века накануне появления бездымного, по-
роха можно отметить значительный прогресс в области производства
дымного пороха. Это был период расцвета промышленного капита-
лизма, когда развитие техники и огромный рост вооружений —ввиду
обострения международных противоречий на почве борьбы за ко-
лонии — вызвали изменения в фабрикации дымного пороха.
2. Эволюция состава дымного пороха. За рассматриваемый период
можно отметить следующие изменения в способах выделки пороха.
Первоначальный состав пороха отличался весьма значительно от
ныне принятого. Сначала, вероятно, брали равные количества селитры,
серы и угля. Однако убедившись, что горение пороха совершается
энергичнее с увеличением содержания селитры, пришли к такому
пороховому составу (близкому к современному): 6 ч. селитры, 1 ч.
серы и 1 ч. угля. Затем уменьшили содержание серы в пользу
угля. Серу сохранили в составе пороха, учитывая ее цементирующие
свойства.
Так, во Франции с конца XVI в. был принят следующий состав пороха:
75% селитры, 12,5% серы и 12,5% угля.
С начала XIX в. в Германии (Пруссия) был принят такой состав: 75% селитры,
10% серы и 15% угля.
В России в начале XVIII в. в состав пороха входили 74% селитры, 15% серы
и И% угля, а к концу XIX в. — 75% селитры, 15% угля и 10% серы. В последних
образцах(1890— 1895гг.) призматических порохов количество серы резко сокра-
щается. Так, шоколадный призматический порох Охтенского завода заключал
в себе: 75% селитры, 21% шоколадного угля и лишь 4% серы. Германские заводы
снизили содержание серы до 2% (78% селитры, 20% угля и 2% серы). Русский
Шлиссельбургский завод изготовил для 11-дм. пушки в 35 калибров порох с еще
К концу XIX в. состав военных дымных порохов в различных
государствах был очень схож и близок к соотношению: 75% селитры,
15% угля и 10% серы.
3. Дымный порох в подрывном деле. Около трехсот лет дымный
порох служил исключительно для военных целей. Самое раннее сооб-
щение об его промышленном применении относится к 1627 г., когда
тирольский горняк Гаспар Вейндль произвел первые опыты взрыва
в одном венгерском руднике.
Преимущества взрывного метода перед ручным трудом были настолько оче-
видны, что в течение короткого времени его стали широко внедрять в практику
горного дела. Имеются сведения о применении пороха для этих целей в Гарце
с 1632 г., в Саксонии — с 1645 г. и в Англии — с 1670 г. По некоторым данным,
взрывной метод стали практиковать в Швеции с 1635 г, немецкие горнорабочие
на серебряных рудниках в Назафьелле. Вскоре подрывные работы получили
широкое распространение на строительстве дорог и туннелей: например, во Фран-
ции при строительстве туннеля Мальца в 1679 г. и особенно в Швейцарии в 1696 г.
при расширении древней тропы в большую дорогу, а в 1707 г. был взорван Урнер-
лох у Сен-Готарда.
Развитие взрывных работ замедлялось до некоторой степени
вследствие несовершенства средств воспламенения. Вместо современ.
ного бикфордова шнура в то время пользовались или палочками
обмазанными пороховым тестом, или запалами в виде высушенных
и свернутых в тонкую трубочку бумажных полосок, в которые вводили
медленно горящий серный фитиль,—хлопчатобумажную нить, пропи-
танную жидкой серой, служившей для проводки огня.
В первое время при взрывных работах применяли ручное ударное
бурение, но уже в 1683 г. был введен первый буровой механизм, облег-
чивший и улучшивший условия применения пороха. Тогдашние буро-
вые скважины все же были малы: их диаметр колебался в пределах
15—20 мм.
Дальнейшее улучшение взрывной техники было проведено только
вXIXстолетии. В 1804г. был произведен первый взрыве помощью
электричества в Коновице (Австрия), осуществленный Хастелем,
который использовал более ранние работы (в 1744 г. Лудольфу перед
Берлинской академией удалось зажечь серный эфир от электрической
искры). В 1831г. Бикфорд вводит огнепроводный шнур, названный
его именем, а в 1854 г. Брайтон и Бартлет применили сжатый воздух
для приведения в действие буровой .машины.
4. Развитие производства пороха, а) Измельчение и сме-
шение составных частей пороха. Из способов измель-
чения и смешения составных частей наиболее старым является толчеи-
Фиг. 2. Бегуны.
ныйспособ.Приэтомспособевсесоставные вещества измельчали и сме-
шивали в одну операцию, производившуюся первоначально от руки
в деревянной или каменной ступе при помощи деревянного песта
(фиг. 1). Применение водяного двигателя для приведения в действие
пестов толчеи, повидимому,
относится к 1435 году в
г. Нюренберге. Толчейный
способ не обеспечивает полу-
чения однородного и плотного
состава, уступая значитель-
но в этом отношении бегун-
ному способу: измельчению
под тяжелыми жерновами-
бегунами (фиг. 2). Время
введения бегунов в порохо-
зую практику точно не-
известно. Однако известно,
что к концу XVI в. бегунная
обработка пороха была рас-
пространена по заводам
Германии, Англии и Италии. Позже других (в 1754 г.) бегуны
были введены во Франции.
В России обработка пороха под бегунами по новому так называ-
емому голландскому способу была установлена на Охтенском заводе
в 1717 г. голландскими мастерами, приглашенными Петром I.
Конструкция бегунов совершенствовалась постепенно. Улучшения были на-
правлены на достижение более совершенного подгребания обрабатываемого со-
става под катки, выбор материала и способа движения катков. Сначала применяли
конные приводы, затем гидравлические и, наконец, паровые. Бегуны делали из
известняка, мрамора, бронзы и чугуна. Чугунные бегуны вошли в употребление
с 1810 г. за границей и с 1868 г. в России.
Следующим крупным усовершенствованием явилось устройство механически
действующих отшибов для подгребания.
При старой конструкции бегунов подгребание выполняли рабочие, вынужден-
ные, несмотря на опасность операции, безотлучно находиться при бегунах. Важ-
ное значение имело также введение надлежащего устройства скребков для снятия
порохового состава с обода бегуна. Наконец, были введены подвесные бегуны,
не соприкасавшиеся с лежнем, что уменьшило количество взрывов пороха под бе-
гунами; раньше взрывы часто вызывались ударами и трением бегуна по обна-
Во Франции в 1787 г., по предложению Косиньи, был введен
способ измельчения и смешения порохового состава во вращающихся
бочках. Бочечный способ во время Великой французской революции,
по инициативе Карно, получил широкое применение как обладающий
большей производительностью; толчеи и бегуны не могли удовлет-
ворить возросшим потребностям в порохе. Однако через несколько
лет (в 1795 г.) бочечный способ был оставлен и возобновлен только
лишь в 20-х годах XIX в. (1822 г.). С этого времени бочечную обра-
ботку стали применять в широких размерах для предварительного
измельчения и смешения составных частей, а на некоторых заводах
преимущественно в Германии, и для окончательного смешения трой-
ного состава.
Одновременное ведение измельчения и смешения составных частей
и уплотнения получаемой смеси под бегунами или в толчеях было
очень опасной операцией, часто сопровождавшейся взрывами, в осо-
бенности в начале процесса. К тому же при таком методе фабрика-
ции не получали совершенного продукта. Лишь с 1763 г. во Франции
было введено раздельное измельчение составных частей при толчей-
ном способе, что резко сократило аварии на пороховых заводах,
так как до этого ежегодно взрывалась одна толчейная установка из
каждых шести. При бегунном способе раздельное измельчение серы
и селитры также введено во Франции с 1787 г.
б) Прессование. Прессование раздробленной бегуннойле-
пешки было впервые введенов Англии в 1784 г. До этого уплотнение
.зерна ограничивалось обработкой в толчеях или под бегунами.
Первые прессы были механические, затем появились гидравличе-
ские. Во Франции был введен в употребление вальковый пресс, на-
шедший применение и в России на Охтенском заводе.
Прессование давало возможность получить прочную однородную
лепешку; уплотнение же только под бегунами не обеспечивало полу-
чения зерна необходимой толщины и определенной плотности.
в) Зернение. Сначала порох применяли для стрельбы в виде
мякоти. Зернение впервые введено с 1525 г. во Франции. С начала
XVII в. зернение пороха распространилось повсеместно.
Зернение пороха — так называемую крутку — производили сначала вруч-
ную пропусканием пороховой лепешки через специальные сита-грохота, позднее —
на грохотах с конными приводами и, наконец, с водяными двигателями. В России
впервые механическая вододействующая крутильня была установлена в 1717 г.
В Англии Конгревс предложил в 1819 г. зернильные цилиндры, затем в сере-
дине XIX в. появляются вращающаяся крутильня Лефебра, в которой к грохотам
присоединили сортировочные сига, и зернильная бочка Мори. Вначале зернам
придавалидовольно крупные размеры — с чечевичное или гороховое зерно( 1598 г.);
затем стали зернить мельче; наконец (после 1860 г.), вновь появляются крупно-
зернистые пороха и пороха в правильных цилиндрических и призматических
зернах.
г) Сушка пороха. От естественной сушки на открытом воз-
духе перешли в 30-х годах XVII в. к сушке при помощи искусствен-
ного нагревания. При этом были пройдены следующие этапы раз-
вития.
1) сушка на медных сковородах голым пламенем снизу;
2) сушка от жаровни;
3) сушка печью (топка вне сушилки); в России такая сушка прово-
дилась на Охтенском заводе с 1720 г.;
4) сушка при помощи водяного или парового отопления (впервые—
в Англии с 1780 г.);
5) сушка током сухого воздуха, нагретого до температуры 40—60°С
водяным или паровым калорифером.
<0
д) Полировка пороха. С целью создания неизменяе-
мое™ зерен пороха (при хранении и перевозке) за границей с начала
XIX в. стали применять полировку пороха.
Полировку военных порохов начали проводить в России только
с 5О-х годов XIX столетия (после Восточной войны 1853—1856 гг )
хотя полировку охотничьих порохов в России производили и ранее!
Благодаря полировке зерна пороха приобретают блеск, на их
поверхности сглаживаются неровности, округляются углы, затира-
ются внешние поры и плотность пороха немного увеличивается
вследствие отделения рыхлых частиц. В результате этой операции
уменьшается гигроскопичность пороха, уменьшается его способность
перетираться в мякоть и существенно увеличивается его гравиметри-
ческая плотность.
Для получения блеска и твердости полировку пороха производили
с графитом. Кроме того, графитовка влияет на порох еще флегмати-
зирующе, уменьшая его воспламеняемость.
Зерна после полировки содержат небольшое количество порохо-
вой пыли, которая отделяется при чистке пороха. Для этого применяли
различные приборы: горизонтальные вращающиеся барабаны с по-
верхностью из холщевой или. шелковой материи, сита с волосяным-
или шелковым дном и приборы с холщевыми мешками.
е) Мешка пороха. Мешку зерненых порохов производили
в бочках или в ящиках, куда насыпали порох слоями и высыпали
затем через отверстия в дне ящика.
5. Дымный порох после 60-х годов XIX в. Наиболее крупный про-
гресс в дымном пороходелии обнаружился лишь накануне замены
дымного пороха бездымным (после 1860 г.). В этот период изучение
действия пороха и его свойств становится на строго научную почву,
благодаря чему были достигнуты такие усовершенствования.
Развитие артиллерийской техники поставило перед пороходелием
задачу создания для артиллерийских орудий порохов большей мощ-
ности и прогрессивности. Разработка порохов крупнозернистых
(1865—1869гг),параллелепипедных, кубических, цилиндрических и
призматических с черным и бурым углем (1869—1884 гг.) была первой
попыткой разрешения этих новых задач на старой базе дымного
пороха.
Усовершенствованием технологии пороха были резко повышены
плотность и однородность зерен в отношении величины, веса, твер-
дости, строения,составаистепениподсушки;всеэто дало возможность
достигнуть и более высоких балистических качеств пороха.
Но эта попытка на старой базе могла увенчаться успехом лишь
частично; только открытие Вьелем пороха коллоидного типа на ле-
тучем растворителе позволило радикально решить задачу на новой
базе.
Здесь следует упомянуть о трудах американца Родмана (изобретателя призма-
тического пороха), усовершенствовавшего физические свойства пороха; об иссле-
дованиях Абеля и Нобеля вВульвичском арсенале в Англии, стремившихся уве-
личить силу пороха изменением его состава; о работах германских и русских по-
роходелов над получением бурого призматического пороха; о попытках применения
порохов измененного состава, например пикратов в смеси с калиевой селитрой
и углем. Эти типы порохов (Дезиньоля с пикратом калия — 1868 г.) следует от-
нести к малодымным порохам. К этому же типу принадлежали: порох Брюжера
(1869 г.), в состав которого входил пикрат аммония; порох с аммиачной селитрой,
применявшийся с 1890 по1896 гг. для орудий разных калибров в австрийском флоте
и имевший состав: от 30 до 90% аммиачной селитры и 10—20% угля специального
изготовления (дерево или пробка, обугленные серной кислотой). Удовлетвори-
тельный по балистическим качествам, он, однако, скоро вышел из употребления
вследствие большой гигроскопичности селитры и ее способности в увлажненном
состоянии при определенной температуре к рекристаллизации1 с изменением объема,
что приводило к расстройству заряда и опасным выскокам давления при стрельбе.
После введения порохов коллоидного типа применение дымных
порохов в качестве метательного ВВ в зарядах артиллерии и стрел-
кового оружия вовсе прекратилось.
Дымные пороха после империалистической войны применяются
в военном деле преимущественно для снаряжения дистанционных
трубок и шрапнелей; в качестве воспламенителей —к зарядам из
бездымных порохов, замедлителей и усилителей — в трубках и взры-
вателях, а также и бикфордовых шнурах — в подрывном деле. Глав-
ное внимание в этот период было сосредоточено на усовершенствова-
нии трубочных порохов для дистанционных трубок и дистанционных
взрывателей. Увеличение дальности зенитной и наземной стрельбы
снарядами дистанционного действия с дистанционными взрывателями
или трубками (в связи с появлением в войсках новых дальнобой-
ных орудий) поставило перед промышленностью вопрос о создании
нового вида трубочного пороха — медленно горящего пороха (МГП),
способного к горению в трубке или дистанционном взрывателе в тече-
ниевремени, по крайней мере в два раза большего, чем мог дать обык-
новенныйтрубочный порох. Решение этой задачи потребовало больших
лабораторных работ по отысканию замедлителей горения и нахожде-
нию надлежащего соотношения компонентов трубочного пороха. Но
к изменению аппаратурного оформления производства и коренной
ломке его технологического регламента оно не привело, по крайней
мере для сортов, имеющих в своей основе селитро-серо-угольную
Все усилия технологов были направлены лишь на достижение
полного однообразия выпускаемой продукции в каждой партии, что
потребовало тщательного изучения всех фаз процесса, его рационали-
зации и детальной регламентации в соответствующих инструкциях.
К этому, в сущности говоря, сводилась работа технологов в валовом
производстве. Зато размах опытных исследований во всех странах
был в этот период весьма велик.
сопровождающееся обь
его объема.
§ 3. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ О СОСТАВЕ И ВИДАХ СОВРЕМЕННЫХ ДЫМНЫХ
ПОРОХОВ
. Составные части дымного пороха и их назначение. Примерно
с 1650 г. и до наших дней военный дымный порох с незначительными
отклонениями имеет следующий состав: 75% селитры, 15%угля и 10%
серы. Это ВВ — механическая смесь горючих веществ, угля и
серы, с каким-либо носителем кислорода, чаще всего — с селитрой.
Значение отдельных составных частей в порохе определяется
следующими соображениями.
Окислитель. Окислителем в военных порохах почти исклю-
чительно является калиевая селитра KN03, отличающаяся меньшей
гигроскопичностью по сравнению с более дешевой натриевой селитрой.
Кроме селитр в качестве окислителей в порохе можно применять хлорат ка-
лия КС1Оа и перхлорат калия КС1О4. Со времен хлоратного пороха Берголле не
прекращались попытки использования порохов с солями кислородных кислот
хлора. Однако практического значения эти окислители не приобрели, так как
пороха, приготовленные на их основе, особенно хлоратные, опасны при фабри-
кации и применении вследствие сравнительно высокой чувствительности. Не по-
лучили практического значения и пороха с другими окислителями: КМпО4,
К2Сг20„ перекисями и тому подобными веществами.
Уголь. Уголь в порохе — горючее вещество. В зависимости
от происхождения и способа изготовления уголь придает пороху
требуемые свойства. Степень обжига угля (при одинаковой механи-
ческой обработке компонентов пороховой смеси) оказывает влияние
как на силу и воспламеняемость, так и на скорость горения пороха.
Общая закономерность для бурых и черных углей следующая: чем
сильнее обожжен уголь, тем труднее он воспламеняется, но зато он
горит быстрее, чем слабо обожженный.
Вместо угля в качестве горючего можно брать для состава дымного пороха
и другие вещества, например клетчатку (целлюлоза), крахмал, тростниковый са-
хар, древесные опилки, парафин, нафталин, соли синильной кислоты и т. п. Од-
нако все предложения такого рода практического применения не нашли. Лишь
для медленно горящих трубочных порохов в ряде рецептур обыкновенный уголь
заменен специальными углями, нефтяным коксом, пробковым углем, смешанным
с мукой, полученной из необожженной пробки, ламповой сажей, графитом и неко-
торыми другими материалами, например купреном (германский патент).
Сера. Сера является связующей замазкой между углем и селитрой.
Порох с серой обладает способностью лучше сохраняться на складах
и не перетираться в мякоть при перевозках^ патронировании.
Кроме цементации порохового зерна, сера также улучшает воспла-
меняемость пороха.
2 Количественное соотношение составных частей в различных
сортах пороха. Первые серьезные научные изыскания о составе по-
роха относятся к началу XVIII в. и связаны с именем Гей-Люссака.
Позднее (в конце этого века) Бертолле высказал свои соображения
о наивыгоднейшем соотношении компонентов в порохе. Таким соотно-
шением он считал: 80% селитры, 5% серы и 15% угля.
Затем во второй половине XIX столетия Бертло уточнил эти
цифры, предложив для дымного пороха несколько возможных реак-
ций разложения (см. § 29, п. 2).
13
В первом приближении, достаточно далеком, впрочем, от действи-
тельного хода разложения, взрыв дымного пороха можно представить
идущим по очень простой схеме, предложенной еще Шеврелем
(1825 г.):
3KNO3 + ЗС + S = K2S + N2 + ЗСО2.
Этому уравнению будет соответствовать состав: 74,84% KNO3;
11,84% S; 13,32% С.
Состав практически применяемых военных порохов во всех евро-
пейских государствах в общем довольно близок к составу, определен-
ному этим уравнением (табл. 1). При этом соотношении компонентов
получается порох, образующий достаточно большое количество газо-
образных продуктов разложения при наибольшем выделении тепла
и наивысшей температуре.
Сорта пороха Состав в процентах
селитра уголь сера
Теоретический состав по формуле:
3KNO3 + ЗС 4- S 74,84 13,32 11,84
Русский, английский, французский, итальянский, шведский и амери-
канский пушечные пороха .... 75 15 10
Русский ружейный . 77 15 8
Германский » 74 16 10
Французский охотничий 78 12 10
Английский » 78 14 8
Французский минный ....... 62 18 20
Рассмотрение этой таблицы приводит к заключению, что разница
в содержании селитры во всех приведенных порохах, за исключением
минного, весьма невелика, и в среднем ее количество близко к норме,
указываемой формулой Шевреля.
Увеличение содержания селитры в охотничьих порохах (78%)
объясняется требованием уменьшить при стрельбе нагар в стволе.
Здесь увеличение количества селитры проведено за счет уменьшения
содержания серы в порохе.
В минном порохе (для его удешевления) количество селитры
обычно уменьшается.
В трубочных и шнуровых порохах иногда уменьшают Содержание
селитры и угля за счет серы, достигая этим удлинения времени
горения пороха.
Во Франции, например, приняты три типа пороха для бикфордовых шнуров:
эазного времени горения, именно — в 40, 100 и 150 сек.
Количество серы в составе этих порохов постепенно возрастает по мере необ-
ходимости удлинения времени горения, что видно из табл. 2.
Время горения 1 м в секундах KNO„ | S | С
в %
40 100 150 72 13 15 62 20 18 40 30 30
Что же касается изменения свойств пороха в зависимости от
разницы в содержании селитры, то давно было установлено,что с
уменьшением содержания селитры за счет увеличения угля объем
газов, образующихся при разложении пороха, ввиду возрастания
количества СО увеличивается, а количество тепла, выделяемого поро-
хом при горении, уменьшается. Уменьшаются также температура
и скорость взрывчатого разложения пороха.
Увеличение же содержания угля в порохе вызывает ослабление
связи между отдельными составными его частями, уменьшает твер-
дость зерен и увеличивает гигроскопичность пороха.
В заключение следует сказать, что все попытки коренным образом
изменить свойства дымного пороха заменой его составных частей
другими компонентами не дали хороших результатов; достигая,
например, увеличения силы и бризантности пороха заменой селитры
бертолетовой солью, увеличивали в то же время его стоимость и опас-
ность в обращении; удешевляя порох заменой калиевой селитры
натриевой, получали его очень гигроскопичным, следовательно, не-
удобным для хранения. Вследствие этого пороха с измененным соста-
вом особого распространения не получили.
3. Виды современных военных и невоенных дымных порохов-
Военные дымные пороха можно разделить на следующие
виды: 1) обыкновенные общего назначения; 2) трубочные и
3) шнуровые.
Обыкновенные дымные пороха по действующим ОСТ
делят по форме зерен на несколкьо сортов, а по составу —на два:
обыкновенный и бессерный. Эти пороха предназначаются для изго-
товления воспламенителей к зарядам из бездымного пороха, для
снаряжения шрапнелей и изготовления всякого рода замедлительных
и усилительных пороховых деталей в трубках, взрывателях и средст-
вах воспламенения.
Трубочные пороха делят на: а) обыкновенные трубоч-
ные и б) медленно горящие трубочные пороха для снаряжения дистан-
ционных частей трубок и дистанционных взрывателей.
Наконец, шнуровой порох у нас принят для бикфордова
шнура лишь одного состава: с 78% селитры, 12% серы и 10% угля.
Невоенные дымные пороха в свою очередь разде-
ляют на несколько сортов: 1) охотничьи, 2) минные и 3) шнуровые.
Охотничьи пороха делят на два вида: с нормальным содержа-
нием серы (9—10%) и уменьшенным (5—7%). Каждый вид делят на
сорта по размеру зерна (крупный, средний, мелкий и самый мелкий).
Минные пороха у нас приняты трех сортов с различным
содержанием составных частей.
Шнуровой порох ничем не отличается от соответствующего
военного сорта.
ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ОКИСЛИТЕЛИ
§ 4. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОКИСЛИТЕЛЕЙ
В качестве носителя кислорода в порохе употребляются исклю-
чительно селитры. Другие окислители (хлораты, перхлораты, марган-
девокислые и хромовокислые соли) в пороходелии применения не
долучили. Для большинства сортов пороха обычно применяют калие-
зую селитру, для некоторых сортов —натриевую, аммиачную и,
наконец, в очень ограниченном количестве сортов —бариевую.
Замена KNO3 натриевой (NaNO3) или бариевой [Ba (NO3)2] селит-
рами, как показывают расчеты и опыт, не отражается на взрывчатых
свойствах обыкновенного пороха, если смеси с этими селитрами взяты
в соотношениях, содержащих одинаковое с KNO3 количество кисло-
рода на одно и то же количество серы и угля. В этом случае объем
газов и количество тепла примерно останутся такими же, как и для
пороха с KNO3. Если же делать расчет на единицу веса пороха, то
влияние эквивалентных весов селитр KNO3, Ba(NO3)3 и NaNO3 оказы-
вается уже существенным. Замена калиевой селитры бариевой вызы-
вает уменьшение объема газообразных продуктов взрыва и теплоты
на единицу веса пороха. Так как эквивалент KN03 — 101, а эквива-
лент бариевой селитры [Ba (NO3)2], равный половине молекулярного
веса ее, 130,5, то для сжигания одинаковых количеств серы и угля
бариевой селитры потребуется на */3 больше, чем калиевой, а следо-
вательно, единица веса пороха с бариевой селитрой даст меньше тепла
и газов, и скорость горения такого пороха будет меньше. Поэтому
бариевая селитра может найти применение лишь для частичной за-
мены калиевой селитры в медленно горящих трубочных составах.
Что же касается натриевой селитры, то при эквиваленте 85 ее
потребуется на Vs меньше калиевой селитры. Поэтому единица веса
пороха с натриевой селитрой выделяет больше тепла и газов; только
большая гигроскопичность препятствует широкому употреблению
ее в пороховых смесях. В ряде стран натриевую селитру, однако,
применяют в минных порохах.
Следует сказать также об аммонийной (аммиачной)
селитре как окислителе в особом виде порохов —бездымных
порохах с аммонийной селитрой. Такого рода пороха применяли для
стрельбы в 90-х годах прошлого столетия в Германии и Австрии.
В период первой империалистической войны об этих порохах вновь
вспомнили. В Германии пороха состава 90% NH4NO3 и 10% угля
в виде прессованных цилиндров или колец добавлялись к зарядам
из бездымного пороха. Такое суррогатирование порохов коллодийного
типа селитро-угольными добавками имеет значение и в наше время.
§ 5. КАЛИЕВАЯ СЕЛИТРА
1. Свойства. Калиевая селитра KNO3 (нитрат калия, азотноки-
слый калий) в чистом виде представляет собой бесцветные кристаллы.
Эта соль диморфна: при обыкновенных температурах она образует
кристаллы в виде длинных ромбических
шестигранных призм, оканчивающихся
шестигранными же пирамидами или
двумя заостренными плоскостями
(фиг. 3, а). Эта модификация стабильна
до 126°. При 126° она переходит
в ромбоэдрическую форму (фиг. 3, б).
Теплота превращения 1,19 кал на
1 моль. Удельный вес 1,9—2,09. Темпе-
Фиг. 3. Формы кристаллов ратура плавления 336°. Теплота плав-
а- омбическ?31 «-омбо ления 47,37 кал/г. При нагревании
а ром ическая, ром оадрическая. выще gggo q cejfflTpa начИнаеТ рДЗЛа-
гаться с выделением кислорода, причем сначала образуется KNO2,
а затем К2О с выделением азота. Таким образом при высоких тем-
пературах селитра является сильным окислителем.
На раскаленном угле она дает вспышку с пламенем лилового цвета.
Нерастворимая вовсе в абсолютном спирте, селитра хорошо рас-
гворяется в разбавленном спирте и воде, особенно горячей, что видно
из табл. 3.
ратура в °C KNO3 в 100 г раствора Темпе- ратура в °C KNO3 в 100 г раствора ратура в °C KNOa в 100 г раствора Темпе- ратура KNO3 в 100 г раствора
0 30 31,5 60 52,5 90 67,1
10 177 40 39,1 70 58 100 114 757
20 24,1 46,2 80 62,8 120 126 79,8 83,1
Данные удельного веса этих растворов при 2 (УС приведены в табл.4.
KNO3 в % Удельный вес | KNOS в % Удельный вес d^°
5 1,029 15 1,100
10 1 1,062 | 20 1,132
18
Гигроскопичность калиевой селитры, не загрязненной примесями
других солей, весьма
мала. В этом отноше- Таблица 5
нии она выгодно отли-
чается от натриевой и
аммиачной селитр. Ма-
лая гигроскопичность
объясняется высокой
критической влажно-
стью KNOS, величины
которой приведены в
Крита ческой влаж-
н о с т ью называют ту отно-
сительную влажность, выше
которой соль, в данном слу-
чае селитра, будет увлаж-
няться. Эта влажность уста-
Темпе- ратурэ Упругость водяного Упругость пара насы- щенного раствора Критическая влажность А100
рт. ст.
0 4,58 4,4 96,1
5 6,54 6.2 94,8
10 9,21 8,7 94,4
15 12 79 11,9 93,0
20 17,53 1'6,0 91,3
25 23,76 21,5 905
30 31,84 28,3 88,9
40 55,32 48,0 87.8
50 92,50 80 5 87,5
упругость пара раствора селитры станет равной упругости пара воды в воздухе.
* 1ри влажности воздуха ниже критической селитра будет подсыхать. В этом
случае упругость ее пара
над насыщенным раство-
ром вещества будет выше
Критическая влаж-
ратуре является величи-
ной постоянной для каж-
дого вещества. •
Величину ее для дан-
ной температуры очень
легко определить, если
известна упругость пара
насыщенного раствора и
упругость водяного пара
при той же температуре.
пара насыщенного рас-
твора при температуре
сыщающих воздух водя-
ных паров. Тогда крити-
ческая влажность выра-
ю=^-юо.
4. Кривые критической влажности для NaNO.,
KNOa и NaCl при различной температуре.
Ее величина, как и
относительной влажнос-
ти, выражается в про-
Из табл. 5 видно, что при 20° калиевая селитра начнет увлаж-
ться лишь при относительной влажности воздуха выше 91%, тогда
к натриевая селитра —при относительной влажности воздуха
ше 73%, а аммиачная — выше 67%.
19
—На фиг. 4 приведена сравнительна ДййГрйммй ИАменёИИЯ крити-
ческой влажности селитр в зависимости от температуры, еще раз
подтверждающая меньшую гигроскопичность калиевой селитры.
2. Нахождение калиевой селитры в природе. В малых коли-
чествах калиевая селитра весьма распространена в почве и в воде,
особенно колодезной, а также в растениях.
Образование калиевой селитры в природных условиях протекает успешно
при наличии следующих условий: 1) предварительное образование аммиака (ми-
нерализация азота), 2) присутствие свободных оснований, 3) достаточный доступ
воздуха, 4) бедность почвы органическими веществами, 5) повышенная темпера-
тура (до 37° С), 6) достаточная влажность, необходимая для развития микробов,
но не препятствующая циркуляции воздуха, и 7) отсутствие хлористых металлов
(калия и кальция), которые, согласно данным опыта, вредно влияют на образо-
вание азотной кислоты и ее солей (нитрификацию) в почве.
Исследования Шлезинга и Мюнца выяснили, - что окисление аммиака в азот-
ную кислоту происходит в две последовательные фазы: сначала образуется азоти-
стая кислота по реакции
2NH3
2HNO2 + НА
которая затем окисляется в азотную кислоту:
2HNO. + О., = 2HNO3.
Первая фаза окисления аммиака является следствием действия на него нит-
ритных, а вторая — нитратных бактерий. Их питание осуществляется за счет
углекислоты воздуха. При наличии в почве значительного количества органи-
ческих веществ селитренные бактерии остаются недеятельными, и тогда «рабо-
тают» гнилостные бактерии, разрушающие органические соединения с превра-
щением последних в углекислоту, воду и аммиак. По окончании этого процесса
нитритные бактерии получают возможность развиваться, и начинается окисле-
ние аммиака в азотистую кислоту, причем подготовляется среда, необходимая для
размножения нитратных бактерий, а следовательно, и для последующего образо-
вания азотной кислоты.
Таким образом првцесс окисления азота в азотную кислоту происходит весьма
сложным путем-
В природе селитра может образоваться также вследствие непосредственного
окисления азота воздуха в присутствии оснований под влиянием разрядов атмо-
сферного электричества (особенно во время грозы).
Образующиеся прямым окислением воздуха окислы азота (NO, N.O3 и NO.)
переходят также в азотную кислоту.
Селитра образуется также в растениях вследствие влияния некоторых клеток,
действующих подобно селитренным бактериям, особенно во время цветения
растений.
В сахарной свекловице содержание селитры доходит до 0,15%; французский
инженер Фоше выработал способ получения селитры из отбросов сахарного произ-
водства (патоки). Добывание свекловичной селитры было установлено на некото-
рых заводах во Франции.
3. Месторождения калиевой селитры за границей и в СССР.
За границей залежи селитры находятся, главным образом,
в Бенгалии и на о. Цейлоне (Индия) в Персии, Египте, Алжире,
Испании. Наиболее богатыми месторождениями селитры были
индийские, почему до открытия залежей натровой селитры в Чили
(1825 г.) калиевая селитра была известна на рынке под именем
«ост-индской».
20
В 1894—1898 гг. из Индии экспортировалось ежегодно в среднем по 20 000 m
селитры. В настоящее время этот источник имеет некоторое значение лишь
Эту селитру с содержанием 50—70% KNO3 выщелачивают из породы,
чего очищают кристаллизацией.
В СССР самородная калиевая селитра в смеси с натровой и магни-
евой, а также поваренной солью, гипсом и другими веществами встре-
чается во многих местах.
Наибольшие запасы расположены в среднеазиатских республиках:
в районах близ г. Ашхабада и Мервском оазисе Туркменской ССР,
в Хивинском оазисе, .Бухарской и Ферганской областях Узбекской
ССР. Селитра залегает здесь главным образом около курганов, слу-
живших, вероятно, местами погребения.
В разное время некоторые из этих месторождений разрабаты-
вались местным населением. Сейчас эксплоатация их прекращена
в связи с организацией производства конверсионной селитры.
Запасы самородных селитр среднеазиатских республик точно не
определены; по ориентировочным подсчетам они не превышают
нескольких тысяч тп. Еще меньшее значение имеют залежи селитры
в других частях СССР.
На Кавказе селитра была найдена в Армянской ССР и в Нахиче-
ванской АССР (близ г. Нахичевани).
Кроме того, известны месторождения селитры в Чкаловской,
Омской (у г. Тюмень на р. Туре и на р. Тоболе) и Новосибирской
(Барабинская степь) областях, в Казахских степях, в солончаках
у берегов Каспийского и Черного морей и в Крыму возле Инкермана.
Все эти месторождения еще менее мощны, чем среднеазиатские.
Поэтому следует заключить, что в СССР нет залежей селитры, пред-
ставляющих серьезный промышленный интерес.
Но, как уже упоминалось выше, KNO3 сейчас получают обыкно-
венно разложением калиевых солей с натровой селитрой (синтети-
ческой или натуральной). Поэтому, учитывая мощное развитие за
Сталинские пятилетки нашей азотно-туковой промышленности и от-
крытие огромных запасов калийных солей в Соликамском районе, мы
можем сказать, что СССР обладает практически неограниченными
ресурсами для получения калиевой селитры. Запасы карналита
(КС!- MgCl2- 6Н2О) и сильвинита (NaCl-KC!) на разведанной площади
исчисляются в 14,4 млрд, т сильвинита и 10,8 млрд, т карналита.
4. Изготовление калиевой селитры для целей пороходелия. При-
мерно до 60-х годов прошлого столетия калиевую селитру для
пороходелия получали во всех странах, главным образом, так на-
зываемым буртовым способом.
метр оуртов за
лачивания грязную селитру подвергали очистке, называемой рафинировкой или
нитрованием.
21
В России литрование селитры производили на пороховых заводах, получав-
лих грязную селитру от поставщиков-крестьян.
С 80-х годов прошлого столетия в России, а за границей не-
сколько ранее, добычу калиевой селитры буртовым способом пре-
кратили, и селитру стали получать одним из следующих двух методов.
1. Реакцией обменного разложения натровой селитры NaNO3 и
тоташа К2СО3. Поташ растворяют в воде и при кипячении добавляют
небольшими порциями чилийскую селитру. В растворе получается
калиевая селитра, а в осадке —сода. Раствор сливают, упаривают;
из раствора при этом кристаллизуется селитра.
2. Реакцией обменного разложения NaNO3 и хлористого калия
КС1. Растворяют в воде NaNO3 и, доводя раствор до кипения, прибав-
ляют небольшими порциями КС1. В растворе получается калиевая
селитра, в осадке —поваренная соль.
Затем полученную селитру подвергают литрованию для удаления
посторонних примесей, главным образом хлористых солей.
В настоящее время применяют исключительно хлористый калий,
так как использование поташа оказалось мал,о выгодным ввиду того,
что он не дает полного расложения натриевой селитры, а кристалли-
зация калиевой селитры в этом случае не проходит полностью.
Реакция получения KNO3 протекает согласно уравнению:
NaNO3 + KC1 KNO3 + NaCl.
При проведении процесса для улучшения выхода калиевой селитры
пользуются различной растворимостью реагирующих солей при оди-
наковых температурах (табл. 6).
Количество вещества, растворимого в 100 г воды при различной температуре, в г
Температура ! Вещество 0’ 10’ 100’
Хлористый калий » натрий . . ...... 1 28,5 | 35,5 1 32,0 | 35,7 57,0 39,6
Натриевая селитра Калиевая » . * I 71,0 I 13,0 1 78,0 22,0 178,0 246,0
Отсюда следует, что реакцию выгоднее проводить при повышен-
ных температурах, так как в этих условиях растворимость калиевой
селитры резко возрастает, в то время как растворимость хлористого
натрия почти не изменяется. Поэтому эта соль при соответствующей
концентрации раствора будет выпадать в осадок.
Для наглядности ниже приводятся две диаграммы растворимости
указанных выше солей (фиг. 5).
22
В присутствии NaNO3 растворимость NaCl еще более уменьшается
(фиг. 6).
Схема производственного процесса получения KNO3 из NaNO3
и КС1, называемого обычно конверсионным, показана на фиг. 7.
Рассуждая теоретически, можно считать, что для технологического
оформления указанного выше процесса выпаривания собственно
Фиг. 5. Кривые растворимости NaNO3,
KNO3 и NaCl в зависимости от темпе-
ратуры, независимо друг от друга.
мости NaNOs и NaCl в зави-
симости от температуры при
их совместном присутствии.
не требуется; достаточно отделения нагретого раствора от хлористого
натрия и охлаждения раствора для кристаллизации селитры.
Селитра, однако, при этом получается загрязненной NaCl, а послед-
ний после фильтрации увлечет в примеси некоторое количество се-
литры. Для улучшения же выхода KNO3 и получения чистого про-
дукта необходима тщательная отмывка селитры от хлористого натра,
а последнего — от селитры. Наличие же промывок влечет за собой
появление разбавленных растворов, а следовательно, и процессов
выпаривания.
23
наших пороховых заводах селитру получали до недавнего вре-
мени в котлах, обогреваемых голым
огнем, или дымогарными газами, или
паром (фиг. 8)Ч
Фиг. 7. Схема производствен-
ного процесса при получении
NaNO3 конверсионным методом.
В настоящее время калиевую селитру
не выделывают на пороховых заводах; ее
доставляют с предприятий основной хими-
ческой промышленности в совершенно гото-
вом для фабрикации пороха виде.
На этих заводах конверсионный способ
в значительной мере рационализирован
в аппаратурной части.
Вместо старых неудобных фильтров
введены вращающиеся вакуумфильтры
селитры.
типа Вольфа или Оливера. На этих фильтрах проводят и промывку селитры, при
чем благодаря этому расход промывной жидкости резко сокращается.
Точно так же для концентрирования промывных вод и щелоков в настоящее
время применяют одно- и двухкорпусные выпарные вакуумаппараты с солеотде-
лителями, отличающиеся большой эффективностью.
Затем использованы современные типы кристаллизаторов, например шнеко-
вые кристаллизаторы с приспособлениями для передвижения и перемешивания
кристаллизуемой жидкости.
Такие кристаллизаторы обладают большой производительностью и дают воз-
можность^получать соль в виде однородных кристаллов требуемых размеров.
Недостатком описанного выше способа производства является получение
отхода в виде малоценной поваренной соли- Поэтому имеется ряд предложений
1 Подробное описание этого процесса см. С. А. Броуне, Технология по-
поха. ч. т. п . 1094
по усовершенствованию конверсионного метода. Заслуживает наибольшего вни-
мания предложение о замене натриевой селитры аммиачной.
В этом случае процесс идет согласно следующей реакции:
NH4NO3 + КС1 = KNO3 + NH.C1,
причем в качестве отхода получается ценный хлористый аммоний.
Кроме конверсионного способа техническое применение находит также и Син-
тетический способ получения калиевой селитры.
Технический процесс здесь в основном аналогичен описываемому ниже (§ 6,
п. 4) для натриевой селитры, с той только разницей, что для поглощения окислов
азота применяют раствор поташа, а не соды. Это обстоятельство затрудняет ши-
рокое применение этого метода, так как поташ является одной из самых дорогих
калийных солей.
’ Наконец, за последние несколько лет в ряде стран усиленно разрабатывают
способ получения как калиевой, так и натриевой селитр взаимодействием соот-
ветствующего хлорида с азотной кислотой или окислами азота. Подробнее об этом
методе будет сказано ниже в параграфе о натриевой селитре.
5. Технические требования к селитре. Калиевую селитру допу-
скают для фабрикации порохов, если она удовлетворяет следующим
требованиям сорта А по ОСТ1 (табл. 7).
Нормы
пор. Перечень требований сорт А сорт Б сорт В
Кристаллы белого цвета, без заметного на-глаз за- [ грязнения 99,8% Не более 0,03% 0,1% Кристаллы белого 99,0% Не норми-
2 5 Содержание в пересчете на сухое вещество, не менее . Содержание NaNO3 Содержание влаги, не более . Содержание хлористых солей в пересчете на NaCl, не ляющийся кри- сталлический порошок бело- го цвета 98,0% Не норми- 2У5%Я Не норми- руется
б Содержание тяжелых метал-
7 Содержание углекислых со- лей в пересчете на К2СО3, не более Не норми- | Отсутствие Не норми- руется
8 9 Содержание е нерастворимых в воде примесей Содержание солей: а) хлорноватой । б) хлорной > кислот в) серной J г) кальция и магния . . . д) содержание органиче- ских соединений .... Отсутствие 11 I j Отсутствие
ОСТ НКТП 2463 (взамен OCT 234—237).
25
Два другие сорта предназначаются: сорт Б — для консервирова-
ния в пищевой промышленности, а сорт В —для прочих нужд про-
мышленности и сельского хозяйства.
Калийную селитру первых двух сортов упаковывают у нас в чис-
тые деревянные бочки, выложенные внутри оберточной бумагой.
Калийную селитру сорта В упаковывают в тканевые мешки емкостью
в 80 кг. В некоторых государствах Западной Европы готовую селитру
хранят в сплавленном виде в плитках, что очень удобно, так как
плитки селитры не требуют укупорки и, кроме того, они менее под-
вержены увлажнению, чем порошкообразная селитра. Кроме того,
они легко измельчаются, что имеет значение при фабрикации пороха.
Плавят селитру в чугунных котлах, после чего ее отливают в чугун-
ные формы. Плавку селитры нужно вести очень осторожно, без пере-
грева, чтобы она не начала разлагаться.
Довольно жесткие нормы, установленные стандартом для селитры
сорта А, имеют целью обеспечить надлежащее качество полученного
из нее пороха по влажности, гигроскопичности, чувствительности
к механическим воздействиям и химической стойкости. Стандарт
исключает или ограничивает практически достижимым минимумом
содержание в селитре гигроскопичных пр'имесей, способных в случае
их наличия в селитре в значительных количествах увеличить общую
ее гигроскопичность. Такими примесями является хлористый натрий,
натровая селитра, магниевые, углекислые и кальциевые соли. Стан-
дарт не допускает присутствия в селитре солей тяжелых металлов
и нерастворимых в воде примесей, состоящих преимущественно
из песка, так как их присутствие даже в незначительных количествах
в порохе может послужить причиной взрыва во время фабрикации.
По той же причине не допускают в селитре и чувствительные к меха-
ническим воздействиям соли хлорной и хлорноватой кислот1. По
отношению к хлоридам это бесспорно; что же касается перхлоратов, то
нельзя не признать, что опасения в этом отношении преувеличены.
По Ленце и Бергману2, допускается в селитре до 0,5% КСЮ,. Согласно
опытам Б. Ю. Розмана3, введение в состав пороха даже 1% КС1О4
не отражается на его чувствительности к механическим воздействиям
по показаниям пробы на копре. Органические примеси нежелательны
потому, что могут вызвать снижение химической стойкости пороха
в результате окислительных процессов в этих примесях. Норма по
влажности установлена в 0,1%, потому что при таком количестве
ее можно не принимать в расчет, так как она не влияет заметно на
пропорцию составных частей пороха. Методы испытания селитры
изложены в гл. 14, § 52, п. 2.
1 Нелюбин, К вопросу о присутствии хлорных и хлорноватых солей в про-
дажной чилийской селитре. Артиллерийский журнал № 10, Отдел неофициальный,
1899 г.
2 Escales. Schwarzpulver, L, 1914, стр. 53-
3 Б. Ю. Р о з ма и, Технология пороха (Пороха, механические смеси), М., 1937,
§ 6. НАТРИЕВАЯ СЕЛИТРА
Значение натриевой селитры в пороходелии определяется тем,
что она является полуфабрикатом для получения калиевой селитры.
У нас в производство порохов самостоятельно натровую селитру
не допускают. Однако в некоторых .странах (Франция, США) ее
применяют для фабрикации низших сортов минного пороха.
1. Свойства. Натриевая селитра NaNO3 (азотнокислый натрий
или нитрат натрия) образует кристаллы гексагональной системы
в форме тупых ромбоэдров, почти кубов, удельного веса 2,1с темпера-
турой плавления 308° С Ч При дальнейшем нагревании выше 380° С
натриевая селитра начинает разлагаться, подобно калиевой, с образо-
ванием сначала NaNO3, а затем Na.O с выделением азота. По наруж-
ному виду эта соль либо бесцветна, либо слегка окрашена,прозрачна
или только немного просвечивает. Натуральная NaNO3 содержит
довольно значитель-
кую примесь пова- ренной NaCl и гла- уберовой Na2SO4 со- лей. Селитра легко растворяется в воде. Растворимость ее сильно увеличива- ется с возрастанием температуры, хотя и не в такой степе- ни, как калиевой.. В табл. 8 приведены цифры, характеризу- ющие растворимость натриевой селитры. Таблица 8
Темпера- тура в °C Растворимость нитрата в 100 г раствора Темпера- тура в °C Растворимость нитрата в 100 г раствора
-6,7 —12/7 —18,5 0 10 20 30 40 16.7 28,6 36,9 42,2 44.6 46.8 49 0 51,2 50 60 70 1 80 । 90 100 119 53,3 55.5 57,6 597 61,7 63,5 67,6
Как уже указывалось, в присутстствии других солей, особенно
хлористого натрия, растворимость чилийской селитры сильно пони-
жается. В водном спирте она растворяется лучше калиевой селитры.
Натриевая селитра довольно гигроскопична, причем это свойство
зависит от ее чистоты. Примесь некоторых солей (в особенно сти NaNO,)
сильно повышает гигроскопичность нитрата.
Величина критической влажности для этой соли указана
в табл. 9.
Таким образом при нормальной температуре нитрат натрия начи-
нает увлажняться при относительной влажности воздуха выше 73—
73%. При повышении температуры критическая влажность натриевой
селитры падает.
1 По технической энциклопедии, т. 20. стр. 476, по Касту и Метц’
312” С (стр. 77); Химические исследования ВВ, ГХТИ, Л,—М„ 1934, стр. 7
Таблица 9
Температура Упругость водя- ного пара Упругость пара насыщенного рас- твора соли Критическая влажность
от- ст-
4,58 3,5 76,4
g 6,54 4,9 74,9
10 9.21 6,9 74,9
15 12'79 9,5 74,3
.20 17,53 12.8 73,0
25 23,76 17,2 72,3
30 31,82 22,6 71,0
35 42,17 29,7 70,4
40 55,32 38,1 68,9
50 92,51 63,2 68,3
2. Распространение в природе. Залежи естественной натриевой
селитры, имеющие мировое значение, находятся на западном берегу
Южной Америки —в Чили, в долинах Тарапака и Тахома. По одним
данным месторождения этибыли открыты еще в XVIII в., по другим—
в 1821 г. Эксплоатация месторождений была начата в 1825 г. Принад-
лежность этих месторождений республике Чили послужила основа-
нием для названия натриевой селитры «чилийской селитрой».
Общее количество селитры, находящейся в чилийских месторож-
дениях, точному учету не поддается и различными авторами опреде-
ляется от 50 до 120 млн. т, по другим данным — даже до 500 млн. т.
Месторождения чилийской селитры являлись до последнего
времени единственными в мире, представляющими практический
интерес. Другие месторождения натриевой селитры, например Египта
и Сахары, не имеют существенного значения.
В последние годы в Мариентале (юго-западная Африка) открыты
мощные залежи натриевой селитры, превосходящие по качеству
чилийскую селитру.
Месторождения селитр в СССР, как мы уже указывали выше,
не имеют практического значения;
В Чили разрабатываются пластообразные залежи и гнезда селитро-
содержащей породы, заключающей песок, хлористый натрий, гипс
и другие минералы в конгломератах очень молодого геологического
возраста (фиг. 9 и 10).
О происхождении чилийских месторождений существуют две теории. Наиболее
вероятная принадлежит Мюнцу, Лангбейну и Нельнеру и состоит в том, что мест-
ности, заключающие эти месторождения, были ранее морским дном и при медлен-
ном подъеме из-под воды удержали на себе огромные количества морских водо-
рослей. Азот этих растений по мере их разложения окислялся в азотную кислоту,
которая в присутствии поваренной соли и превращалась в натриевую селитру.
Некоторым подтверждением этой теории может служить открытие в неочищенной
чилийской селитре соединений иода (йодистого калия), присутствие которого
очень характерно для морских водорослей.
29
Вторая теория (Оксениуса) допускает, что азотная кислота ооразовалась вслед-
ствие разложения гуано, встречающегося иногда и в настоящее время в толще
селитренной породы >.
3. Добывание чилийской селитры. Обычно селитросодержащую
породу добывают взрывным способом; грубо отделяют от породы
и измельчают на дробильных машинах. Измельченную селитросодер-
жащую породу («каличе» и «костра»), содержащую, главным образом,
азотнокислый и хлористый натрий, в открытых железных резервуарах
выщелачивают горячей водой, кристаллизуют из раствора и сушат.
Раньше перерабатывали селитренную породу, содержащую не
менее 12—14% NaNO3. Теперь по способу Гегенхейма переработке
подвергают породу, содержащую всего лишь 6—8% NaNO3.
4. Получение синтетической селитры. В настоящее время исход-
ным сырьем для получения азотистых соединений, и в частности нитра-
тов, является уже не чилийская селитра, а аммиак и полученные из него
окислы азота. Еще во время первой империалистической войны в Гер-
мании был разработан заводский способ2 получения синтетической
натриевой селитры. Окислы азота, образующиеся при контактном
окислении аммиака, обрабатывали в поглотительных башнях рас-
твором соды. При этом получали смесь нитрата NaNO3 и нитрита
NaNO2 натрия. Путем прибавления азотной кислоты и продувки
воздухом нитрит окислялся в нитрат. Далее кислый раствор нейтрали-
зовали содой и выпаривали.
Понятно, что селитру можно получить и прямым действием слаоои
азотной кислоты, синтетически полученной тем или иным способом, на
соду. Значительная часть синтетической селитры, имеющейся сейчас
в Европе, получена нейтрализацией синтетической кислоты содой.
Этот метод вследствие высокой стоимости соды не является с экономической
точки зрения наиболее желательным. Более рентабельным явился бы способ,
в котором сода была заменена хлористым натрием. В связи с этим за последние
годы проведен целый ряд исследований по вопросу получения селитры из азотной
сислоты и хлористого натрия, причем побочным продуктом (который может
получить в условиях работы военного времени значение основного, а селитра —
побочного) является хлор.
Экономические перспективы этого способа при благоприятном разрешении
аппаратурных трудностей не могут вызывать сомнения. Возможность получения
зелитры этим путем видна, из уравнения:
3NaCl + 3HNQ. ч— ЗНС1 + 3NaNO3
ЗНС1 + HNOa ^ntCl. + N0Cl + 2H,0
:iCL
3NaCl + 4HNOa jzzt 3NaNOa + NOCI + Cla + 2H2O
Как известно, основным методом получения хлора сейчас является электро-
химический способ (электролиз расплавленной поваренной соли), хотя химиков
аздавна занимал вопрос о возможности получения в промышленных масштабах
хлора чисто химическим путем. Сейчас старые идеи на новой технической основе
тривели к тому, что химический способ получения хлора вновь выступает на сцену,
<ак конкурент электрохимическому.
1 Подробности см. С. А. Броун с, Технология пороха, ч. I, Л., 1925,
стр. 59, 60.
2 Над теоретической стороной этого процесса накануне войны много рабо-
тали и русские химики. См. проф. А. Сапожников, Азотная кислота и
селитра, II, 1917, стр. 35—39.
По опубликованным в 1935 г. в американской технической прессе данным1 2
в США строят два завода для получения хлора и синтетической селитры из азот-
ной кислоты и поваренной соли, причем один из этих заводов рассчитан на годо-
вую производительность в 10 000 т хлора.
5. Технические условия на NaNO3, предназначенной для порохо-
делия. По действующему OCT 3, NaNO3 (в пересчете на сухое вещество)
должно, быть не менее 99,5%, влаги—не более 2%, NaNO. и других
окисляемых веществ — отсутствие или в крайнем случае 0,003%.
Хлористых солей (в пересчете на NaCI) допускается не более 0,25%,
а нерастворимых в воде примесей — не более 0,1%. Хлорных хлорно-
ватых солей, а также солей кальция и магния не допускается вовсе; не
допускается и наличие органических примесей.
В дополнение к ОСТ для селитры, идущей в динамиты, установ-
лена проба на стойкость по Абелю при 75° не менее 30 мин.3.
* § 7. АММИАЧНАЯ ИЛИ АММОНИЙНАЯ СЕЛИТРА
1. Физико-химические свойства. Аммиачная селитра, или нитрат аммония,
NH4NO3 представляет собой в химически чистом виде бесцветные кристаллы.
Технический продукт нередко имеет желтоватый или розоватый оттенок в ре-
зультате окрашивания селитры следами
1,79. Удельная теплоемкость при 0—31° С
Аммиачная селитра полиморфна и суще-
ствует в пяти кристаллических формах:
тетрагональной, ромбической (две различ-
ные формы), ромбоэдрической и кубической.
Кристаллы тетрагональной формы пред-
ставляют собой четырехгранные призмы или
пирамиды, изображенные на фиг.
температурах, а ............ ......
Между—16 и—18° они переходят в ром-
бические (игольчатые> кристаллы (д и е)
с удельным весом 1,725. Эта форма кристал-
лов устойчива до температуры + 32,1° С;
она характеризуется отсутствием спекания
кристаллов4 и наиболее удобна для приме-
нения. При температуре выше 32,1° С ром-
бические кристаллы увеличиваются в объеме Фиг- "• Кристаллические формы
на 3% с поглощением тепла в количестве аммиачной селитры
5 кал на 1 г соли и распадаются при этом
в мелкокристаллический порошок другой, также ромбической, формы с удельным
весом 1,66. Во влажной атмосфере этот порошок быстро твердеет, подобно цементу.
При 4- 84,2° С он превращается в кристаллы ромбоэдрической модификации с удель-
ным весом 1,69. Эти кристаллы имеют грани формы ромбов и трехгранные углы
(фиг. 11, в). Процесс их образования протекает с сокращением объема и выде-
лением тепла в количестве 5,3 кал на 1 г вещества. При 125,2° С кристаллы
1 Chem. a. Met. Eng., 1935, XI, стр. 64.
2 ОСТ НКТП 2464.
3 К. Ф- Бо.станжогло, Производство нитроглицерина и динамитов,
Оборонгиз, 1938, стр. 139, 172—174.
4 Дубовицкий и Кудрявцев, Производство аммонийной селитры,
ГОНТИ, НКТП, 1938, стр. 14.
31
ромбоэдрической формы переходят в кубическую форму (г), отличающуюся
также слипаемостыо. _
Температуры перехода или рекристаллизации зависят от давления. Однако
необходимы давления порядка нескольких сот атмосфер для того, чтобы темпе-
ратура перехода изменилась на несколько градусов.
Совершенно чистый и безводный нитрат аммония имеет температуру затверде-
вания 169,6°. Однако уже незначительная примесь воды значительно снижает
эту температуру. Частичный распад аммиачной селитры на закись азота и воду
Таблица Ю NH4NO3 = N2O + 2Н2О
Темпера- тура в °C NH4N03B100a раствора Темпера- тура начинается уже при 110°; NH.NO, в 100г при 156° разлагается 1% паствооа аммиачной селитры, при вг 180°—3%; начиная с 185°, происходит бур-
0 10 30 40 50 54,2 59 1 63,'9 70.8 78,0 60 '70 80 90 100 ное разложение. §12 Аммиачная селитра 03*7 хорошо растворима в во- 302 де, что видно из табл. 10. В отличие от солей 91 0 слабых кислот аммиак не ’ выделяется из растворов,
иднако реакция раствора аммиачной селитры — Таблица 11 кислая. Раствооение нитоата
Темпера- тура в °C Упругость водяного Упругость пар насыщенного раствора амми ачной селитры Нпитичрекая амМ0НИЯ в В0Де с°прО- г\ри1ичеикаи ВОждается поглощением влажность тепла. При растворении, pi 1 пл например, порошкообраз- ~р ного NH4NO3 в равном количестве воды темпера-
в мм рт. ст.
. 10 15 20 25 30 40 50 9,21 12,79 - 17,53 23,76 31,82 55,32 92,51 6,88 8,95 11.74 14,94 18,98 29,11 44,71 тура падает с +15° до 74,7 —10°; при растворении 70,0 же 6 частей нитрата ам- 67,0 мония в 10 частях воды 62,8 снижение температуры 59’5 составит даже 27°. 52,5 Аммиачная селитра 48,3 чрезвычайно гигроскопич- на, что является ее круп-
ным недостатком, затруд- няющим применение ее «<ак для приготовления взрывчатых веществ и порохов, так и для производства удобрений. Гигроскопические свойства аммиачной селитры были впервые исследованы Кор- трайтом1, изучавшим эти свойства и у других селитр. Кортрайт первый нашел для этой селитры величины критической влажности при различных температурах (табл. 11). Из этой таблицы видно, что величина критической влажности аммиачной Зная критическую влажность аммиачной селитры, мы всегда можем установить характер влияния на нее той или иной относительной влажности- и температуры окружающего воздуха. Так, например, если в помещении относительная влажность воздуха при 25° С равна 70%, то аммиачная селитра, хранящаяся в этом помещении, будет увлаж- няться, так как ее критическая влажность при 25° равна 62,8%. Наоборот, при
1 Kortrigthc. J phys. Ch., 3, 328 (1899).
32
50%-ной влажности воздуха и температуре 25° селитру можно хранить без опасе-
ния, что она увлажнится.
Очевидно, что при одинаковой относительной влажности воздуха летом
условия хранения селитры менее благоприятны, чем зимой.
Кроме критической влажности, как предела относительной влажности, при
переходе за который начинается увлажнение аммиачной селитры, очень важное
практическое значение имеет и скорость ее увлажнения-
По Эдгару и Свану *, скорость поглощения влаги зависит от следующих фак-
торов:
1) разности между упругостью водяных паров в воздухе и упругостью их над
насыщенным раствором вещества;
2) температуры;
4) скорости циркуляции влажного воздуха над веществом;
5) природы вещества.
Если исключить фактор циркуляции влажного воздуха, то скорость увлаж-
нения при постоянной температуре может быть выражена следующим диферен-
циальным уравнением:
^- = Ь(₽Н,О-Рча.
где к — константа данного вещества, $ — поверхность увлажнения, х — коли-
чество влаги, притягиваемой веществом, t — время-
Исключение фактора циркуляции влажного воздуха вызвано трудностью его
количественного учета из-за многообразия причин, от которых он зависит. Однако
этот фактор играет существенную роль для процесса увлажнения как самой
аммиачной селитры, так и составов на ее основе.
Пользуясь этим уравнением, можно установить основные методы предохра-
нения аммиачной селитры от увлажнения. Очевидно, уменьшая величину сомножи-
телей правой части, можно добиться уменьшения скорости увлажнения путем:
а) смешения аммиачной селитры с другими веществами (в частности с солями)
б) введения в селитру гидрофобных добавок для обволакивания отдельных
зерен гидрофобной пленкой; при этом уменьшается поверхность увлажнения s;
в) затруднения циркуляции влажного воздуха2.
Кроме повышенной увлажняемости вторым отрицательным свойством аммиач-
ной селитры, затрудняющим ее применение, является так называемая слежива-
емость или спекаемость этой соли, т. е. потеря ею при хранении сыпучих свойств
и превращение в твердый как бы окаменевший продукт, что также сопровождается
резким снижением восприимчивости к детонации как у аммиачной селитры, так
и ВВ, приготовленных на ее основе.
Изучение ее слеживаемости показывает, что это явление сложное, зависящее
ют многих факторов, главнейшим из которых оказывается, однако, влажность про-
дукта. Повидимому, механизм спекания заключается в следующем. При подсы-
хании влажной соли насыщенный раствор, находящийся в виде очень тонкой
пленки между отдельными кристаллами, теряет влагу и выделяет новые кристаллы,
служащие скрепляющим средством с ранее существовавшими кристаллами.
Точно так же при охлаждении влажной соли, благодаря уменьшению ее раство-
римости в воде, из межкристалльных пленок раствора выпадают новые кристаллы,
действующие цементирующим образом.
Положительными факторами, увеличивающими слеживаемость, являются:
а) давление, под которым находится масса вещества, б) величина поверхности
соприкосновения зерен и в) изменение объема, связанное с явлением рекристал-
лизации при изменении температуры.
Следует, впрочем, отметить, что совершенно сухая селитра нечувствительна
.к подобным температурным колебаниям.
1 Edgor a Swan Am. Soc., 44, 570 (1922).
2 Разбор указанных способов дан в книге Б. Ю. Розмана, Технология
пороха (Пороха, механические смеси), 1937, ч. I, стр. 13—16.
2. Взрывчатые свойства аммиачной селитры. Под действием достаточного
начального импульса аммиачная селитра взрывает. Ее взрывчатые свойства
характеризуются следующими данными:
объем продуктов взрыва
теплота взрыва . . . .
скорость детонации . .
980 л/кг
344 кол/кг
2700 м/сек
6360 л-ат/кг
Широко применявшаяся впервую империалистическую войну 1914—1918гг.
в смесях с нитроароматическими В В в качестве суррогата для снаряжения
боеприпасов, она, как уже упоминалось, нашла применение в германской армии
для суррогатирования бездымных порохов в виде селитро-угольных добавок
(90% NH4NOa и 10% угля) к зарядам для артиллерийских систем.
Вследствие высокого процентного содержания азота аммиачную селитру
применяют как высококачественное.удобрение, чаще всего — в смеси с другими
солями аммония (сульфатом аммония, диаммоний-фосфатом) и калия.
3. Сведения о производстве аммиачной селитры. Аммиачная селитра может
быть получена следующими двумя способами:
а) нейтрализацией аммиака азотной кислотой согласно уравнению
NHa + HNO3 -»-NH4N03;
б) обменным разложением солей аммония с нитратами других катионов,
например, согласно следующему уравнению:
2NaNO3 + (NH4)2SO4 —zL Xa,SO4 + 2NH4NO3.
В настоящее время второй способ совершенно вышел из употребления.
Техническое применение находит исключительно первый способ.
При нейтрализации азотной кислоты аммиаком можно, вообще говоря,
воспользоваться следующими четырьмя вариантами:
1) азотная кислота — раствор аммиака;
2) азотная кислота — безводный аммиак;
3) окислы азота—раствор аммиака;
4) окислы азота — безводный аммиак.
В настоящее время разработаны и технологически оформлены лишь два
первых варианта; последние два — очень заманчивы, но они находятся лишь
Основные этапы производственного изготовления аммиачной селитры следую-
щие: 1) нейтрализация, 2) концентрация раствора нитрата путем выпаривания,
3) кристаллизация и 4) сушка >.
ачная селитра, предназначенная для изготовления ВВ, должна удовлетворять
следующим требованиям ОСТ !:
1. По внешнему виду она должна иметь мелкокристаллическое строение;
кристаллы должны быть белого или желтоватого цвета.
2. Азотнокислого аммония в пересчете на сухое вещество должно быть не
менее 99,5%.
3. Влаги не более 0,3%.
4. Реакция должна быть нейтральной.
5. Остатка от прокаливания — не более 0,1%.
6. Нерастворимых в воде примесей—не более 0,08%.
1 Подробности см. Дубовицкий и Кудрявцев, Производство
аммиачной селитры, ГОНТИ, НКТП, 1938.
2 ОСТ НКТП 2465.
7. Сернокислых солей в пересчете на (N'Hp.SO, — не более 0,1%.
8. Хлористых солей допускаются следы.
Сверх этого в дополнение к стандарту для селитры, идущей в производство
гамитов, установлена проба на стойкость по Абелю при 75°; норма—30 мин
* § 8. БАРИЕВАЯ СЕЛИТРА
1. Свойства. Нитрат бария [азотнокислый барий, бариевая селитра
Ba(NO3)2] имеет удельный вес 3,24, температуру плавления 532° (но начало плав-
ления 375°); кристаллизуется в виде бесцветных прозрачных октаэдров; трудно
растворим в воде (при 0 - 5%, при 100° - 30%) и нерастворим в спирте и концен-
трированной HNO„. При нагревании (выше 600° С) нитрат бария переходит сна-
чала в азотистокислый барий Ba(NO3)2 =О2 +Ba(NO.)„ а затем в окись бария ВаО.
Азотистокислый барий плавится при температуре' около 220° С. Поэтому при
нагревании нитрата бария температура начала его плавления значительно ниже
истинной температуры плавления.
2. Получение. Получается нитрат бария следующими способами: а) об-
менным разложением натриевой селитры в горячем растворе хлористого бария
ВаС12 + 2NaNO3 = BafNO,), + 2NaCl;
б) взаимодействием минерала витерита (ВаСО3) или сернистого бария (BaS)
азотной кислотой (5° Вё):
BaCOs + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + H20 + CO2;
в) нагреванием кальциевой селитры с техническим углекислым барием:
Ca(NO8)2 + ВаСО3 = Ba(NOs)2 + СаСО2.
Наиболее чистый продукт получается по второму способу. Сырьем для полу-
чения солей бария, в частности ВаС1, и BaS, служит минерал барит или тяжелый
шпат, состоящий в основном из BaS О, и окрашенный в зависимости от примесей
в цвет от белого до красно-бурого. Добываемый минерал подвергают промывке
и обогащению. Концентрат содержит 90—95% BaSO4. Месторождения барита
в СССР весьма обширны1; основные расположены в Грузии, близ Кутаиси.
Применяется нитрат бария, главным образом, в пиротехнии; в пороходелии—
лишь в специальных сортах2.
3. Технические требования3: содержание чистого продукта
98,5%, влажность — не более 0,5%, нерастворимых в воде примесей — 0,3%,
хлористых солей (в пересчете на ВаС12) не более 0,1%, тяжелых металлов до-
пускаются следы.
ГОРЮЧИЕ
§ 9. СЕРА
1. Роль серы в пороховой смеси. В пороховой смеси сера играет
своеобразную роль. Многочисленными опытами выяснено, что избыточ-
ное содержание серы в порохе уменьшает его силу и скорость горения.
Смирнов, Пиротехнические материалы, Оборонгиз, 1939, стр. 41.
Броуне, Технология пороха, ч. 1, Л., 1925, стр. 174.
ОСТ 2611 (реактив).
Вообще можно приготовить порох или с очень малым содержанием
серы, или совсем без нее, как например, ранее изготовлявшийся приз-
матический шоколадный или ныне фабрикуемый бессерный порох.
В своем докладе «500 лет взрывчатых веществ» Нобель высказы-
вает удивление, что сера до сих пор служит одной из составных частей
пороха, для которого она, по его мнению, является лишь балластом.
Единственным оправданием ее присутствия в пороховой массе он
считает только положительное влияние серы на механические свой-
ства пороха.
Действительно, давно уже было подмечено, что сера служит,
связующей замазкой между углем и селитрой. Порох с серой обла-
дает способностью лучше сохраняться на складах и не перетираться
в мякоть при перевозках и патронировании.
Опыты последних лет1 *, однако, показали, что, кроме цементации
порохового зерна, сера также улучшает воспламеняемость пороха.
Этими опытами с несомненностью установлено, что воспламеняе-
мость порохов на основе двойной селитро-угольной смеси значительно
уступает воспламеняемости обычного пороха при прочих равных
условиях.
Немалый интерес в этом отношении представляют работы Гофмана с сотруд-
никами 3. На основании своих исследований Гофман считает, что сера является
катализатором в начальной стадии горения пороха. Уже при довольно низкой
температуре 150°) сера в виде паров реагирует с водородом, заключенном
в угле, образуя сероводород, который в свою очередь вступает во взаимодействие
с селитрой. Сера сама по себе также реагирует с селитрой с выделением окислов
азота, например согласно следующему уравнению:
2KNOS + S -н K2SO4 + 2NO.
По мнению Гофмана, окисление угля в бессерных составах протекает также
за счет окислов азота, которые образуются взаимодействием селитры с углекисло-
той. Однако этот процесс протекает при значительно более высокой температуре
и с меньшей скоростью, чем реагирование серы или сероводорода с селитрой.
Присутствие некоторого количества сернистых соединений калия в порохах,
ствуют размягчению в канале ствола порохового нагара, состоящего, главным
образом, из углекислого калия, — вещества хотя и весьма гигроскопичного,
но трудно удаляемого из канала оружия в том случае, если в смеси с ним нет
сернистых соединений того же металла.
По опытам Лангганса, смеси, подобные дымному пороху, но
с аморфным селеном вместо серы ведут себя иначе, чем порох. Они
оказались совершенно индиферентными как к тепловому, так и меха-
ническому воздействиям. И это, несмотря на то, что селен стоит
в периодической системе рядом с серой.
2. Свойства. Сера, будучи при обыкновенной температуре твердым
веществом, существует в нескольких кристаллических и аморфных
формах. Аллотропические модификации серы известны в твердом,
1 Б. Ю. Розиан, Технология пороха, М. 1937, стр. 46.
Sitzungsbenchte preus Akad. Wissen., стр. 509 (1921) и 434 (1930). Реферат
Фиг. 12- Формы кристаллов серы.
расплавленном и парообразном состояниях. Сера также легко обра-
зует коллоидно-дисперсные системы.
Кристаллическая сера имеет до восьми модификаций, существую-
щих в большинстве случаев лишь в специальных условиях.
Наиболее распространена в природе октаэдрическая сера — ром-
бическая модификация (фиг. 12, а и б), вещество желтого цвета
с удельным весом 2,08. Нерастворимая в воде, она хорошо растворя-
ется в сероуглероде и однохлористой сере. Температура плавления
этой модификации 114,5° С. При быстром охлаждении она переходит
в другую форму—приз-
матическую серу (моно-
клиническая модифика-
ция), кристаллизую-
щуюся в виде длинных
иглообразных призм с
удельным весом 1,95 и
температурой плавления
около 119° С (фиг.
12, в и г). Эта модифика-
ция серы неустойчива и
при температуре ниже
95,5° С самопроизволь-
но переходит в ромби-
ческую. Плавясь, ром-
бическая сера при температуре около 113 — 114,5° С становится
жидкой и светлой. Около 160—170° С плав загустевает и темнеет, что
указывает на образование в жидком состоянии нового аллотропиче-
ского видоизменения серы. При дальнейшем повышении температуры
(выше 250°) плав снова становится жидким, и при температуре
около 444,5° С сера начинает кипеть и выделять пары.
Удельная теплота плавления ромбической серы (при 113°) равна
9,4 Кал, а моноклинической (при 119°) 10,8 Кал.
Кроме этих двух основных кристаллических форм серы, заслуживает внимания
и ее аморфная форма. Если расплавленную серу вылить в воду при тем-
пературе около 200° С, то в воде образуется так называемая пластическая сера —
упругая темнокоричневая масса, представляющая смесь кристаллической и аморф-
ной форм. Предоставленная сама себе, пластическая сера с течением времени пере-
ходит в ромбическую модификацию, но если полученную пластическую серу раство-
рить в сероуглероде, то около половины ее останется в нерастворимом состоянии.
Эта часть и есть собственно аморфная сера.
Другое видоизменение аморфной серы можно получить посредством действия
крепких кислот на некоторые сернистые металлы или при пропускании сернистого
водорода через кислоты; при этом сера выделяется в виде белого порошка, рас-
творимого, однако, в сернистом углероде.
Сера относится к весьма активным химическим элементам. При
растирании с порошками некоторых металлов она уже на холоду
переводит их в сернистые соединения- При нагревании же некоторые
металлы, например, железо, медь, цинк, могут прямо сгорать в сере
с образованием соответствующих сернистых соединений.
В тонкодисперсном состоянии сера способна окисляться кисло-
родом воздуха с образованием сернистой и серной кислот.
.37
Сера обладает плохой тепло- и электропроводимостью. Однако
три трении она сильно электризуется. Это свойство серы необходимо
учитывать при ее измельчении и смешении с другими компонентами
в процессе приготовления черного пороха.
3. Сера в природе. В природе сера встречается в качестве само-
родной и химически связанной в виде: 1) сернистых
руд железа и цветных металлов, 2) природных сернокислых металлов
и 3) серы, входящей в состав каменного угля и сланцев.
Главным источником для получения чистой серы служит самород-
ная сера. Самородная сера встречается в природе тоже не в чистом
виде, а в виде самородных руд (серные руды), представляющих меха-
ническую смесь кристаллической серы с различными горными поро-
дами — известняком, гипсом, мергелем, глиной, песчаником и др.
Содержание элементарной серы в ее самородных рудах колеблется
в очень значительных пределах и достигает в лучших рудах 70%.
Образование залежей самородной серы в природе происходит
несколькими путями. Различают: а) месторождения, связанные с выпа-
дением серы из минеральных источников (не имеют промышленного
значения), б) месторождения вулканического происхождения — отло-
жения серы в кратерах и по склонам вулканов; имеют промышленное
значение, но отличаются сравнительно малой мощностью и в) место-
рождения, связанные с распадом сернистых и сернокислых солей
(осадочная сера). Эти месторождения отличаются наибольшей мощ-
ностью и имеют наиболее важное промышленное значение.
4. Основные месторождения самородной серы за границей. Глав-
ные залежи самородной серы находятся в США (в штатах Техас и Луи-
зиана) и в Италии на о. Сицилии. Запасы самородной серы в США
исчисляются в 140 млн. т; содержание серы в руде колеблется от 20
до 70%. Запасы серы на о. Сицилии исчисляются в 70 млн. т; содер-
жание серы в руде колеблется от 10 до 25%.
Кроме сицилийских месторождений в Европе имеются залежи серы также
в Германии, Греции, Испании, Исландии и Франции; по сравнению с сицилий-
скими значение всех этих месторождений невелико.
В Америке небольшие залежи серы встречаются на малых Антильских остро-
вах, в Чили, Перу и Аргентине.
В Азии относительно богатые залежи серы находятся в Японии на острове
Хоккайдо и менее значительные — на островах Киусиу, Хондо, а также на о. Яве.
Залежи серы встречаются также в Турции, Месопотамии, в районе Красного моря
и в Белуджистане.
В Африке незначительные залежи серы находятся в Египте, Тунисе и юго-
западной Африке.
В Австралии сера добывается в Новой Зеландии и на некоторых островах
Новой Каледонии.
Мировой рынок серы в настоящее время в основном поделен
между Италией и США, причем последним принадлежит примерно
75% мировой добычи.
5. Месторождения самородной серы в СССР. СССР обладает много-
численными месторождениями серы. Основные расположены в По-
волжье и Среднеазиатских республиках.
38
Поволжье. В настоящее время приобретает всесоюзное значение
месторождения, расположенные на плато между реками Волгой, Сок и
Самаркой.
По Средневолжскому месторождению и по Волжско-Астрахан-
скому району запасы серы определяются в млн. т. Волжские
месторождения содержат серу в битуминозных известковогипсовых
породах.
Среднеазиатские республики. Здесь насчитывают примерно около
30 месторождений серы. Главнейшие: Каракумское, Гаурдакское,
Гангберташское, Кенемехское и Шор-Су-ийское. Детально разведана
и эксплоатируется лишь часть месторождений. По данным некоторых
геологов условный геологическим запас серы для Средней Азии при-
нимается в несколько десятков млн. т.
Кроме того, промышленное значение имеют разработки в Крыму
близ Керчи.
Месторождения серы имеются также на Кавказе в Дагестанской
АССР, Армянской ССР и Нахичеванской АССР, в Уральской области,
в Алтае и на Камчатке. Некоторые из них разрабатывались ранее
и, несомненно, могут получить промышленное значение в будущем1.
Кроме самородных серных руд, источниками элементарной серы
могут быть сернистые руды и сернокислые соли. Чистая сера мо-
жет быть получена также из сероводорода или сернистого ангидрида,
входящих в состав промышленных газов, например, отходящих газов
цветной металлургии.
Таким образом СССР обладает вполне достаточными сырьевыми
ресурсами для развития мощной серной промышленности, имеющей
очень важное значение как для народного хозяйства вообще (сельское
хозяйство, основная химическая, резиновая, бумажная спичечная,
фармацевтическая, строительная и некоторые другие виды промыш-
ленности), так и для обороны страны (дымные пороха, некоторые
ОВ, например, иприт, а также пиротехнические горючие составы)
в особенности.
6. Производство серы и ее очистка. Основную массу мировой про-
дукции элементарной серы добывают из самородных серных руд.
Из химических соединений серы добывают пока всего около 1—1,5%
ее общего количества.
Методы извлечения серы из самородных серных руд весьма разно-
образны. Главнейшие методы: 1) физико-термический — выплавка
надземная или подземная паром или перегретой водой под давлением,
2) термический — выплавка серы за счет теплоты сгорания топлива
или части самой серы, 3) метод флотационного обогащения с последую-
щей переплавкой концентратов в автоклавах и, наконец, 4) химиче-
ский — извлечение серы из руд при помощи химических растворителей.
Наиболее широко применяют в настоящее время методы фи-
зикотермический по способу Фраша (США) и термический плавкой
1 Подробности см. в книге К. М. Малина, Технология серной кислоты,
2, ОНТИ, 1937.
в печах Калькарони и Жилля (Италия). В СССР преобладает метод
флотационного обогащения с последующей переплавкой.
Метод Фраша заключается в следующем. Серу, расплавленную перегретым,
паром под землей, через буровые скважины по особым трубам выкачивают сжатым
воздухом на земную поверхность, где она застывает
в особых сборниках.
Этот метод связан с большим расходом топлива и
воды, а потому применим лишь там, где они имеются
в изобилии, что далеко не всегда бывает вблизи место-
рождений серы.
Фиг. 13. Аппарат
Волкова.
лее 25% залегающей серы.
В Сицилии (Италия) выплавку серы из руд произво-
дят, главным образом, в печах Калькарони и Жилля.
Топливом в этих печах служит сера, содержащаяся
в руде. Развиваемое при горении серы тепло выплав-
ляет остальную серу, находящуюся в той же руде.
В СССР (месторождения Шор-Су, Кара-Кум, Дар-
вазы, Водино) основным методом является способ
выплавки в перегретой воде под давлением в специаль-
ных автоклавах. Впервые этот метод в промышленном
масштабе был разработан в 1926 г. инж. Волковым для
выплавки серы из руд Каракумского месторождения.
Аппарат Волкова (фиг. 13) представляет вертикаль-
ный автоклав из котельного железа, выдерживающий
давление до 6 ат. Через верхний люк автоклава ?
загружают руду; воду пускают через трубу 2 в таком
количестве (приблизительно 25% от веса руды), чтобы она
смочила руду. Люк герметически закрывают и в авто-
клав пускают через вентиль трубы 2 острый пар, про-
гревающий всю массу до 140—150°. Выплавляющуюся
серу собирают в нижней части автоклава, порода же
в виде мелких частиц в воде располагается в верхней
части автоклава. Жидкую серу выпускают под давлением через патрубок 3
в нижней части автоклава.
Общая продолжительность процесса Таблица 12
но 1 час, а собственно плавка — 20 мин.
Выход серы из руд колеблется
в зависимости от начального содержа-
ния серы в руде приблизительно так
(табл. 12).
Размеры автоклавов: высота —
около 5 м, диаметр — 1,6 м (объем
6,3 м*). Загрузка 4,5—5,5 т руды
или флотационных концентратов1 сер-
ных руд.
Перерабатывается концентрат с со-
держанием 70—80% серы. Выход серы
65—75% от веса руды.
Начальное содер- I Выход серы
жание серы в руде из руды
40-60 30-40 15-20 60-70 50-60 30-50
1 Концентраты получаются либо механическим обогащением сер-
ных руд, либо флотационным или электростатическим методом. При механическом
обогащении применяют способ размола руды в шаровых мельницах с последующим
отделением обращенной в порошок серы от пустой породы (в кусочках) путем
отсеивания в специальных сортировочных трубах. Флотацию производят в спе-
циальных. ваннах в присутствии флотационных реагентов. Руду предварительно
тоже измельчают до 90—100 меш. Электростатический метод обогащения серных
руд основан на различной электропроводности серы и других компонентов.
Очистка серы. Сера, полученная из самородных руд одним на
вышеуказанных способов, носит название сырой, или комовой,
серы. Обычно комовая сера получается достаточно чистой (98—99%
серы), но в связи с повышенными требованиями некоторых отрас-
лей промышленности, в частности пороховой, часть комовой серы
поступает в переработку на рафинировочные заводы. Только сера,
добытая по методу Фраша, бывает обычно настолько чистой (99,8—
99,9%), что дальнейшей переработки не требует.
У нас по всесоюзному стандарту1 переработанная комовая сера
носит название дисперсной и подразделяется на четыре вида
в зависимости от способа переработки (молотая, распыленная, во-
зогнанная или осажденная сера). Для целей пороходелия применяют
исключительно серу, очищенную возгонкой. Эту серу выпускают
на рынок двух сортов: в виде серного цвета (серного порошка)
ичеренковой серы (отливка палочкой). В пороходелии при-
меняют только последний сорт серы. Оба сорта получают очисткой в
специальных аппаратах (Мишель, Лами, Курт и Дежарден и др.).
Перегонку серы по способу Дежардена производят в аппарате следующего
устройства (фиг. 14). В кладке 1—1 установлена чугунная эллиптического сечения
реторта 2, соединяющаяся одним своим концом^ через чугунную тру бу 4 с камерой 5,
Фиг. 14. Аппарат Дежардена.
i другим 6, закрываемым крышкой,— со спуском для остатков перегонки (труба
' и ящик 8). Над ретортой в той же кладке вмазан котел 9 с клапаном 10 и спускной
грубой 77, входящей в воронку 72 реторты. ВтрубеД имеется поворотный клапан 13,
гакрытием которого доступ паров серы в камеру 5 прекращается. Топку устран-
яют таким образом, что газы обогревают сначала верхнюю часть реторты, затем
>хватывают ее низ и идут под котел 9 и далее в дымовую трубу.
1 ОСТ 6855.
Для очистки загружают около 600 кг комовой серы в котел Р, где она плавится
м затем стекает через воронку 12 в реторту 2. Здесь серу доводят до кипения (460° С);
пары ее уходят в камеру 5 и в ней осаждаются. Сверху камеры устроен предохра-
нительный клапан 14 с грузом 15. Дно камеры имеет наклон к выпускному
отверстию 16, из которого очищенную серу выливают в соответствующие формы.
В одной из стен сделана дверь 17 для входа рабочих при очистке камеры.
У одной камеры конденсации может быть установлено несколько (2—4) котлов
с ретортами. Часть возогнанной серы осаждается в виде серного цвета на стенках
камеры. Средняя производительность двухретортной печи при переменной нагрузке
каждой из реторт в течение 4 час. 1800—2400 кг очищенной серы в сутки. При
этом поддерживают температуру в камере конденсации не выше 160° С, так как
иначе сера начнет загустевать и примет красно-бурый цвет, при котором по виду
нельзя будет узнать возможное присутствие в ней мышьяка. При увеличении
’температуры производительность печи увеличивается, причем получается, глав-
ным образом, черенковая сера. При желании получить только серный цвет темпе-
ратуру в камере снижают до 114—120°, причем выход продукции резко со-
кращается, едва достигая одной трети от производительности печи на черен-
ковую серу.
Потеря серы при рафинации равняется 2—2,5%. Расход топлива в пересчете
«а каменный уголь — 200—250 кг на тонну полученной серы.
В современных аппаратах каменные камеры конденсации заменяют свинцо-
выми, причем процесс очистки серы благодаря быстрому охлаждению стенок
значительно ускоряется.
В настоящее время очистку комовой серы часто ведут в несколько
иной аппаратуре следующим образом. Серу плавят в специальном
плавителе, представляющем чугунный, открытый сверху, котел с пере-
пускным штуцером в нижней части. Размеры котла: диаметр 750 мм,
высота 950 мм. Процесс плавки длится от 3 до 4 часов при температуре
140—160°. Повышение температуры выше 160° допускать нельзя,
потому что происходит перегрев серы, вследствие чего она густеет,
что затрудняет переход ее в реторту для перегонки.
Эта реторта предназначена для дестилляции расплавленной серы.
Она представляет собой котел цилиндрической формы со сферичес-
ким дном диаметром 940 мм и высотой 1600 мм и сферической же
крышкой с отводной трубкой и патрубком для перепуска.
Расплавленную серу подают из плавителя в реторту, где ее нагре-
вают до 450—500° С. При этой температуре сера кипит и ее пары от-
водят по специальной трубе в холодильник (для получения черенко-
вой серы) или в камеру серного цвета (для получения последнего),
аналогичную описанной выше в аппарате Дежардена. Производитель-
ность реторт 1,5 т (серы) в сутки. ,
Охлаждение паров серы, поступающих из реторты, происходит
в холодильнике.
Холодильник представляет собой чугунный цилиндрический ко-
тел с плоской крышкой, имеющей штуцер, и соединенный трубой
с ретортой. Размеры холодильника: диаметр 870 мм, высота 1250 мм.
В нижней части холодильника имеется спуск, через который охлаж-
денная сера вытекает в приемник.
Пары серы с температурой 350—400° поступают по трубе в холо-
дильник, там они, охлаждаясь, конденсируются в жидкую серу,
которая при температуре 160° выходит в приемник.
Охлаждение паров серы в холодильнике производят воздухом.
Из приемника охлажденную до температуры 120—130° ,С серу разли-
вают в деревянные формы емкостью 32 кг.
7. Технические условия на серу для изготовления порохов. По
ОСТ1 сера, идущая для производства охотничьих и военных дымных
порохов, должна удовлетворять следующим условиям: 1) она должна
иметь ясно выраженное кристаллическое строение, 2) цвет — одно-
образный светложелтый или серовато-желтый, 3) содержание серы
не менее 99,5%, 4) в ней не должно быть следов серной и сернистой
кислот, 5) отсутствие запаха сероводорода, 6) остаток от прокалива-
ния (зола) допускается не более 0,1%, причем песка в золе не должно
быть, 7) содержание мышьяка —не более 0,05%, 8) удельный вес
серы 1,99-2,07.
Эти требования обосновываются следующими соображениями.
Кристаллическое строение, цвет, содержание серы и удельный
вес ее — показатели чистоты предлагаемого продукта. В частности,
в пороховом производстве неприемлем серный цвет (порошкообразная
сера), так как он всегда содержит сернистую и серную кислоты, при-
сутствие которых в порохе может повести к нарушению его состава
в результате их взаимодействия с селитрой. Замечено, кроме того,
что наличие следов серной и сернистой кислот повышает способность
пороха к отсыреванию. По этой же причине не допускается в сере и
сероводород, способный в результате окисления давать воду:
2H2S + 02 = 2Н2О + S2.
Ограничения в количестве вводимого мышьяка приняты ввиду
его сильной ядовитости.
Ограничение количества твердого остатка с полным исключением
песка вызвано опасением превышения чувствительности пороха к ме-
ханическим воздействиям в случае его изготовления на сере с боль-
шим содержанием твердого несжигаемого остатка.
Принятые стандартом методы испытания серы приведены в гл. 14
§ 10. УГОЛЬ
1. Роль угля в пороховой смеси. Из трех составных частей, необ-
ходимых для изготовления дымного пороха, уголь требует наиболь-
шего внимания ввиду того, что, смотря по происхождению и способу
изготовления, он придает пороху нужные служебные свойства.
Селитру и серу установленных качеств наша химическая промышленность
всегда может дать, причем это качество легко проконтролировать соответствую-
Его получение и исследование степени пригодности для порохового производства
представляет большие трудности ввиду того, что из одного и того же исходного
материала, в зависимости от изменений температуры и времени обжига, может
толучиться конечный продукт не совсем одинаковых свойств.
1 ОСТ НКБ 40151 (взамен OCT 40030).
Некоторые сорта порохов, например минный, не требуют угля,
идущего на их приготовление, особенно высокого качества; военные
же и лучшие охотничьи пороха безусловно должны быть изготовлены
на угле наилучшего качества.
Отсюда понятно, почему ни один из пороховых заводов не станет
потреблять для своего производства чужого угля, а готовит его на
собственном угольном заводе при пороховом цехе.
2. Древесина для приготовления угля и ее влияние на его общие
свойства. Уголь для порохов должен быть легко воспламеняемым,
быстро сгорающим, мало гигроскопичным и малозольным. Кроме
того, необходимо, чтобы уголь был однородным по своим свойствам
и обладал достаточно высокой теплотворной способностью.
Первые два свойства в значительной степени зависят от материала,
взятого для обжига. Замечено, например, что уголь из сахара и смол
труднее воспламеняется и медленнее горит, чем уголь, полученный
из растительных веществ с волокнистым строением.
Для пороха применяют обычно уголь, выжженный из древесины.
Наилучший уголь получают из мягких и малоплотных древесных
пород: ольхи, липы, орешника, ивы, тополя и различных кустарни-
ковых пород, например крушины.
Смолистые породы деревьев нежелательны, так как смола при
обжиге дает нагар, .затрудняющий воспламенение угля *. Трудно
воспламеняемый уголь дают также кора и сердцевина деревьев.
Учитывая это обстоятельство, на некоторых заводах за границей уголь, выж-
женный из древесной сердцевины, выделяют в самостоятельные партии. Измель-
чение таких партий производят отдельно по специальному режиму.
Уголь, получаемый из мягких пород, обычно — очень хрупок, с
малым содержанием золы, легко измельчается и смешивается с
остальными составными частями пороха.
Пруст, исследуя скорость горения угля, полученного из разных
пород дерева и стеблей пеньки, выяснил, что наибольшая скорость
(8 мм/сек) будет у угля из пеньки, наименьшая (1,1 ми/сек)—у угля,
полученного из сахара. Аналогичные опыты, проведенные на одном
из наших заводов, показали, что ольховый уголь горит в пределах
от 3,3 до 3,7 мм/сек. Скорость горения крушинного угля определялась
в 5,3 мм/сек. Уголь в этих опытах сжигали в смеси с селитрой из
расчета 1 часть угля на 6 частей селитры.
Древесина состоит из целлюлозы, лигнина и различных примесей (белки, крах-
мал, декстрин, сахар, таннин, смолы, эфирные масла, минеральные соли, вода
Элементарный состав абсолютно сухой древесины в среднем обычно такой:
49,5% углерода, 6,3% водорода, 44,2% кислорода.
Влажность свежесрубленного дерева в среднем 40%, после годичной воздушной
сушки — от 12 до 20%.
К древесине, употребляемой для получения порохового угля,
предъявляются следующие основные требования.
1 Для неответственных сортов пороха допустимо применение угля и из хвой-
ных пород.
Она должна быть: 1) получена из древесины молодых деревьев
толщиной (на высоте груди человека) не больше 15—18 см (старые
деревья дают уголь разнообразного качества и свойства); 2) весен-
ней рубки, когда деревья сочнее, богаты водой и содержат меньше
всего солей; последнее условие необходимо в силу того, что увели-
чение золы, даваемое наличием солей (в особенности углекислого
калия К2СО3, весьма гигроскопичного), увеличивает общую гигро-
скопичность угля, а следовательно, и гигроскопичность пороха.
После рубки необходимо: 1) немедленно освободить дерево от коры
(ошкурить) и, если нужно оскоблить, 2) распилить на части, 3) рас-
колоть последние на поленья не толще 40—50 мм, 4) сложить в по-
ленницы и хранить до отправки на обжиг сначала на открытом
воздухе, а затем под навесом в течение 1—2 лет.
Условия эти необходимо выполнять по следующим соображениям:
1. Если подвергнуть обжигу неокоренную древесину, то получится
уголь, наружные слои которого (продукты обугливания коры) будут
существенно отличаться от внутренних как по составу, так и по свой-
ствам (более трудная воспламеняемость угля из коры). Кроме того,
кора при обжиге препятствует теплопередаче и выходу газообразных
продуктов перегонки из внутренних слоев обугливаемой древе-
2. При обжиге слишком толстых дров процесс перегонки благо-
даря плохой теплопроводности дерева пойдет менее гладко. Уголь
получается недостаточно однородный по своему составу, с большим
содержанием недожженного и пережженного угля. Кроме того, сушка
толстых поленьев и кругляков идет гораздо медленнее, чем тонких,
а древесина на обжиг должна направляться в воздушно-сухом состо-
3. При обжиге сырых невыдержанных дров процесс обугливания
трудно регулировать, так как он идет весьма неравномерно. Поэтому
при применении таких дров трудно получить уголь заданного качества
и, кроме того, значительно увеличится расход топлива на обжиг.
4. При вылеживании древесины на открытом воздухе из нее
выветриваются и вымываются такие нежелательные примеси, как
минеральные соли.
Идущая на обжиг древесина должна быть здоровой. Применение
подгнивших дров дает уголь, склонный к самовозгоранию.
3. Сорта углей и их свойства. В пороходелии различают три сорта
угля.по степени обжига, которая характеризуется содержанием в нем
углерода: 1) черный уголь (80—85% углерода), 2) бурый уголь (70—
75% углерода) и 3) шоколадный уголь (52—54% углерода).
Кроме того, различают ряд промежуточных стадий обжига, напри-
мер, черно-бурый, буро-шоколадный и т. п.
В настоящее время военные пороха (кроме трубочных) готовят
с содержанием углерода от 75 до 79% (черно-бурые угли). Для
охотничьих порохов эти пределы несколько расширены от 74
до 82%, Для трубочных порохов идет преимущественно бурый или
шоколадный уголь.
Свойства этих углей следующие. Шоколадный уголь имеет
светлокоричневый цвет, в значительной мере сохраняя волокнистую
структуру древесины, из которой был получен. Он измельчается
с большим трудом. Трудно воспламеняется и горит очень медленно,
благодаря чему призматические пороха, изготовлявшиеся на его
основе, отличались значительно большей прогрессивностью, чем по-
роха с другими углями.
Бурый уголь имеет красновато-бурый цвет, бархатистый
вид; он жирен наощупь; при ударе по куску издает глухой звук;
черта, проведенная на бумаге таким углем, имеет бурый цвет. Измель-
чается бурый уголь труднее черного. При горении бурого угля выде-
ляются летучие продукты без образования сажи и копоти. Бурый
уголь частично растворяется в едком кали.
Виолетт утверждает, что способность угля втягивать влагу
зависит от '"температуры его обжига: по его данным, уголь, выжжен-
ный в пределах температуры, при которых получается бурый уголь,
втягивает около7,5%, черный—4,7% влажности. Однако работы Б. Ю.
Розмана и М. М. Книповича не подтвердили положений, высказанных
Виолеттом. Они пришли к выводу, что установить общую законо-
мерность между степенью обжига и увлажняемостью не представ-
ляется возможным ввиду сложности явления увлажняемости, зави-
сящего от большого количества факторов. Они отметили лишь, что
скорость процесса увлажнения значительно выше для углей вы-
сокой степени обжига, чем низкой.
Напротив, Ф. А. Баум на основании обстоятельных работ по
увлажняемости углей указывает, что эта закономерность существует,
хотя и не в таком виде, как ее выразил Виолетт. Баум установил,
что с повышением температуры обугливания, характеризуемой, увели-
чением содержания углерода, непрерывно меняется и гигроскопичность
угля. Наибольшей величиной увлажняемости, независимо от природы
дерева, при этом обладает уголь с содержанием углерода от 80 до
82%. Это явление, повидимому, объясняется тем, что при этих тем-
пературах обугливания происходит удаление продуктов, закупори-
вающих капилляры древесного угля.
Замеченное же Виолеттом понижение гигроскопичности угля идет
при более высокой температуре обугливания; в свете развитой Руффом
теории о природе активности древесного угля это может быть объяс-
нено начавшимися процессами образования неактивной кристалличес-
кой (графитной) модификации углерода.
Обычно пороховой уголь содержит 2—5% влаги, хотя в отдельных
случаях могут быть колебания в ту и другую сторону.
При изучении вопроса об увлажняемости углей следует различать:
а) Влажность, или влагосодержание угля, т. е. ту влажность, которой
обладает уголь. Эта величина не является постоянной; она зависит от свойств
содержания между углем и окружающей его атмосферой. Эта величина зависит
от свойств угля, температуры и относительной влажности воздуха. Для данного
сорта угля при определенной температуре и относительной влажности эта вели-
чина постоянная.
в) Скорость увлажнения, равно как и обратное понятие, — ско-
эость высыхания, оказывает очень существенное влияние на влажность угля.
Скорость увлажнения измеряется временем, в течение которого уголь при опре-
(еленной температуре и относительной влажности достигает равновесного влаго-
содержания.
Поглощение (сорбция) влаги порами угля является достаточно сложным про-
цессом. Наравне с адсорбцией, т. е. уплотнением водяного пара на поверхности
пор, здесь протекает и капиллярная конденсация водяного пара в порах угля.
Эти два процесса сопровождаются выделением тепла.
Влажность угля определяют сушкой навески до постоянного
веса при температуре 102—105° С, а увлажняемость — помещением
навески в гигростат с определенной относительной влажностью и взве-
шиванием. Прекращение привеса будет характеризовать наступление
равновесия. Одновременное этим определяют и скорость увлажнения.
Цвет черного угляв кусках —синевато-черный, в порошке—
черный. На бумаге он дает черную черту. Этот уголь хрупок; измель-
чается и размалывается легче, чем бурый уголь; при ударе издает
отчетливый звук. Черный уголь горит или почти совсем без пламени,
или коротким, бледным синева-
тым пламенем вследствие горения
окиси углерода. В едком кали чер-
ный уголь почти нерастворим.
С увеличением температуры
обжига увеличивается и плотность
угля, что видно из табл. 13.
Температуру обжига | Плотность
150 1,057
250 1,413
350 1,500
440 1,700
1025 1,841
1500 1,869
собность к газам (в частно-
сти кислороду воздуха) у черного
и бурого углей неодинакова. На
первый взгляд она выше у чер-
ного угля, чем и могут быть объяснены случаи самовоспламене-
ния свежеприготовленных черных углей. Однако ряд современных
исследователей (Книпович, Розман, Баум) склоняются к мысли,
что элементарный состав угля недостаточно характеризует его
адсорбционные свойства, равно как и реакционную способность.
Реакционная активность угля в большей степени зависит от содер-
жания в нем ненасыщенных и склонных к окислению соединений,
образующихся в процессе термического разложения древесины.
В этом разрезе полезно остановиться несколько подробнее на адсорбционной,
способности древесных углей, так как разбор этого вопроса важен для выяснения
механизма воспламенения углей.
Обладая несколько меньшей, чем активированный уголь, но все же хорошей,
адсорбционной способностью, древесный уголь уже при охлаждении в реторте
после обжига втягивает значительное количество паро-газообразных продуктов
сухой перегонки.
При лежании на воздухе уголь поглощает газы, главным образом, азот, кисло-
род и, в ограниченном количестве, углекислоту, причем объем адсорбированных
газов в несколько раз превосходит объем самого угля. Эти газы могут быть удалены
из его пор обычным путем, например разрежением. Однако древесный уголь спо-
собен и химически взаимодействовать с кислородом воздуха, давая продукты
окисления. Это окисление идет, хотя и медленно, уже при нормальной температуре,
резко ускоряясь при повышенной. Способность угля к окислению зависит, кроме
того, от породы древесины, из которой он выжжен, степени его обжига и влажности.
Особый интерес для понимания этого явления представляют работы Берг-
стрема. Он установил, что свежевыжженный древесный уголь при хранении на
воздухе в течение 2 лет все время поглощает кислород, хотя и с уменьшающейся
скоростью, а именно: 50% кислорода в течение первых 30 дней, затем30% в течение
следующих 30 дней и, наконец, остальные 40% — в течение оставшихся 670 дней.
Оказалось также, что максимальной адсорбционной способностью по отно-
шению к кислороду обладают угли, выжженные при температуре около 400° С.
Угли, выжженные при более низкой или высокой температуре, показывают мень-
шую реакционную способность по отношениюк кислороду. Так, уголь, выжжен-
ный при 350° С в течение двухмесячного хранения на складе, поглотил на 39%,
выжженный при 550° С — на 16%, а при 700° С — на 70% меньше, чем уголь,
выжженный при 400—425° С.
Бергстрем в своей работе осветил влияние на адсорбционную способность
угля лишь температуры его обжига, не коснувшись влияния на это его свойство
других факторов, в частности свойств древесины, пошедшей на изготовление угля,
и состава полученного угля. Амеждутем установлено, что уголь, выжженный из
Гнилой древесины, поглощает примерно в два раза больше кислорода, чем уголь
из здоровой древесины. Можно также предполагать, что особо легкой окисляе-
мостью обладают те .сложномолекулярные смолистые примеси (летучие), которые
находятся в порах угля и которые, благодаря своему ненасыщенному характеру,
являются наиболее реакционноспособными. Они-то с кислородом воздуха и реа-
гируют в первую очередь, образуя продукты присоединения, которые затем при
повышенной температуре отщепляют окислы углерода и воду.
Анализ газообразных продуктов, выделившихся при нагревании образца
Температура в °C
обжига воспламенения (вспышки)
240-280 340 -360
290-350 360 - 370
432 Около 400
1000—1500 600—800
Процесс поглощения кислорода, крайне медленный при нормальной
температуре, резко увеличивается при повышенных температурах.
Принципиальная же картина процесса остается такой же, как и окис-
ление при низких температурах, т. е. вначале происходит адсорбиро-
вание углем кислорода и азота воздуха. Затем начинается между
углем и кислородом химическая реакция, идущая в две фазы: сначала
идет присоединение кислорода к летучим примесям угля, а затем —
выделение окислов углерода и воды. При повышении температуры
реакция ускоряется; вследствие экзотермичности реакции проис-
ходят местные (локальные) резкие перегревы и уголь воспламеняется
с образованием пламени.
Та температура, при которой начинается горение угля с выделе-
нием пламени, может характеризовать его реакционную способность
по отношению к кислороду или,
иначе говоря, его воспламеняе-
мость; методика ее определения
приведена ниже (§ 54, п. 2).
По данным Виолетта, темпера-
тура воспламенения угля растет
в зависимости от увеличения
температуры обжига (табл. 14).
Таким образом, согласно Вио-
летту, бурые угли и порох, на
них приготовленный, значительно
воспламеняются, чем угли и пороха на черном угле.
Однако М. М. Книпович и Б. Ю. Розман опровергают данные
Виолетта и, ссылаясь на результаты своих исследований \ утверждают,
что зависимость температур воспламенения угля ст степени обжига
выражается не прямой линией, а кривой, имеющей минимум, соот-
ветствующий при принятых ими условиях экспериментирования углю
с 75—80%-ным содержанием углерода. Они указывают также, что
для углей, выжженных в иных условиях, зависимость эта сохраняется,
хотя минимум может соответствовать и несколько иной степени
обжига.
Для исследований М. М. Книпович и Б. Ю. Розман отбирали ряд образцов
угля, выжженных в печах одинаковой конструкции и тщательно отсортированных.
Критерием степени обжига они брали содержание углерода и водорода в угле.
Кроме того, при помощи особой методики определялось общее содержание летучих
веществ в угле 1 2.
Температуры воспламенения этих образцов угля даны в табл. 15.
№ по Содержание в % Температу- ра воспла- менения в °C
углерода j водорода । летучих3
1 57,3 5,5 I 69,5 227
2 61 5,7 66,7. 219
3 63,6 6,6 61,4 204
4 70,7 5,4 44,8 194
5 75,6 4,8 36,4 . 184
6 78,2 4,6 28,7 186
7 80,0 3,7 22,5 184
8 . 85,3 3.2 15,4 192
9 86,5 3,0 16,6 205
10 87,7 3,5 15,1 221
11 90,4 2,4 8,1 256
12 90,9 2,0 6,7 274
Данные табл. 15 подтверждают приведенные выше выводы о том, что зависи-
мость между температурой обжига и температурой вспышки угля выражается
некоторой кривой, имеющей минимум (фиг. 15).
1 Б. Ю. Розман, Технология пороха (Пороха, механические смеси),
М„ 1937, стр. 82—84.
2 Эта методика заключалась в следующем. Навеску угля в 1 а нагревали в стан-
дартных условиях (по ОСТ 3532) в закрытом платиновом тигле. Момент окон-
чания нагревания определяли исчезновением язычков пламени из-под крышки
тигля. После охлаждения в эксикаторе тигель взвешивали, и потеря в весе
(за вычетом содержания влаги в навеске) давала содержание летучих веществ
(Б. Ю. Розман, Технология пороха, М., 1937, ч. I, стр. 38).
3 Следует иметь в виду, что процент «летучих», определяемый по указанной
выше методике, нельзя механически относить к общему элементарному составу
угля и складывать с содержанием углерода и водорода, так как эти летучие ве-
щества содержат в своем составе некоторое количество последних (С и О) и харак-
теризуют содержание в угле ненасыщенных и реакционноспособных соединений,
образующихся в процессе сухой перегонки, а не элементарный состав угля.
Шиллинг—143—4 49
Какова же причина минимума в температурной кривой? Объясне-
ние, данное Б. Ю- Розманом, состоит в следующем. Угли высокой
степени обжига в значительной степени лишены летучих примесей,
обладающих особенно легкой воспламеняемостью ввиду большой ре-
акционной способности их к кислороду. Кроме того, особенно при
пережогах, угли это-
го сорта заметно гра-
фитуются. Эти оба
фактора способствуют
ухудшению воспла-
меняемости.
Для воспламеняе-
мости низкообожжен-
ных углей, в которых
содержание летучих
очень высокое, наи-
большее значение
имеет не содержание
летучих само по себе,
а их состав, который
и обусловливает реак-
ционную способность
угля. Повидимому,
состав летучих в уг-
лях низшей степени
обжига обусловливает
меньшую реакцион-
ную способность их по
сравнению с углями
средней степени об-
.Это объяснение хорошо согласуется с имеющимся опытным
материалом.
Таким образом адсорбционная способность угля в воспламенении
играет второстепенную роль.
Активный уголь обладает значительно худшей воспламеняемостью,
чем обычный, несмотря на то, что его активность по отношению к
кислороду гораздо больше, чем у последнего.
Это объясняется, повидимому, тем, что при активации древес-
ный уголь лишается летучих, а вместе с тем и способности к лег-
кому воспламенению.
В этом нас убеждает также и опыт нагревания угля в струе азота
или под вакуумом. При этом содержание летучих в угле резко умень-
шается, и температура его воспламенения существенно воз-
растает.
Так, например, уголь с содержанием углерода около 62% и лету-
чих около 60% после нагревания в струе азота повысил свою темпера-
туру воспламенения с 212 до 299°, т. е. на 87%.
Итак, следует считать, что наилучшей воспламе-
няемостью отличаются угли средней степени обжига
(75—80% углерода). Угли шоколадные и угли сильно обожженные (с со-
держанием углерода более 80%) воспламеняются значительно труднее.
Что же касается влияния степени обжига угля на скорость горения
пороха, приготовленного на его основе, то опытыПиоберапо сжиганию
дымных порохов на открытом воздухе показали, что бурый уголь, при
всех прочих равных условиях, уменьшает скорость горения1 пороха.
Опыты Вьеля в манометрической бомбе подтвердили, что и при
давлениях, отличных от атмосферного, на уменьшение скорости
горения пороха также влияет введение слабо обожженных углей2.
Эти выводы хорошо согласуются с опытами применения бурых углей
в трубочных составах, показавшими, что употребление менее обож-
женного угля ведет к замедлению горения пороха.
/Некоторые авторы (Г. А. Забудский, С. А. Броуне) из указанных опытов Пио- бера делают, однако, несколько иные выводы и считают, что скорость горения пороха на буром угле либо равна, либо даже больше таковой у порохов на черном угле. Наблюдавшееся же Пиобером замедление горения порохов с бурым углем они объясняют разной степенью измельчения того и другого угля: более грубого у бурого (как труднее измельчаемого) и более тонкого у черного угля. Они считают, что разница в скоростях горения порохов в зависимости от сорта угля несуще- ственна и может быть уничтожена надлежащей механической обработкой пороха8. Однако это мнение ошибочно. Опыты последних лет с несомненностью подтвер-
Примером могут служить результаты испытаний (в Артиллерийской академии) некоторых пороховых смесей, примерно одинакового состава, Таблица 16
обжига (табл. 16). Таким образом мы видим, что с понижением обжига угля Порода скорость горения пороха, изго- товленного на его основе, дей- Содержание углерода в % Время горения на открытом воздухе онном кольце в секундах
жается. _ Крушина Тепловая энер- гия углей растет по мере <00000 10,5 13,0 13,6
углерода в них (при рас- чете на 1 кг угля). Еще Ольха Бертло и Вьель показали, что буоый уголь с содеожа- 78,8 76,6 12,0 14,1
нием 69% углерода выде- ляет при горении 6700 Кал, с содержанием же 90% углерода—«100 Кал, т. е. черный уголь обладает большей калорийностью. -Эти цифры подтверждаются и некоторыми новейшими исследова- ниями сжигания углей различных сортов в бомбе Крекера, что видно из табл. 17.
1 А. Бринк, Внутренняя балистика, ч. I, СПБ., 1901, стр. 103—104.
г А. Бринк, Внутренняя балистика, ч. I, СПБ., 1901, стр. 162.
8 Г. А. 3 а б у д с к и й, Приготовление порохов, 1901, Михайловская артил-
лерийская академия, стр. 116.
51
Однако при расчете на
килограмм-атом углерода
картина получается не-
сколько иная. Килограмм-
атом бурого угля ука-
занного выше состава вы-
деляет 102 000 Кал, ки-
лограмм-атом черного —
95 200. Бертло и Вьель
объяснили это обстоятель-
ство тем, что в слабее об-
угленном продукте энергия
клетчатки дерева сохраня-
ется в большей степени.
Таблица 17
Порода Содержание углерода в % Теплотворная способность в Кал)кг
Ольха 74,5 7001
80,2 7581
Крушина 74,5 6686
78,5 7249
Дуб 74,3 6734
80,5 7040
94,3 8061
Другими словами, соотношение углерода, водорода и кислорода в
молекуле слабо обожженных углей благоприятствует образованию
продуктов полного окисления, которое сопровождается наибольшим
выделением тепла, по сравнению с менее благоприятным соотноше-
нием этих элементов в более обожженных углях, когда наряду с
продуктами полного окисления образуются и продукты неполного
горения, выделяющие при этом меньше тепла.
Г. А. Забудский’всвязи с этим вопросом указывает, что еще боль-
шая энергия должна сохраняться в шоколадном угле с содержанием
52—55% углерода, получающемся при обжиге до начала экзотермиче-
ской реакции (см. п. 4 этого параграфа). Килограмм-атом такого
угля по его расчетам должен выделять 115 000 Кал.
Строение древесного угля, несмотря на большую исследовательскую работу
в этом направлении, до настоящего времени нельзя считать окончательно выяснен-
ным. Собственно говоря, исследовали преимущественно не строение обычного
древесного угля, а строение активного угля, получающегося из древесного угля-
сырца.
Работы Руффа, Лебаи, Шеррера, Гофмана и Берля в общем позволяют сказать,
что древесный уголь представляет собой (со структурной точки зрения) вещество,
обладающее большой пористостью. Стенки пор состоят из небольших кристаллов
углерода. Поры изнутри в значительной мере закупорены продуктами пирогени-
зации (сухой перегонки) — смолами и углеводородами. Забивая поры, они пони-
жают адсорбционную способность угля. Повидимому, летучие вещества связаны
с углеродом угля, насыщая свободные валентности кристаллов углерода.
В пережженных кусках угля наблюдается «графитная кожица», т. е. наличие
плотного кристаллического углерода графитной модификации. Электропроводность
угля при этом возрастает. Активный уголь обладает обычно значительной электро-
проводностью; электропроводность древесного угля нормальной степени обжига
весьма мала. Правда, с повышением температуры обжига электропроводность
древесного угля существенно возрастает; по этому показателю судят о степени
обжига. По Книповичу и Панкратову, падение удельного сопротивления, или
рост электропроводности, с увеличением содержания углерода в угле (от 60 до 75%)
идет сравнительно медленно, но с дальнейшим повышением степени обжига кривая
удельного сопротивления резко падает* 2.
1901, Михайловская артиллерийская академия, стр. 116—118.
2 Б. Ю. Розман, Технология пороха (Пороха, механические смеси),
М., 1937, стр. 73.
4. Основы углежжения в пороховом производстве. Древесный
уголь получают либо при сухой перегонке дерева (без доступа воздуха),
либо в процессах, связанных с ограниченным доступом воздуха при
обжиге древесины, например, в ямах, кострах, углевыжигательных
печах, снабженных специальными отверстиями для притока воздуха.
По способу получения уголь разделяют на: 1) ямный древесный
уголь, 2) костровый или кучной, 3) печной и 4) ретортный. Эти угли
значительно отличаются друг от друга по своим химическим, физи-
ческим и механическим свойствам.
Получение угля в кострах и печах отличается от получения угля
при сухой перегонке дерева в ретортах не только доступом воздуха,
но и более высокой температурой (600° и выше вместо 400°); рост
температуры происходит за счет притока кислорода воздуха. Кроме
того, обугливание дерева в кострах и печах происходит не сразу по
всей массе дерева, а по отдельным зонам, вследствие чего уголь полу-
чается недостаточно однородным. Вот почему в пороховом производ-
стве издавна применяют исключительно ретортное приготовление
угля, как обеспечивающее полную однородность угля во всей выжи-
гаемой массе.
дующей схеме:
2С42Н60О28 -> ЗС16Н10О2 + 23Н2О + 5СО2 + ЗСО + С28Н31О8
древесного угля .
углекислого газа .
окиси углерода . .
уксусной кислоты
около 35
» 25
» П
» б
» 1,5
» 17,0
При обжиге в древесине происходят следующие изменения: 1) при повышении
температуры до 150° С идет только высыхание дерева, 2) начиная с 150° С, меняется
химический состав дерева — выделяются первые продукты отгона, но дерево
еще сохраняет свою структуру по наружному виду; дальше строение дерева раз-
рушается, масса делается хрупкой, 3) при 250—260° масса теряет вполне свой
связанный волокнистый характер, 4) при 380—400° заканчивается процесс полу-
чения черного порохового угля.
При этом изменение состава угля по- мере роста температуры обжига может
быть охарактеризовано данными табл. 18.
Отсюда ясно, что даже при 1500° нельзя нацело освободить уголь от
летучих составных частей, а в угле средних степеней обжига (75—80% угле-
рода) их содержание колеблется в пределах 35—20% (см. табл. 15 и 18).
Темпера- Химически й состав органической части в % Примечания
в5?С углерод водород кислород с азотом (0,1%)
110 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000 1185 1500 30 52 54,5 60,5 73 76 80 85 89 94,5 95,5 97 97,3 97,6 98,1 99,7 6 6 5,5 5 4 3,5 3 2 1,5 0,7 0,3 0,1 44 42 40 34,5 23 20 16,5 12 8 3,5 3 2? Ь6 0,2 Высушенная древесина Начало зоны бурых углей Начало зоны черных углей (печных и ретортных) Начало зоны черных (кост- ровых) углей
5. Аппараты для обжига угля и технологические процессы его
получения. Для приготовления порохового угля применяют следу-
ющие основные типы аппаратов:
I. Ретортные печи с прямым обогревом.
II. Ретортные печи с непрямым обогревом.
III. Ретортные печи с принудительной циркуляцией неконденси-
руемых продуктов сухой перегонки.
Наиболее распространен первый тип реторт. Реторты этого типа
представляют собою железные или чугунные аппараты, окруженные
кирпичной кладкой и имеющие для своего обогревания специальную
топку. Конструкции этих аппаратов весьма разнообразны. По форме
поперечного сечения они бывают чаще всего круглые или овальные,
встречаются квадратного и прямоугольного сечения; по располо-
жению — горизонтальные и вертикальные; наконец, по характеру
работы — стационарные и вынимающиеся. Древесина, загружаемая
внутрь реторт, нагревается извне через металлические стенки, и про-
дукты разложения не приходят в непоср... твенное соприкосновение
с топочными газами.
Размер реторт колеблется в широких пределах, во при выборе их для порохо"
вого углежжения необходимо иметь в виду следующие обстоятельства.
1. Для равномерного обжига дров надо иметь реторты с наибольшей поверх-
Из
— радиус реторты.
ения отношения -у- необходимо
уменьшать диаметр реторты, что практически выполнимо в довольно ограничен-
ных размерах. Это же равенство в известной мере ограничивает возможность
2. Производительность аппаратов увеличивается далеко не пропорционально
увеличением их объема, что видно из табл. 19.
Производительность реторт различной емкости в 24 часа
Объем реторты в м3 Производительность в м3 обугленной дре- весины На каждый м3 объема приходится древесины
1,5 2,55 1
4 6,85 1,71
30 35,00 1,01
300 160,00 0,63
Последняя графа табл. 19 наглядно показывает, что наибольшей производи-
тельностью обладают аппараты средней емкости, так как большие реторты требуют
много времени для охлаждения, прежде чем из них может быть выгружен уголь.
Кроме того, цилиндрические, малых размеров реторты дают однородный
обогрев обжигаемых дров, что в свою очередь обеспечивает выход совершенно
Наиболее приемлемы следующие размеры реторт: длина цилинд-
ров — около 2000 мм, диаметр — около 700 мм. Материалы для
реторт: котельное железо (толщиной 15—20 мм) или чугунная от-
ливка. Реторты бывают неподвижные и подвижные. Делаются попытки
обжига древесины для получения порохового угля в больших ваго-
нах-ретортах емкостью 12 м3.
На фиг. 16 и 17 показан самый распространенный тип реторт.
Две горизонтально расположенных неподвижных реторты 7 имеют одну
общую топку с колосниковой решеткой в нижней части печи. Реторты
вмазаны в общую кирпичную кладку. После загрузки дровами перед-
нее съемное или подвижное (укрепленное на болтах) дно реторты
плотно закрывают с помощью асбестовых прокладок, а иногда зама-
зывают глиной (теперь такую замазку не допускают). В центре перед-
них крышек реторт сделаны отверстия, куда вставляют пирометры,
не доходящие до трети реторты. Концы проволок пирометров всех
реторт мастерской подведены к розеткам распределительной доски
измерительного гальванометра, градуированного в градусах Цельсия.
1 Проф. Никитин, инж. Солечник и ин
ская технология дерева, ГНТИ, Л., 1931, стр. 243.
Соединяя поочередно контакты гальванометра при помощи шнура
:о штепселем с соответствующими розетками пирометров (фиг. 18),
мастер, ведущий процесс, может в любой момент определить темпера-
туру обжига в каждой из реторт мастерской. Пирометрический ме-
тод в настоящее время вытеснил методы контроля при помощи газовых
проб.
Заднее дно реторты заделано наглухо и имеет трубу 2 для выхода
жидких и газообразных продуктов сухой перегонки дерева в общую
трубу 3, по которой они поступают в конденсатор.
Для двух реторт в рассматриваемом агрегате устроена одна топка.
Колосниковая решетка 4, располагаемая ниже реторт для более равно-
мерного обогревания их, идет во всю длину печной кладки. Топочные
газы по дымоходам 5—5 омывают реторты кругом, затем у задней стенки
печи они опускаются вниз, входят в каналы под ретортами и с их
передней стороны отводятся в дымовую трубу. Для управления хо-
дом топочных газов для более равномерного обогрева обжигаемого
дерева в дымоходах каждой реторты устроены по две пары задвижек
6—6, из которых одна помещена спереди, другая сзади печи.
Для скорейшего охлаждения реторт по окончании обжига угля
служат отдушины 7—7, открываемые после прекращения топки. Для
того чтобы не перегревать обращенные к топке части реторт, их
с этих сторон приблизительно на треть окружности обкладывают
кирпичом из огнеупорной глины.
При общей топке на две реторты трудно получить равномерное
обогревание каждой из них, вследствие чего обугливание дерева не будет
одинаковым. При отдельной топке под каждой ретортой получается
более равномерный обжиг. Газообразные продукты перегонки в этих
аппаратах не используются для обогрева реторт, что могло бы дать
значительную экономию топлива. Режим обжига в среднем для углей
основных сортов дан в табл. 20.
Таблица 20
Показатели Уголь
черный 1 бурый шоколадный
Температура обжига в °C Содержание углерода в % Время обжига в часах Выход по весу в % 350-450 80—85 23—26 280-320 70—75 около 9 33-37 140-175 50-55 около 15 67—70
Размеры реторт существенно влияют на продолжительность об-
жига, что видно из табл. 21.
Таблица 21
Режим обжига бурого угля
Показатели Размеры реторт в см
диаметр 800 длина 3800 диаметр 380 длина 2150
Время достижения максималь- ной температуры от начала обжига в часах Выдержка по достижении ма- ксимальной температуры на одном уровне в часах . . . Охлаждение реторт в часах . Выгрузка при температуре не выше в °C 12—14 (максимальная темпе- ратура 200—240°) 3-4 10—12 100 4—5 (максимальная темпе- ратура 260—300°) 12^14 70—80
g ЮО
50
400
350
*300
^250
J_
О Ю -20 30 40 SO 60 70 80 90 100 НО
Фиг. 19. Кривая I — изменение на-
ружной температуры нагревающего
аппарата; кривая II — температура
внутри реторты.
Ход реакции обжига древесины может быть изображен диаграммой
(фиг. 19), из которой видно, что
примерно до 280° в топке печи
надо держать огонь, а дальше
начинается экзотермическая реак-
ция и наружного подогрева при
этом не требуется- Обжиг нужно
начинать со слабого обогревания
реторт, лишь постепенно его уси-
ливая. Чем менее обожженный
уголь необходимо получить, тем
медленней нужно вести нагревание
(см. табл. 20). Иначе уголь, кото-
рый получится у внутренней по-
верхности реторты, будет сильнее
обожжен по сравнению с углем,
находящимся ближе к оси реторты.
при неподвижных ретортах вследствие трудности равномерного
их нагревания не получается однообразно выжженного угля. В каж-
дой реторте в зависимости от циркуляции омывающих ее топочных
газов будут зоны пережога и недожога (недопалак Так. няппимап
для
в верхней левой части ее ввиду того, что топочные газы омывают
эту реторту слева — вверх, направо—вниз. Зона недопала концентри-
руется в нижней части реторты, которая омывается уже охладивши-
мися топочными газами. В передней части реторты, которая выходит
гаружу печи, благодаря охлаждению воздухом в процессе гонки
также будет недопал.
фиксации температуры в крышку реторты были вставлены три пирометра, вхо-
дившие: один — в центральную часть реторты, другой -- слева, а третий — справа.
Кроме того, измеряли температуры в топке и отходящих топочных газов.
Из диаграммы видно, что температура в центре реторты до развития экзотер-
Загрузка нагретой реторты является очень тяжелой работой. При
выгрузке готового угля, если он не успел достаточно охладиться,
возможно его воспламенение.
Чтобы улучшить процесс выжигания угля в описанных выше ре-
тортах, на некоторых заводах были применены реторты со вкладными
цилиндрами 8—8 (показаны на фиг. 16), которые во время обжига
можно было поворачивать при помощи стержня 9, вставленного в от-
верстие в крестовине дна цилиндра. Поворот цилиндра производили
на полоборота через каждый час, что способствовало более равномер-
ному обжигу дерева. Этому способствует также то обстоятельство,
что топочные газы непосредственно не омывают внутренней реторты.
Слой воздуха между двумя ретортами дает возможность избежать
перегревов и делает теплоотдачу значительно более равномерной.
Такие углевыжигательные устройства носят название реторт-
Недостатком вкладных цилиндров является их малая емкость.
Цилиндры делают дырчатые и сплошные (лишь с отверстием для вы-
хода продуктов сухой перегонки дерева). При обжиге в сплошном
цилиндре по окончании операции его можно немедленно вынимать
из реторты, что при дырчатом цилиндре сделать нельзя, так как уголь
от соприкосновения с воздухом загорится; вот почему в последнем
случае необходимо до выгрузки уголь охладить. Обжиг дров в уста-
новках с непрямым обогревом, особенно в печах со сплошными цилинд-
рами, происходит конечно медленнее, чем в печах с прямым обогревом,
и требует большего расхода топлива. Однако все это с избытком оку-
пается упрощением регулировки процесса и получением значительно
более равномерно обожженного угля.
Контролируют ход процесса (кроме описанного выше метода при
помощи пирометра) взятием проб, которые можно брать через отвер-
стие, сделанное в дне реторты. В середине неподвижного дна реторты
устраивают трубку с краном 70, через которую можно выпускать
образующиеся при обжиге дерева газы. В начале обжига из реторты
выходят беловатые пары, неспособные гореть (это из древесины уда-
ляется влага); через 4—5 час. они принимают бурую окраску и распро-
страняют едкий запах (йризнак начавшегося разложения древесины).
Перед концом обжига пары снова светлеют и заключают они в себе
уже различные продукты (окись углерода, метан), образующие при
горении голубое пламя. Когда голубое пламя горючих газов начинает
переходить в светящееся, что указывает на присутствие в них более
тяжелых углеводородов, обжиг считается законченным.
После охлаждения (на что требуется 5—14 час.) реторты разгру-
жают, уголь из них перекладывают в железные (отнюдь не деревянные)
герметически закрываемые тушильники. Свежеприготовленный уголь
нельзя пускать на изготовление пороха, так как в таком случае воз-
можно самовозгорание пороха (этот уголь особенно энергично адсор-
бирует на своей поверхности газы, в частности, кислород из воздуха,
начинающий постепенно окислять углерод угля в низшие окислы;
понятно, что этот процесс сопровождается повышением температуры,
приводящим иногда к самовоспламенению угля). Самовозгоранию
больше подвержен измельченный черный уголь, почему хранение
его в больших количествах нежелательно. В тушильниках уголь вы-
держивают 6—8 суток в зависимости от времени года. В этот проме-
жуток времени он, втянув в себя постепенно достаточное количество
влаги и кислорода воздуха, становится безопасным в отношении само-
возгорания при дальнейшей переработке. При хранении в сухуюпо-
году уголь может втянуть в себя до 5 — 7% влаги, а в сырую —
до 18%.
Выходы в зависимости от сорта угля даны в табл. 20, которая
показывает, что с увеличением обжига выход угля резко снижается,
достигая для черного угля в среднем 25%, а для бурого — 35% от
загруженной древесины, причем расход топлива при смешанных дро-
вах (ель и сосна) на каждые 10 м3 выжигаемой древесины будет равен
примерно 12 м3 для черного угля и 13,5 м3 для бурого (при ведении
выжига угля в ретортах указанного выше образца).
Продукты сухой перегонки дерева собирают в конденсаторе, устройство ко-
торого показано на фиг. 21. Конденсатор состоит из кирпичной камеры 1, на по-
ловину своей высоты углубленной
к стороне выпуска продуктов
перегонки и к нему подходит вы-
пускной конец сборной трубы 3
(см. фиг. 16), в которую эти про-
дукты поступают из реторт. Из
камеры выходит деревянный желоб
2 для стока жидкости в подстав-
ленный под него бак 4- Газообраз-
ные продукты перегонки отводят
в атмосферу трубой 5; к конденса-
тору ведет лестница б, закрытая
навесом 7.
На некоторых заводах за гра-
ницей (Франция, Бельгия и Гер-
мания) для обжига бурого- угля
попытки применения перегретого
пара (способ Фоше). Этот способ
был впервые применен в 1847 г.
Виолеттом при исследовании
обугливания дерева. Древесину
непосредственно подвергали дейст-
вию перегретого пара (около 300—
350° С) в закрытом сосуде в тече- Фиг. 21. Конденсатор для продуктов сухой
ние приблизительно 4 час. Этот перегонки.
способ дает более правильный
обжиг, в особенности в случае фабрикации бурого угля, но от него пришлось
отказаться в силу его дороговизны и низких выходов; последние получаются
61
вследствие начинающегося при 300° взаимодействия между водяным паром и
Описанные выше реторты хотя и имеют значительное распространение, тем
не менее они не являются лучшими представителями подобного рода аппаратов.
Значительно совершеннее реторта, показанная на фиг. 22. Она принадлежит
к типу вынимающихся вертикальных реторт. По окончании операции реторту
отделяют от трубы, отводящей в холодильник летучие продукты перегонки, вы-
нимают ее при помощи крана из печи и охлаждают в горизонтальном положении
вне печи. В печь же
вставляют новую ретор-
ту, загруженную дро-
вами. Емкость этих ре-
торт — от 2 до 10 ма,
длительность переугли-
вания 12 — 24 часа.
Эти реторты находили
большое применение во
Франции.
Наконец, еще более
Действительно,
Фиг. 22- Вертикальная вынимавшаяся реторта.
переносчиком теплоты.
Он равномерно омывает
находящиеся в реторте
поленья и вместе с тем
явиться установки с при-
нудительной циркуля-
цией продуктов перегонки
ности обогрева при об-
жиге древесины наилуч-
шей системой представ-
ляется та, в которой об-
жиг производится в струе
газа, лишенного свобод-
ного кислорода. Газ яв-
мулятором теплоты, пред-
отвращая перегрев и, наоборот, прогревая охлажденные места. В качестве
такого газа очень целесообразно применять газообразные продукты перегонки.
На фиг. 23 изображена калориферная установка, в которой обжиг древесины
производят в замкнутом цикле газовой смеси. Она состоит из трех частей: 1) 7—2—
калориферной печи, 2) 3 — обжигательной печи, 3) 4 — холодильника.
Калориферная печь состоит из двух частей: 7—топки и 2—калорифера, пред-
ставляющего собой целую систему ребристых труб, находящихся в замкнутой кир-
пичной кладке. Назначение калориферной печи состоит в том, чтобы нагреть воздух
и газы, находящиеся внутри калориферных труб. Нагревание это происходит
топочными газами, омывающими калорифер при их движении из отделения 7
в отделение 2. Обжигательная печь 3 состоит из отдельных камер, в которых по-
производить обжигугля горячими газами, движущимися из калорифера по трубе 6
и проходящими через вагонетки. Холодильник 4 представляет собой кирпичную
1 В е н е н, Бюро и Лекорше, Пороха и ВВ, ОНТИ, 1936, стр. 433.
камеру, разделенную перегородкой, не доходящей до конца камеры. Внутри м-
лодильника имеется невысокий слой воды, которая разбрызгивается в водяной
туман мешалками 7—7, приводимыми в быстрое вращение мотором. Назначение
холодильника — конденсировать газообразные продукты, поступающие в него
из вагонеток 5'— 5"" по трубе 8. Для правильной работы вся система должна быть
совершенно герметичной, так как в противном случае вследствие наличия в ваго-
нетках некоторого вакуума возможно засасывание туда воздуха. Это может по-
влечь за собой загорание угля.
Несмотря на высокую производительность и возможность при нормальном'
ходе процесса получить в достаточной степени однообразно обожженный уголь, все
же эта система является довольно сложной: даже незначительные нарушения ре-
жима, падение герметичности и т. п. крайне неблагоприятно отражаются на выходе
угля и его качестве. Поэтому этот вид реторт пока распространения не получил.
6. Обработка угля после обжига. После охлаждения в тушильни-
ках (время до б—8 суток) уголь выдерживают под навесом еще 4—7
суток, после чего упаковывают в кули и в таком виде еще выдержи-
вают на складе не менее 10 суток (в случае острой необходимости
уголь может быть пущен в дальнейшую работу и сразу после лущиль-
ников). После этого уголь направляют на чистку и сортировку. В
процессе чистки куски угля очищаются от смоляных и пепельных
налетов при помощи ножа, сучковатость (выше 5 мм в диаметре)'
также вырубается, удаляются недожог и куски с посторонними
включениями.
Затем производят рассортировку углей по цвету и внешнему виду.
Угли, содержащие угольную пыль и мелочь, к составлению партий
не допускают.
Принимает рассортированный по внешнему виду уголь цеховый
контролер.
Около 500 кг кускового угля одного или нескольких дней сорти-
ровки соединяют в частную партию, которую, прежде чем направить
на составление общей партии угля, подвергают контролю в ОТК
завода на содержание углерода в угле.
Для лучших сортов пороха нельзя допускать колебания в содержа-
нии углерода в частных партиях, идущих на мешку для составления
валовой партии, более 2—3% от установленного среднего содержания
(Я
углерода. Отходов при сортировке угля получается обычно до 4%
(смолистый налет, мусор и т. д.).
Иногда черный и бурый угли на угольном «заводе» подвергают
предварительному грубому измельчению, производимому в уголь-
ных мельницах и эксцельзиорах (§ 13, п. 4). Чаще всего, однако,
уголь поступает на окончательное измельчение в шаровых мельницах
без такого предварительного дробления.
7. Технические требования к углю для порохов. Для изготовления
дымных порохов (кроме трубочного) употребляют уголь, полученный
из ольхи или крушины, с содержанием углерода около 75%, а для
охотничьих порохов—уголь, полученный из тех же пород, но с содер-
жанием углерода 74—82%.
Уголь должен быть выжжен ретортным способом из воздушносу-
хих дров с влажностью 15—18%. Дрова по толщине должны иметь
размеры от 5 до 25 см.
Уголь не должен содержать кусков со смолистым или пепель-
ным налетом и видимых на-глаз посторонних примесей.
В изломе уголь должен иметь однообразный цвет: бурый, синева-
то-черный или черный (в зависимости от степени обжига); он не должен
царапать медной полированной пластинки.
Содержание золы в угле не должно составлять более 1,5%. Влаж-
ность его не должна быть более 6% для военных порохов и 7% —
для других порохов. Температура воспламенения: а) для черного
угля — не выше 275° С, б) для бурого — не выше 185° С.
ЧАСть и
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЫМНЫХ ПОРОХОВ
ОБЗОР МЕТОДОВ ФАБРИКАЦИИ ДЫМНОГО ПОРОХА
§ 11. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Производство дымного пороха представляет чисто механический
процесс, слагающийся из:
а) измельчения отдельных составных частей пороха до высокой
степени дисперсности; б) тщательного смешения этих частей до пол-
ной гомогенности состава; в) его уплотнения и, наконец, г) превра-
щения в зерна требуемых размеров, ф^рмы и плотности.
Отвлекаясь от деталей аппаратурного оформления производства,
можно сказать, что фабрикация дымного пороха распадается на
следующие основные операции.
Подготовка сырья для пороха
Операция подготовки сырья состоит из изготовления угля в уголь-
ном цехе порохового завода и очистки серы переплавкой ее в котлах
глухим паром с последующей фильтрацией расплава через матерчатый
фильтр и кристаллизацией серы в алюминиевых формах-ведрах. Се-
литру подают на пороховой завод в очищенном виде, и она требует
только измельчения и просейки. Все сырье, идущее для изготовления
пороха, перед пуском в производство должно быть подвергнуто испы-
таниям в заводской лаборатории на соответствие установленным для
него требованиям.
Изготовление пороха
1. Измельчение угля , селитры и серы, каждого компонента в отдель-
ности или в виде двойных селитро-угольной или серо-угольной смесей.
2. Приготовление тройной смеси:
а) собственно приготовление;
б) просейка тройного состава.
3. Уплотнение тройного состава под бегунами. Эта операция при
некоторых методах фабрикации, например бочечном (см. ниже), от-
сутствует.
4. Прессование раздробленной бегунной лепешки или непо-
средственно тройной смеси.
5. Зернение пороха с последующей его «отпыловкой» — очисткой
от пыли.
55
б. Полировка пороха.
7. Сушка пороха (в случае необходимости).
8. Сортировка пороха:
а) «грязная» разымка;
б) окончательная чистка пороха от пыли;
в) «чистая» разымка (иногда ограничиваются только одной ра-
зымкой).
9. Мешка малых партий.
10. Мешка малых партий в общую.
11. Укупорка пороха и его сдача приемщику заказчика, сопрово-
ждающаяся полными физико-химическими, а где это необходимо,—
и балистическими (охотничьи пороха) испытаниями.
§ 12. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ
ФАБРИКАЦИИ ДЫМНОГО ПОРОХА
1. Характеристика современных методов. Метод приготовления
порохового зерна безпрессования (непосредственно из бегунной ле-
пешки после смешения тройного состава либо непосредственно под бе-
гунами, либо в деревянных или кожаных бочках), как несовершенный
и не обеспечивающий получения порохового зерна высокой и однород-
ной плотности, почти во всех странах вышел из употребления. Кое-
где он сохранился лишь для самых неответственных сортов дымного
пороха.
В настоящее время наиболее распространены
методы изготовления пороха, получившие у нас следующие услов-
и 3) бочечный. Последние два называют также иначе: метод бегун-
ный—методом холодного прессования, а метод бочечный —методом,
горячего прессования.
Особенности методов видны из табл. 22.
Перечень операций Методы
бегунный бочечно-бегунный бочечный
1. Измельчение составных Отдельное измель- чение селитры, се- ры и угля или из- мельчение послед- них двух компонен- тов в виде двойной серо-угольной смеси в железных бочках бронзовыми шарами. Селитру в этом слу- чае измельчают от- Отдельное измель- чение компонентов или в двойных сме- сях: серо-угольной и селитро-угольной. Аппаратура—желез- ные бочки с бакау- товыми (деревянны- ми) или бронзовы- ми шарами Измельчение в двойных смесях в железных бочках бронзовыми шара-
Продолж. табл. 22
Перечень операций Методы
бегунный бочечно-бегунный |. бочечный
2- Приготовле- ние тройной смеси 3. Уплотнение состава 4- Дробление бегунной ле- пешки 5- Прессование б- Зернение 7. Окончатель- ные опера- ции по от- делке зерна 2. Сравнит* собы дают зер ние этих мето/ их меньшая эь гем, что, польз большого раса гельную опер Кроме того менее гигроск шим характер* годаря горяче появляющегос пороха. Смешение компо- нентов под бегу- Вместе со второй операцией под бегу- Растирка (дробле- ление) бегунной ле- пешки Прессование без обогрева прессуе- мых закладок (хо- лодные пресса) Зернение после грубого раздробле- ния прессовой плит- Особенностью здес димость сохранения операции сушки noj состава под бегунам дится смачивать boi опасности операции, и вызывает необход* сушки порохов, осо стых. Мелкозернисты обычно подсохнуть норм во время полир* не требуют ельная оценка мете но высокого качесп сов показывает, чтс юномичность по Cpi уясь ими, необходим :ода электроэнергии алию сушки. , метод горячего п] опичный, чем перв] эм распределения в му прессованию и я во время суш: Смешение в дере- ! вянных бочках ба- ! каутовыми шарами ! Под бегунами Растирка (дробле- ние) бегунной ле- Прессование без обогрева прессуе- мых закладок (хо- лодные пресса) Зернение после грубого раздробле- ния прессовой плит- ь является необхо- некоторых случаях оха. При обработке 1и закладку прихо- юй для уменьшения Это обстоятельство 1мость последующей бенно крупнозерни- е пороха успевают до установленных эвки и сушки обычно *дов изготовления за и достаточной in > недостатком первь 1внению с последи мо прибегать к доро I бегунам, а также: рессования дает по ые два, что объясн его зерне цемента! отсутствием растр* км предварительн ! Смешение в ко- ! жаных бочках ба- 1 каутовыми шарами Нет ! Прессование 1 с обогревом прес- суемой закладки глухим паром (го- рячие пресса) Зернение после грубого раздроб- ления прессовой плитки и ее ох- лаждения 1 пороха. Эти спо- тотности. Сравне- IX двух является им, объясняемая тим и требующим вводить дополни- рох, значительно яют обычно луч- гора—серы—бла- ескивания зерна, о увлажненного 67
Впрочем, бочечный метод не лишен и некоторых недостатков: так,
гапример, операция зернения сухой плитки горячего прессования
более опасда, чем зернение плиток из-под холодных прессов.
Таким образом как горячее, так и холодное прессование имеет свои
достоинства и недостатки, о которых несколько подробнее еще будет
сказано ниже (§ 16 п. 2).
При сравнении бегунногоибочечно-бегунногоспособов последнему
методу следует отдать предпочтение, так как он позволяет сократить
время бегунной обработки до минимума, что дает выигрыш в расходе
электроэнергии на единицу выпускаемого пороха и понижает опас-
ность производства.
Еще Г. А. Забудский указывал: «Если и надлежит употреблять
бегунную обработку, то выгоднее ее производить возможно корот-
кое время»1. На наших заводах применяют все указанные методы,
но для ответственных сортов —преимущественно бочечно-бегунный
и бочечный.
ОПИСАНИЕ ТИПОВЫХ МЕТОДОВ ФАБРИКАЦИИ
ДЫМНОГО ПОРОХА
§ 13. ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ
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 пред-
варительной обработки отдельных составных частей пороха.
Добиться хорошей «выработанности» состава —основное тре-
бование в технологии дымного пороха, причем под этим термином по-
нимают достижение высокой степени дисперсности компонентов,
полной однородности или, как говорят, гомогенности пороховой
смесии, наконец, надлежащего ее уплотнения. Именно вырабо-
танность состава оказывает решающее влияние на балистические
и взрывчатые свойства пороха.
Было установлено при этом, что: а) чем больше измельчение состав-
ных частей, тем полнее будет их смешение, б) чем полнее будет смеше-
ние 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
1 Г. А. 3 а б у д с к и й, Приготовление крупнозернистого пороха, СПБ,
1895, стр. 25.
мнению некоторых специалистов, может привести даже к снижению
зоспламеняемости пороха.
Это объясняют обычно тем, что кристаллы селитры и серы при из-
лишнем 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 подтвержда-
ется. Несомненно только то, что продолжение измельчения свыше
некоторого предела не приводит к практически существенному уве-
личению дисперсн.ости.
Ф. А. Баум с сотрудниками, изучая технологию измельчения серы,
селитры и угля (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, завися-
щее 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 резуль-
тате изучения процессов измельчения, главным образом, в упомяну-
тых выше отраслях промышленности.
Проверка этих теорий в применении к пороходелию —задача
исследовательских работ наших технологов.
Измельчением принято называть процесс уменьшения раз-
меров некрупных кусков, осуществляемый, главным образом, при
помощи удара и истирания; процесс же уменьшения размеров более
крупных кусков, достигаемый обычно при помощи раздавливания,
Измельчение принято называть крупным, если оно дает куски с по-
перечником от 1000 до 150—100 мм, средним или промежуточным —
от 120 до 25—10 мм, мелким от 50 до 10 — 2 мм и, наконец, тон-
ким— от 2 мм и меньше. В дымном пороходелии при подготовке ком-
понента пороха осуществляют преимущественно тонкое измельчение.
Отношение размера поперечника куска до измельчения (d в см)
к поперечнику (D в см) куска после измельчения называют с т е -
После одного этапа измельчения в одном каком-либо аппарате
обычно степень измельчения п не превосходит:
для крупнмх'твердых кусков
» мелких кусков ..........
» самых мелких............
10—50
50 и выше
Измельчение может быть достигнуто за счет различных механи-
еских усилий, а именно: раздавливания, раскалывания, истирания
удара (фиг. 24). Практически в большинстве случаев эти усилия
стречаются в комбинации одно с другим; например раздавлива-
ние 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, явля-
ется наиболее распространенной.
Фиг. 24. Схема измельчения
усилий.
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 мате-
риалов, 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 раз-
давливании материала.
гера может быть выражен формулой:
кгм{кг,
трачиваемая на срезание одного элементарного кубика вещества с длиной ребра I,
к — некоторый коэфициент, учитывающий изменение работы при срезании элемен-
: — длина ребра куска после измельчения, L — длина ребра куска до измель-
А. Г. Касаткин, Основные процессы и аппараты химической технологии,
ч. 1, ГОНТИ НКТП, М., 1938.
Если работу выразить в лошадиных силах, формула примет такой вид:
N = °,03-^/£ (4-4)4 -с./кг.
N = 0,0004 — к (4 -4) л.с.]кг.
Чтобы пользоваться практически этой формулой, необходимо знать величину
рк, так как d для определенного материала известно.
Для определения рк надо измельчить некоторое количество материала, изме-
рить количество работы (в единицах Р или N), затраченной на измельчение 1 кг,
и полученные кусочки просеять. Таким образом будут найдены все величины
(N, I, L и d), необходимые для определения значения рк, с помощью которых
можно уже рассчитывать затрату мощности для измельчения любого количества
рассматриваемого материала. Более новая теория Кика при раздавливании материала. Как известно из теории ynpj выражают равенством основана на анализе деформаций, происходящих угости, работу деформации сжатия (или дробления) Р~ 2Е>
где а — напряжение, возникающее при деформации, в kzJcm-, v — объем деформи-
руемого тела в cmz, Е — модуль нормальной упругости в кг/см2.
Формула эта справедлива для напряжений, не превосходящих предела упру-
гости данного материала; разрушение же тела происходит, очевидно, при напря-
этому применение этой формулы при измельчении тел является не вполне точным.
Однако для приближенного исследования и технического расчета эта формула
вполне применима (этой же теорией пользуются при исследовании процессов
ковки, штамповки и прокатки).
Если известны с и Е, определяемые практически для различных материалов,
го нахождение удельной работы по формуле Кика не представит затруднений.
Однако ни одна из указанных теорий не может полностью обнять
процесс дробления во всей его сложности. Тем не менее, как пока-
зали многочисленные исследования, теория Кика более соответствует
процессу раздавливания тела спокойным нажатием или раздроб-
лению его ударом, а теория Риттингера —дроблению истиранием.
Поэтому теория Кика наиболее соответствует крупному и среднему
дроблению, а равно мелкому дроблению ударом, теория же Риттин-
гера —мелкому и тонкому измельчению растиранием.
«Обе эти теории не столько противоречат одна другой, сколько
дополняют одна другую при многообразных процессах дробления,
которые нельзя подвести под единую формулу»1.
Производительность аппаратов для измельчения зависит от очень
большого числа факторов и аналитическому определению не подда-
ется. К числу этих факторов относятся: а) требуемая тонкость измель-
1 Проф. Л. Б. Левенсон, Машины для обогащения полезных ископае-
мых, Госмашметиздат, М., 1933, стр. 386.
чения, 6) характер дробимого сырья и его физические свойства, в) ко-
личество и вид дробящих элементов аппарата для измельчения,
г) число оборотов дробящего аппарата, д) его конструкция, е) разме-
ры поступающего в него сырья, ж) содержание в сырье влаги и т. д.
Поэтому производительность дробящих аппаратов устанавли-
вают лишь опытным путем или по аналогии с работающими агрега-
3. Характеристика способов измельчения селитры, серы и угля.
Составные части пороха можно измельчать либо совместно, либо
отдельно каждую, либо, наконец, в виде так называемых двойных
смесей.
Совместное измельчение составных частей пороха, про-
изводившееся до начала XVIII в., было оставлено ввиду опасности
этой работы. В настоящее время наряду с измельчением угля и
селитры в железных, а серы—в железных или деревянных бочках,
применяют и более совершенные и производительные аппараты.
Технологически, однако, более удобным является способ измель-
чения составных частей пороха не отдельно каждой, а в виде так
называемых двойных смесей.
При измельчении сера налипает в углах бочки и электризуется;
при измельчении одной селитры она также налипает в углах и на стен-
ках бочки. Интересно отметить, что степень налипания селитры на
стенки бочек зависит от их толщины. Чем толще эти стенки, тем на-
липание на них селитры будет больше вследствие, повидимому, умень-
шения их вибрации при работе бочки; вибрация же способствует
стряхиванию измельченного материала со стенок. Измельченный
уголь, особенно черный, обладает способностью самовозгораться.
Уголь, смешанный с селитрой или серой, теряет способность к
самовозгоранию, а сера—к электризации. В то же время и сера и
селитра в смеси с углем менее налипают на стенки бочки.
Вследствие изложеннных оостоятельств предпочитают измель-
чать и получать сразу двойные смеси — главным образом: а) серо-
угольную и б) селитро-угольную, причем для уменьшения взрыво-
опасности последней, в особенности— ее пыли, количество добавляе-
мого к селитре угля допускают в пределах около 3%. Иногда ведут
измельчение серо-угольных смесей, составленных из предварительно
несколько измельченного угля и неизмельченной серы.
На некоторых заводах за границей ведут отдельное измельчение
угля, выжженного из древесной сердцевины, для чего куски такого
угля подвергают в течение 3—Зх/2 час. обработке (обдирке) в железной
бочке. Затем после отсева измельченной части оставшиеся неизмель-
ченными куски вынимают и собирают их в количестве, достаточном
для нормальной загрузки железной бочки, в которойих вновь измель-
чают в течение около 7 час. Такой уголь формируют в отдельные
партии.
Кроме указанных выше двойных смесей, в некоторых странах применяют
п смесь селитры с серой (Франция, Германия). Сточки зрения техники безопасности
было бы правильным применить лишь те из двойных смесей, которые исключают
возможность образования порохоподобных составов, т. е. серо-угольные и селитро-
серные двойные смеси.
Фазу измельчения на большинстве заводов обычно разбивают
на две операции: а) собственно измельчение и б) просейку; при этом,
как правило, дробильный аппарат соединен с соответствующим си-
товым устройством в один агрегат. На отдельных же заводах измель-
ченные материалы протирают на ситах вручную или на механических
ситах. В этих случаях операцию просеивания выносят в специаль-
ные мастерские, отдельные для селитры и для серо-угольной смеси.
При проведении этой операции не следует брать очень мелких сит
во избежание их забивания просеиваемым материалом.
Измельченные и просеянные материалы направляют на развеску
для составления тройных смесей.
4. Измельчение угля и серо-угольной двойной смеси. Иногда уголь
измельчают в два этапа. Перед отправкой для составления пороховой
смеси уголь подвергают предварительному грубомуизмель-
ч е н и ю, производимому на угольных мельницах или эксцельзиорах.
На большинстве же заводов уголь измельчают за один раз в шаровых
мельницах до нужной для составления пороховой смеси степени.
Устройство угольной мельницы показано на фиг. 25. В чугунной воронке 7,
соединенной с цилиндром 2, имеется вертикальная ось 3 с насаженным на ней
стальным конусом 7, вращающаяся со скоростью 90 об/мин. Нижний конец цилинд-
на котором нарезаны зубья,
имеющие (по отношению
к производящей конуса) на-
клон в противоположную
сторону по сравнению с
зубьями, сделанными в ко-
имеющего трубу 6 для вы-
хода через нее размолотого
мую грузом 7 на рычаге 8.
скать, вследствие чего рас-
стояние между конусами 4
с коническими шестернями.
Труба б входит в шести-
угольный сетчатый барабан
Фиг. 25.
/гольная мельница-
чехлом 7 7), имеющий ру-
кава 12—12 для выпуска
просеянного угля в ту- _
шильники 13 — 13. Сетка на барабане двух размеров: в 0,08 и 0,2 см. Первая
сетка натянута, в той части барабана, в которую входит труба, вторая—в конце
Фиг. 27. Эксцельэиор с двумя врг
При работе мельницы уголь, насыпанный в воронку 7, проходя между зубьями
конуса, раздробляется и в таком виде сметается лопатками 5—5 в трубу б , отво-
дящую его в барабан для просейки. Не прошедший через второе сито уголь («круп-
ка») поступает на вторичное измельчение. Несмотря на то, что просеивательный
барабан закрыт чехлом, при размоле угля получается большая распыловка, даю-
щая потери угля до 5%. Мельницы подобного типа довольно производительны,
давая в час около 250 кг размолотого угля.
Бурый уголь часто измельчают в эксцельзиорах, также соединяемых с про-
сеивательным барабаном. Крупные куски этих углей подвергают перед загрузкой
в аппарат грубому дроблению, так как иначе они будут ломать зубья эксцель-
зиоров.
Эксцельзиоры относятся к разряду ударно-центробежных мельниц и состоят
из быстро вращающихся дисков, снабженных выступами. У некоторых аппаратов
этой группы вращается только один диск, а другой неподвижен (фиг. 26); иногда же
удаления их от центра к окружности величина их уменьшается, и таким же обра-
зом уменьшается имеющийся между дисками зазор. Поступающие в промежуток
между вертикальными дисками куски угля подвергаются сначала более грубому
измельчению центральными зубьями, а затем (отброшенные центробежной силой)—
Часовая производительность эксцельзиора равна 60—80 кг бурого угля, окон-
чательно измельчаемого затем в железных бочках. К подобного же рода ударно-
центробежным мельницам, пригодным для измельчения угля, относятся мельницы
Перплекс и Симплекс, довольно широко применяемые в химической промыш-
25 см и число оборотов 3600 в минуту.
Для окончательного измельчения угля могут
быть применены самые разнообразные аппараты, начиная от бегунов,
шаровых мельниц (железных бочек) обычного типа, шаровых мельниц
непрерывного действия —железных бочек, дающих возможность на
ходу засыпать свежий материал и удалять молотый, и кончая мель-
ницами Рема, Раймонда, Кента й др. с воздушной сепарацией, т. е.
отсевом частиц нужной степени измельчения при помощи воздушного
дутья большей или меньшей силы.
Обычные железные бочки (шаровые мельницы) как у нас,
так и за границей пока являются самыми распространенными аппа-
ратами для измельчения угля, селитры, серы и двойных смесей.
Принцип действия шаровой мельницы заключается в следующем.
Измельчение материала в них производится ударом падающих метал-
лических или деревянных шаров и истиранием его между шарами
и внутренней поверхностью вращающегося аппарата.
Если шаровую мельницу, наполненную шарами, начать вращать,
то вследствие трения между стенкой мельницы и шарами последние
поднимаются по направлению вращения до некоторого предела, по
достижении которого они будут скатываться вниз.
С увеличением скорости вращения мельницы соответственно уве-
личивается центробежная сила, увеличивающая в свою очередь
угол подъема шаров до тех пор, пока составляющая сила веса шаров
не станет больше центробежной силы. В этот момент шары падают
75
Фиг. 30. Траектория шаров в желез-
ной бочке
вниз, описывая некоторую параболическую кривую (фиг. 30)т. Па-
дая, шары встречают материал и измельчают его ударом, при этом
одновременно идет и его истирание перекатывающимися шарами.
При дальнейшем увеличении скорости вращения мельницы может
наступить такой момент, когда центробежная сила будет настолько
большой, что шары вовсе не будут падать, а будут вращаться вместе
с мельницей, и измельчения не будет.
Практически необходимо иметь такую скорость вращения, при
которой шары падали бы с наибольшей высоты, развивая при этом
наибольшую скорость падения
(при измельчении невзрывчатых
материалов), что и достигается
подбором наиболее выгодного
числа оборотов мельницы. Пере-
катыванию и большему подъему
шаров помогает устройство на
знутренней поверхности бочек
ребер. Отсутствие последних при-
водит к тому, что обрабатываемая
масса с шарами только скользит
по внутренней поверхности бочки;
шары имеют очень незначительное
перемещение (вследствие трения
их о поверхности бочки) и измель-
чения состава не происходит.
Высота ребер в бочке должна
быть такой, чтобы ребро могло
захватывать больше одного ряда шаров: тогда ребрами поднимется
большая масса их, и перетирание состава будет происходить в более
благоприятных условиях. При малой высоте ребер большая часть
шаров пройдет общей массой мимо ребер, и измельчение состава бу-
дет незначительное. При излишне большой высоте ребер они будут
поднимать при вращении бочки большую массу шаров и измель-
чаемого материала на значительную высоту, что вызовет бесполез-
ную трату энергии на вращение бочки.
При обработке состава бронзовыми шарами диаметром 13 мм
наивыгоднейшая высота ребер 50,8 мм. При обработке материала
деревянными шарами, диаметр которых равен от 20 до 50 мм, высота
ребер должна быть больше высоты ребер, указанной для бронзовых
шаров. Вообще высота ребер в бочках (кожаных, деревянных и же-
лезных) делается равной 3—4 диаметрам шаров.
Расстояние между двумя смежными ребрами должно быть таким,
чтобы в промежутке между ними (в сегменте) могли поместиться весь
измельчаемый состав и все шары. Если измельчаемый состав и шары
гатительное оборудование, М. —Л., 1933, Госмашметиздат, стр. 577 и след., а
также проф. 3. Б. Канторович, Размолочно-дробильные машины и
грохота, М. — Л., 1937, ОНТИ, стр. 135 и след.
занимают в бочке расстояние меньше, чем расстояние между ребрами,
то состав и шары при вращении бочки на некоторой части пути будут
только скользить по внутренней поверхности бочки, и перетирания
состава не будет. Точно так же, если материал и шары занимают рас-
стояние большее, чем расстояние между двумя ребрами, часть матери-
ала будет перетираться лишь в незначительной степени.
Предельную величину числа оборотов вообще нетрудно вычислить следующим
образом. Обозначим: О — вес шара в кг, О — угловая скорость вращения барабана
в радианах, D = 2г — диаметр барабана в м, п — число об/мин., С — центро-
бежная сила в кг.
Возьмем точку т на поверхности барабана (фиг. 31) и допустим, что шар
находится в этой точке, причем угол подъема его равен а. В этом случае на шар
действуют две силы, направленные в разные стороны: центробежная сила, равная
C = mU^r = -—.
и составляющая сила веса шара, равная
Чтобы шар мог оставаться в равновесии на
стенке барабана, необходимо условие
Фиг. 31. Силы, действующие ПРИ “= 90°’ т' е' ПРИ положении шара в
на шар во время вращения точке т будем иметь
бочки.
Подставляя вместо U ее значение
откуда получаем предельное число оборотов
Полученное значение п представляет собой то предельное число оборотов,
и котором шары уже не будут совершать полезной работы измельчения
Для работы п берут обычно равным 15% от предельного, т. е. в пределах
Т7йД0 V7T-
Из формулы видно, что выбор числа оборотов не зависит от величины веса
шаров, а лишь— от диаметра барабана,причем число оборотов обратно пропорцио-
нально квадратному корню из диаметра барабана.
На практике для железных бочек диаметром около 1,1 м при
бронзовых шарах предельную скорость вращения берут в 25—
26 об/мин., при деревянных шарах—около 30—35 об/мин.
Одним из существенных моментов нормальной работы шаровых
мельниц является правильный подбор размера и веса шаров.
Эти размеры шаров устанавливают только опытом.
На пороховых заводах измельчение материала производят либо
бронзовыми (10—15% олова) шарами с диаметром обычно 13—18 мм,
либо шарами из твердого дерева (самшит, бакаут), или из древесной
массы (например лигнастона)1 несколько большего диаметра (20—
50 мм). На некоторых заводах за границей применяют для одновремен-
ной загрузки бронзовые шары двух диаметров — половина шаров
диаметром 15 мм и половина 30 мм.
Бакаутовые шары некоторые заводы применяют по следующим соображениям.
В процессе обработки составных частей некоторая часть бронзы в виде очень тон-
кого порошка попадает в порох". Присутствие бронзы в порохе, доходящее до 0,03%„
по мнению некоторых производственников, нежелательно в порохах, применяемых
для стрельбы, так как она сообщает пороху свойство увеличивать нагар в канале
оружия.
Однако это соображение неубедительно, так как не меньшее загрязнение
состава происходит и от разрушения деревянных шаров.
Шары, изготовленные из бронзы хорошего качества, измельчают
состав во всяком случае лучше, чем деревянные, что наглядно харак-
теризуется табл. 23.
Измельчаемый материал х Время ^измельчения Шары 1 час 12 час-j 3 час.} 4 час.| 5 час.| б час.
Проходит через сито № 40, в %
Бронзовые Бакаутовые 50 65 75 80 82
25 32 35 38 —
Уголь Бронзовые Бакаутовые 83 6 86 6 90 6 6 1 -
Тройная смесь . . Бронзовые Бакаутовые 85 25 95 32 96 137 97 45 98 ' 50 | 98 52
Устройство обычно применяемых в пороховом производ-
стве железных бочек заключается в следующем.
Лигнастон получают путем прессования нагретой древесины.
Через железный склепаный цилиндр (фиг. 32, а и 32, б) проходит ось,
внутри бочки обложенная деревом; наружные концы ее расположены
в подшипниках. На одном из
концов оси расположены шки-
вы—холостой и рабочий.
На внутренней поверхности
бочки (на цилиндрических ча-
стях) укреплены железные ребра
(фиг. 33). Для загрузки и вы-
грузки бочка имеет на цилин-
дрической поверхности люк, за-
крываемый глухой железной
крышкой, притягиваемой шар-
нирными (латунными или брон-
зовыми) болтами. Вместо глу-
хой крышки люк можно закры-
вать медной или алюминиевой
крышкой с отверстиями диамет-
ром 4 — 5 мм, удерживающей
шарики при высыпании за-
кладки.
Чтобы устранить распыловку
сырья, обрабатываемого в бочке,
последнюю окружают фанерным
или парусиновым кожухом, пе-
реднюю часть которого можно
открывать (фиг 34 и 35).
Бочки устанавливают в верх-
нем этаже мастерской
или на возвышении
(фиг. 36) и под ними
располагают просеи-
вательные приспособ-
ления (фиг. 37 и 38).
На нижней части
железного кожуха
мельниц, соединяе-
мых с ситовым устрой-
ством, укреплен хол-
щевый рукав 7, над
которым на двух тя-
гах 2—2 подвешено
сито 5, приводимое в
Фиг. 32- Железная бочка.
кривошипа. Вал кривошипа вращается от
со шкивом рабочего вала. Ниже сита
качательное движение
от привода при по-
мощи шатуна 4 и
шкива, соединенного
имеется холщевый
р
33. Желе 11
W' и , ,е1ная бочка в разрез.
рукав 5, по которому измельченный и просеянный материал попадает
в ларь 6.
Размеры железных бочек весьма разнообразны. Чаще всего встре-
чаются следующие размеры: а) диаметр бочки 1000 мм, высота 1100 мм,
загрузка угля или двойной смеси 80—84 кг, загрузка бронзовых шаров
115—126 кг, 25—26 об/мин., время обработки 2—4 часа в зависимости от
сорта пороха; б) диаметр бочки 1120 мм, высота 1020 мм, загрузка
Фиг. 37. Железная бочка с ситом (вид сбоку). Фиг. 38. Железная бочка
с ситом (вид спереди).
углем или двойной смесью 70 кг, загрузка бронзовых шаров 80 кг,
20—25 об/мин., время обработки 4—5 час.
При применении бакаутовых шаров время обработки повышается
до 4—6 час. в зависимости от сорта пороха при 24—30 об/мин.
Примерный режим работы железных бочек описанного выше типа
при изготовлении, например, серо-угольной смеси, может быть таким,
как указано в табл. 24.
Детали же этой операции заключаются в следующем.
Взвешенные серу и уголь в количестве, соответствующем тому или иному
рецепту, подают на тачке в деревянных ящиках в бочечную мастерскую и подни-
мают на помост против загружаемого барабана.
Установив барабан крышкой в сторону помоста, но несколько выше его, ра-
бочий открывает крышку, высыпает навески серы и угля в барабан и закрывает
глухую крышку, закрепляя ее при помощи болтов с барашками.
Во время загрузки нельзя допускать, чтобы приемный ящик находился под
барабаном, во избежание попадания в него случайно просыпанной во время за-
грузки неизмельченной серы и угля. Приемный ящик устанавливают под бара-
сетчатыми). Загрузив один барабан, загружают второй и третий, составляющие
одну секцию в мастерской измельчения. Барабаны одной секции укреплены на
одном валу и приводятся во вращение от общего привода.
После загрузки рабочий пускает секцию в работу путем перевода приводного
ремня с холостого на рабочий шкив.
По истечении установленного для измельчения времени рабочий останавли-
вает барабаны, заменяет глухие крышки сетчатыми, устанавливает под барабаны
приемные ящики, плотно соединив их с рамками чехла, и вновь пускает барабаны
в работу для разгрузки. Измельченная смесь проваливается сквозь сетку крышки
в приемный ящик, а шары задерживаются сеткой в барабане. За время разгрузки
(10—15 мин.) рабочий успевает
подвезти в мастерскую следую-,
щую закладку взвешенных серы
Подняв их на помост, рабо-
чий останавливает барабаны, вы-
двигает приемные ящики; загру-
жает вновь барабаны, закрывает
их глухими крышками и пускает
барабаны в работу.
Затем он выгружает готовую
смесь из приемных ящиков в пере-
носные и отвозит в навесочную.
Регламент работ, согласно этому
режиму, характеризуется табл. 24.
При измельчении двойной
Наименование операций в часах
Время измельчения угля (для охотничьего пороха) Около 4
Разгрузка ........ 0,17
Загрузка и смена крышек . 0,63
Итого . . Около 4,8
заданного сорта пороха. Сделаем такой расчет.
Пусть для пороха принято среднее соотношение селитры, угля и серы в трой-
ной смеси: 75, 15 и 10%, тогда количество угля в двойной смеси найдем из про-
порции
где 84 — общая загрузка барабана в кг, 25—суммарный процент серы и угля
в тройной смеси, 15 — процент угля в тройной смеси, а хс— количество угля,
которое нужно взять для двойной смеси, чтобы получить порох указанного выше
состава. Тогда
а количество серы
84 ♦ 10
= 50,4 кг,
При работе по рассмотренному режиму 4—5 секций (12—15 ба-
рабанов) обслуживает в 7-часовую смену один рабочий, в обязанность
которого входит подвоз взвешенных серы и угля, их загрузка, выгрузка
и доставка в помещения для просейки, а также поддержание аппара-
туры и мастерской измельчения в чистоте и порядке.
Готовая серо-угольная смесь должна без остатка проходить через
шелковое сито № 201.
Крупных недостаточно размолотых частиц (крупноты) получается
здесь около 2%; при измельчении одного угля бакаутовыми шарами
крупноты получается до 5 % от закладки. Крупнота является отходом
производства, и ее добавляют в железные бочки для дальнейшего
измельчения. Кроме того, во время измельчения теряется в сметках
окончательно около 0,2—0,5% от загрузки двойной смеси. Потеря .
же угля в процессе производства пороха доходит до 15%, главным
образом, вследствие большого его распыления во время измельчения.
При проведении этой пожароопасной операции должны быть строго
соблюдаемы как общие правила техники безопасности на пороховом
производстве, так и специальные правила, главнейшими из которых
являются:
1. Строгое соблюдение технологического процесса относительно
величины закладки и времени обработки ее; в частности, воспрещается
останавливать бочки ранее времени, установленного техпроцессом,
если необходимость такой остановки не вызывается неисправностью
аппаратуры.
2. Содержание футляров (кожухов) бочек в закрытом состоянии
во все время работы.
3. Сохранение чистоты обрабатываемого материала. При обнаруже-
нии в нем посторонних предметов (железные гвозди, земля, песок,
стекло) рабочий обязан немедленно сообщить мастеру, который дол-
жен принять меры по изъятию из дальнейшего оборота загрязненной
закладки и выяснению причин и виновников загрязнения.
На некоторых пороховых заводах применяют более совершенные аппараты
для.измельчения. Мы вкратце остановимся здесь на: а) шаровой мельнице непре-
рывного действия, б) шаровой мельнице типа Рема и в) и вальцовых мельницах
Рема и Раймонда.
Примером первого аппарата может служить цилиндрическая шаровая мель-
ница Круппа, изображенная на фиг. 39. Она состоит из стального или чугунного
барабана с проделанными щелями в его цилиндрической части, через которые
и происходит разгрузка материала. Барабан окружен двумя коническими ситами
и целиком заключен в кожух из листового железа, снабженный разгрузочной ворон-
кой и соединенный с эксгаустером В одной из боковых стенок барабана устроена за-
грузочная воронка, через которую и происходит непрерывная подача материала.
Принцип действия этих мельниц, отличающий их от шаровых мельниц прочих
типов, наглядно показан на фиг. 40, на которой видно, что в описываемых мель-
1 Номер шелковых сит, согласно ОСТ 5268, указывает количество ячеек —
просветов в 1 пог. см. Мы везде придерживаемся этой нумерации.
Для латунных сит нами принята нумерация прейскуранта Цветметобработки
Наркоммаша на сетки латунные сортовые гладкие (прейскурант иа прокат, литье
и сетки из цветных металлов, Каталогиздат НКМ, 1938, стр. 106), по кото-
рому номер сита определяется числом проволок в I пог- см (приложение 2).
Следует подчеркнуть, что отсутствие единообразия в нумерации сит может вызвать
большую путаницу при оценке результатов того или иного ситового анализа.’
Следует строго придерживаться вышеуказанных стандартных обозначений.
ницах разгрузку измельченного материала (путь материала в мельнице указан
стрелками) осуществляют по всей длине барабана, стенки которого имеют
отверстия той или иной формы.
Фиг. 39. Шаровая мельница Круппа.
Фиг. 40. Схема шаровой
мельницы непрерывного
действия.
ницы (с более длинными барабанами). К ним относится имельница Рема,
широко применяемая при приготовлении пылевидного топлива в цементной и
фосфоритной промышленности.
Из этих отраслей промышленности мель-
ница Рема была перенесена и для измельчения
угля на пороховых заводах. В трубчатых
мельницах типа Рема осуществляется более
длительное воздействие шаров на измельчае-
мый материал. Подачу предварительно раз-
дробленного угля на измельчение и удаление
измельченного продукта в этой мельнице осу-
ществляют потоком воздуха по схеме, указан-
ной на фиг. 41. При этом во время отвода
измельченного материала мельницу выключают
из потека воздуха. Выдачу полуразмолотого
материала из мельницы производят за счет
вытеснения его вновь поступающим свежим
продуктом. Выпадая из мельницы, полураз-
молотый материал поступает в транспорти-
рующую трубу 7. В нее же поступает и свежий
они подаются к сепаратору 3, где происходит
выделение готового продукта из полуразмоло-
того материала и свежего продукта. Готовый
продукт поступает в циклон 4 вместе с воздухом
и здесь собирается в специальном бункере; недоизмельченный же продукт из сепа-
ратора 3 по специальной течке 6 поступает обратно в мельницу для доизмельчения.
85
Разрежение, необходимое для создания воздушного потока, проходяще-о
через стстему, создается специальным эксгау-
стером
Протзводительность мельниц Рема колеб-
лется в зависимости от размеров от 300 до
900 кг/чдс для аппаратов средних размеров (диа-
метр и длина рабочих частей барабанов которых
составляет от 1 до 1,5 м) и до 1500—5000 кг/час
для аппаратов больших размеров.
порохового производства употребляют
аппарат я средних и меньших размеров с произю-
------ч >стью 300—500 кг]час.
Для
дительн >стью 300—500 кг]час.
Кроне шаровых мельниц фирмой Рема выпу-
щены и j ругие аппараты для тонкого измельчена я,
Подача у
воздуха
Фиг. 41. Схема удаления
пыли из мельницы Рема.
ей цы, также применяемые для измельче-
___J л в пороховой промышленности. К этому же
типу относится мельница Кента. Мельница Репа
(фиг. 42 и 43) состоит из свободно вращающегося
ренней11
жин. Верхний валик приводится в дви <
ние кольцу, по которому катятся други:
вертикааьного размалывающего железного кольца
и трех бронзовых вальцов, прижимаемых к внут-
—....“поверхности этого кольца давлением щу-
гкение от электромотора и сообщает врате-
1: вальцы. Измельченный материал подается
Фиг. 42- Общий вид кольцевой мельницы Фиг. 43. Схема работы кольцевой
внутрь кольца и попадает непосредственно поверх нижнего вальца. Здесь ма-
териал дробится и размалывается меж.(у кольцом и вальцом, и, так как кольцо
находится во враи
{ем и вместе с ним проходит через другие
[ение которых, регулируемое по желанию, производ и*
Измельчены»й
>й материал, падая с кольца, выходит лз
« MVn«««jr в сепарационное устройство, аналогична
описываемому ниже. Сравнительно толстый слой материала между вальцами
и кольцом устраняет возможность непосредственного соприкосновения между
□изводится восходящим воздушным пото-
размолотого материала в сепаратор nf
ком, вентилирующим мельницу.
аторы Рема). Сепаратор Раймонда состсит
(к этому же классу относятся и сепара.~н~ .
из двух вставленных одна в другую boj онок, образующих две камеры отвеиваю я.
Во внешней камере происходит предва] штельное отвеивание за счет силы тяже( ти
три пднижёнии скорости потока, а во внутренней — за счет центробежной силы,
меняющейся от положения лопаток, установленных сверху при входе во внутрен-
нюю камеру. Выпадающие крупные пылинки во внутренней камере задерживаются
клапанами в нижнем конце, которые открываются периодически под влиянием
веса накопившихся над ними грубых пылинок. При падении вниз грубая пыль
проходит через слой поднимающегося воздушного потока, и мелкая пыль, вы-
—~ «—я...... пылинками, воздушным потоком отвеивается. Часть
»ется потоком воздуха снова вверх и совершает, таким
круг
образом, бесполезное круговое движение. У сепараторов мельницы Рема во избе-
жание этого явления в нижней части прямо над транспортирующей трубой (фиг. 47)
устанавливают специальную плиту для грубого предварительного отсева крупных
кусочков угля. Благодаря этой плите поток дважды отклоняется на 180°, причем
крупные куски отбрасываются в наружный конус сепаратора и через боковую
трубу направляются обратно на доизмельчение в мельницу.
Окончательное отсеивание происходит во внутреннем конусе сепаратора.
Частицы угля, передвигаемые потоком воздуха, встречаются в верхней части вну-
треннего конуса с подвижными лопатками (их всего 24) и стенками выходного
патрубка. Через это препятствие в зависимости от установки подвижных лопаток
проходят лишь частицы определенной крупноты помола. Грубые частицы падают
вниз и, проходя через узкую щель между внутренним конусом и плитой, также
направляются через боковую трубу на доизмельчение в мельницу.
Примерный режим работы измельчения селитры в железной бочке
таков. Бочку загружают 150 кг бронзовых шариков, 100 кг селитры
и 1 кг угля. В этом случае, строго говоря, нельзя считать указан-
ный состав двойной селитро-угольной смесью. Добавляемый уголь при
соответствующих подсчетах тройной смеси даже и не учитывается;
обычно'он, как уже упоминалось, способствует более быстрому измель-
чению селитры и устраняет ее прилипание к стенкам и оси барабана.
' При измельчении только одной селитры необходимо тщательно
следить за ее сухостью, применяя в случае необходимости ее подсушку,
так как при влажности более 0,25% налипание селитры к стенкам
особенно усиливается-
Перед загрузкой в бочку селитру обязательно просеивают вруч-
ную через сито для удаления случайных механических примесей,
затем ее развешивают в равентучные мешки по 50 кг и, наконец, достав-
ляют на вагонетке в мастерскую измельчения. Дальнейший режим
и регламенты работы остаются такие же, как и для угля.
Готовый продукт внешне представляет сероватую мукообразную
массу, которая должна проходить без остатка через сито № 20.
Плохо измельченного продукта при таком методе измельчения
получается около 2%. При измельчении же селитры бакаутовыми
шарами без примеси угля получается около 5% плохо измельченного
продукта, который затем добавляют для измельчения к последующим
закладкам селитры. ,
В сметках теряется до 0,5% селитры. Правда, из сметок, содержа-
щих селитру, ее можно извлечь выщелачиванием с последующей очист-
кой перекристаллизацией. Сметки серы и угля не используют, их
уничтожают сжиганием.
К специальным правилам техники безопасности при обработке
селитрыв железных бочках, в целом аналогичным правилам для мастер-
ской с угольными бочками, добавляется требование: не загружать
в бочки непросеянную селитру.
6. Измельчение серы. Выше мы уже упоминали, что серу удобнее
всего измельчать в виде двойной смеси с углем, но на некоторых за-
водах производят измельчение серы и отдельно либо в железных, либо
в деревянных бочках. Так как сера часто при этом электризуется,
результатом чего является взрывоподобные вспышки, то бочки необ-
ходимо заземлять. Деревянные бочки, применяемые для измельчения
серы, бывают: 1) дубовые диаметром 2275 мм, обиты внутри кожей
и имеют внутри 24 ребра; загрузка 50 кг серы и 100 кг бронзовых ша-
ров; время обработки 3 часа; число оборотов — 8—10 в минуту;
диаметр шаров 13 мм; 2) деревянные диаметром около 1000 мм; загрузка
серы около 50 кг и 50 кг бакаутовых шариков; число оборотов 16—20
в минуту, время обработки 5—6 час.
§ 14. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ТРОЙНОЙ СМЕСИ ИЛИ ПОРОХОВОЙ МЯКОТИ
(СМЕШЕНИЕ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ). ПРОСЕЙКА ТРОЙНЫХ СМЕСЕЙ
1. Значение операции смешения. В этой операции достигают, во-
первых, составления пороховой смеси с нужным соотношением компо-
нентов, а во-вторых, их смешение с дальнейшим измельчением. Г. А.
Забудский по поводу этой операции говорит: «Из всех операций фабри-
кации пороха смешение есть самая важная. При
ней собственно получается та совершенная смесь селитры, серы и угля,
которая составляет пороховой состав. От большей или меньшей тща-
тельности смешения зависит окончательный успех остальных операций.
Никакая дальнейшая обработка не может увеличить метательную
силу пороха, никакая последующая операция не может исправить
недостаточное смешение. Дурно смешанный порох не дает совершен-
ного разложения при горении и действует слабее»1.
Как уже упоминалось, смешение составных частей производят
либо в деревянных или кожаных бочках обработкой состава деревян-
ными шарами, либо прямо под бегунами.
При бочечном смешении не происходит одновременного уплотнения
состава, как в толчеях или под бегунами. Опыты, произведенные для
исследования этого вопроса, показали, что гравиметрическая плот-
Забудский, Приготовление крупнозернистого пороха, 1883,
ность состава при обработке его в течение первых 6 час. постепенно
уменьшается, а затем начинает немного увеличиваться, но даже после
12 час. она не достигает той величины, какую состав имел вначале.
Ход изменения гравиметрической плотности в одной серии опытов
был такой: спустя час от начала обработки она равнялась 0,394,
после б час. плотность падала до 0,337 и через 12 час- она увеличива-
лась до 0,357.
Объясняется это явление следующим образом: частички состава
в начале измельчения имеют величину, которая обусловливает их
определенную гравиметрическую плотность, уменьшающуюся по мере
дальнейшей обработки состава в бочке в силу того обстоятельства,
что размеры частичек становятся меньше, объем же промежутков
между ними, сравнительно с первоначальным, увеличивается. По
истечении некоторого времени, когда измельчение состава достигнет
известной степени, под влиянием давления и ударов, производимых
шарами, увеличивается сближение отдельных составных частей поро-
ховой массы, вследствие чего плотность ее будет несколько увеличи-
ваться, но только до некоторого предела, за которым дальнейшее
уплотнение не может быть достигнуто при данном весе шаров, обраба-
тывающих это количество состава.
Что касается времени, в течение которого достигается достаточ-
ная однородность смеси, то исследования, проведенные на одном из
заводов, показали, что вести смешение в бочках свыше 8—10 час.
нецелесообразно, так как дальнейшая обработка уже не оказывает
заметного влияния на гомогенность смеси и не улучшает балистичес-
ких и взрывчатых свойств пороха.
- Точно так же для достижения хорошего смешения под бегунами
нужно не более двух часов.
Бегунное смешение весьма совершенно и однообразно, что под-
тверждается химическим анализом лепешки, взятой из разных мест
лежня даже по истечении только четверти часа от начала обработки
(после П/г—3 час. обработки в зависимости от сорта угля исследова-
ние под микроскопом показывает, что уголь совершенно утрачивает
свое первоначальное волокнистое строение).
Но бегунный способ по сравнению с бочечным опаснее и дороже.
Так, при бегунном способе обработки пороховой смеси затрата меха-
нической энергии в 3—5 раз больше, чем при бочечном.
Вот почему рационально поставленный технологический процесс
фабрикации дымного пороха требует применения бегунов лишь для
уплотнения состава. Смешение же целесообразнее производить в боч-
ках; чисто бегунный способ, несомненно, менее рентабелен, чем
бочечно-бегунный.
2. Смешение в кожаных или деревянных бочках. Тройные смеси
готовят смешением: 1) заранее измельченных в отдельности селитры,
серы и угля, 2) двойной серо-угольной смеси и селитры и 3) из двух
двойных смесей — серо-угольной и селитро-угольной.
Расчет тройной смеси ведут следующим образом. Если состав пороха будет
обычный — 75% селитры, 15% угля и 10% серы, — а загрузка в барабан 120 кг,
91
откуда
ёёлИТДО нахдДЯТ ЙЗ й^дпд^цйй:--
120:100==xKNOs:75,
v 120 • 75
XKNO3 = —ioQ—
= 90 кг.
Фиг. 48. Общий вид установки кожаной
бочки.
Остальное количество (120—90=30 кг) составит двойная серо-угольная смесь;
рассчитанная так, как было указано выше (§ 13, п. 4).
Имея в виду, что тройная смесь, представляющая собою порох,
весьма чувствительна к удару и трению, обработку ее производят не
в железных бочках, а в деревянных или кожаных, обычно бакаутовыми
шарами (фиг. 48).
Деревянные бочки делают из бука или дуба. Чаще всего приме-
няются кожаные бочки, имеющие следующее устройство. Бочка пред-
ставляет собой прочный де-
ревянный каркас (фиг. 49),
обшитый изнутри толстой
(4—5 мм) подошвенной ко-
жей. Каркасы днища бочки
соединяют между собой
наружными и внутренними
поперечными планками,
между которыми укреп-
ляют кожу, составляющую
цилиндрическую поверх-
ность бочки (фиг. 50).
Внутренние поперечные
планки представляют реб-
ра, назначение которых то
же, что и в железных боч-
ках. Высота этих ребер
(как и в железных бочках)
делается равной 3—4 диа-
метрам шаров (диаметр
шара равняется здесь 25—
50 мм). На цилиндрической поверхности бочка имеет прямоугольное
отверстие для загрузки и выгрузки. Отверстие закрывают во время
работы глухой, а во время разгрузки — сетчатой медной крышкой,
которая удерживается на бочке латунными болтами.
Если просейку состава производят параллельно с разгрузкой
бочки, то сетчатая крышка для задержания бакаутовых шаров
в то же время является ситом для просейки состава. Если просейку
производят отдельно, то медную крышку берут с крупными отвер-
стиями диаметром около 5 мм; эта крышка удерживает шары при
разгрузке бочки.
Чтобы устранить распыловку состава по мастерской во время
Чтобы устранить распыловку состава по мастерской во время
работы, бочку закрывают фанерным чехлом или чехлом, состоящим
из деревянного каркаса, обтянутого парусиной. Чехол внизу соединен
Фиг. 49. Каркас кожаной бочки.
с парусиновым НО Которому сбсТаВ «ЫИаёТСЯ В Ларь, откуда деревянными совками его пересыпают в высокие деревянные кадки. Если просейка состава идет параллельно с разгрузкой, то на нижнюю часть рукава надевают мешок из непромокаемой ткани, куда собирают готовый и просеянный состав. Кожаные бочки приводят во вращение либо при помощи шесте- рен на оси бочки и на приводном валу, сцепляющихся между собой при помощи пружинной муфты, насаженной на оси бочки (фиг. 48), либо при помощи шкива, надетого наконец вала бочки и соединенного со шкивом мотора. Мотор помещают в специальной будке вне мастер- ской, причем шкив мотора обычно выводят из будки под навес, что облегчает наблюдение за работой ременной передачи. Включение мо- тора надо производить снаружи, чтобы исключить необходимость входа рабочего в будку (в пропитанной пороховой пылью одежде) для пуска и остановки мотора. На шкивах или шестернях должны быть метки для установки бочек на выгрузку. На некоторых заводах чугунные шестерни снабжают деревянными зубьями, чтобы уменьшить опасность воспламенения пороховой пыли в случае попадания ее на трущиеся части шестерен. Как размеры бочек, так и режим их работы различны; в табл. 25 собраны некоторые ориентировочные данные. Таблица 25
Наименование загружаемых материалов и режим работы Размеры бочек в мм
0 1800| 0 -> 2270| 0 -> 2270| 0 -> 2000 /2->б00 й->700 й->700 Л->600
Загрузка в кг
1. Материалы Тройной смеси В том числе: а) серо-угольной смеси . . . б) селитры Бакаутовых шаров . • 2. Режим Числа об/мин. Время обработки в часах 82 115 8—10 3 276 44 232 170 11 6—8 130,1 31,2 98,9 100 8-12 240 240 12 8
Соотношение шаров и состава обычно берут 1:1, для ответственных сортов иногда количество шаров увеличивают до соотношения 1| : 1. В качестве примера дадим описание работы кожаной бочки (как ее обычно ведут на заводах). Взвешенные селитро-угольную и серо-угольную смеси в рассылочных мешках перевозят в мастерскую смешения и поднимают на помост против каждого из трех находящихся в мастерской барабанов. 94
После загрузки всех барабанов и закрепления на них крышек устанавливают
приемные ящики под рукав чехла, производят уборку помещения, и только после
этого пускают барабаны в работу.
По истечении времени, установленного на процесс смешения, бочки останав-
ливают, глухие крышки заменяют сетчатыми и барабаны вновь пускают в ход
За время разгрузки рабочий успевает привезти к мастерской новые закладки
двойной смеси для следующей загрузки. После пуска барабанов рабочий отвозит
готовый состав на просейку.
Хорошая обработка состава характеризуется тем, что при перети-
рании его между пальцами он будет жирен наощупь.
В кожаных бочках теряется на распыловку около 0,2% загружен-
ного состава.
Специальные правила по технике безопасности для этой операции,
являющейся взрывоопасной:
1. Вывоз тройного состава производить сразу после выгрузки из
барабанов; новый пуск барабанов разрешается только после тщатель-
ной уборки помещения.
2. Двойные смеси допускать к загрузке только просеянные, а
в случае обнаружения в них посторонних примесей — загрузку ко-
жаных бочек приостановить. Возобновление ее разрешается только
после удаления всей загрязненной смеси.
3. Вход в мастерскую в обуви с железными гвоздями воспрещается.
Обязательны галоши или войлочные кенги.
4. Предметы, выносимые из мастерской, должны быть тщательно
очищены от тройного состава.
3. Просейка тройной смеси. После обработки в бочках смесь про-
сеивают на наклонных грохотах или в буратах для освобождения
от случайных посторонних примесей; эту операцию проделывают в
отдельном здании.
В последнее время стремятся снабдить каждую бочку отсеиватель-
ным приспособлением, составляющим неотъемлемую ее часть.
В качестве примера дадим описание раздельной просейки.
Просейку состава производят на станке (фиг. 51), состоящем из горизонталь-
для охотничьего, шнурового и ружей-
ного пороха; для трубочных порохов при-
меняется шелковое сито с большим чис-
лом отверстий.
ящик, соединенный с ним парусиновым
рукавом.
качающимися подвесками и двумя парал-
лельными рычагами-дрожинами, соеди-
ненными с коленчатым валом привод-
:иновые стенки, а спереди — паруси-
новые дверцы,
Ответственный за работу мастерской — старший рабочий — производит за-
сыпку состава на сито через воронку, находящуюся в верхней части станины,
предварительно пустив лоток в движение.
Подлежащий просейке состав подают двое рабочих.
По заполнении приемного ящика просейку приостанавливают, вкатывают
Во время разгрузки приемного ящика старший рабочий снимает с сита
обработку.
Просеянный состав должен проходить без остатка через контроль-
ное шелковое сито № 20 для всех сортов пороха, кроме трубочного;
для последнего установлено более мелкое сито, указанное в регламенте
его производства.
Потери на этой фазе исчисляются примерно в 0,2% в результате
распыловки.
Специальные правила безопасности для этой мастерской следую-
1. Вывозку просеянного состава (и подвозку несеянного) произво-
дят непрерывно.
2. После просейки состава необходимо очистить сито от отсева.
Проверку сит производят через каждые 30 мин. При обнаружении
неисправности медной ткани сито немедленно заменяют новым и состав,
находящийся в ящике приемника, пересеивают.
3. Воспрещается скопление груженых вагонеток с пороховым
составом, доставленным из кожаных бочек и зернилок.
§ 15. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ УПЛОТНЕНИЕ СОСТАВА
1. Значение и общая характеристика операции уплотнения состава
Гомогенность состава и высокая степень дисперсности его компо-
нентов являются условиями, необходимыми, но еще недостаточными
для получения пороха с высокими балистическими качествами. Эти
качества достигаются только тогда, когда (при наличии изложен-
ных двух условий) произведено надлежащее уплотнение частиц со-
става^ результате которого уничтожается их упругость и достигается
тесное взаимное их соприкосновение.
Уплотнения мякоти до плотности, необходимой для получения
хороших пороховых зерен, при бегунном и бочечно-бегунном методах
достигают в два этапа: а) предварительным уплотнением тройного
состава под бегунами и б) окончательным уплотнением раздробленной
бегунной лепешки на прессах холодного прессования.
'При бочечном методе уплотнение производят за один раз прямо
на прессах горячего прессования. Как увидим далее, именно горячее
прессование обеспечивает такое упрощение процесса.
При бегунной. обработке производится втирание составных ч стей
пороха друг в друга, что при сильном давлении дает очень тесную
смесь; происходят как смешение, так и уплотнение ее. Однако получить
зерно высокой плотности обработкой состава только под бегунами
трудно.
Поэтому бегунную обработку в качестве способа уплотнения
пороховой смеси применяют лишь для дешевых сортов минного пороха,
где высокой плотности зерен не требуется. Все прочие сорта пороха
обязательно после бегунов подвергают прессованию.
Бочечно-бегунно-прессовой метод легко обеспечивает получение
пороха большой плотности, которая не может быть достигнута холод-
ным прессованием состава, обработанного только в бочках.
Одна бегунная обработка состава, не давая лепешек строго одно-
родной плотности, не позволяет в свою очередь обеспечить одно-
образия плотностей пороховых зерен.
Как показали многочисленные опыты, плотность состава под
бегуйами изменяется, главным образом, в зависимости от веса бегунов
и влажности закладки.
По Пиоберу, увеличение плотности состава ( с влажностью 2—5%
при обработке его на тяжелых бегунах) в зависимости от времени
обработки изменялось так: 1,50 через час, 1,80—через 3 часа, 1,85—
через 4 часа и 1,98—через 10 час.
Напротив, опыты в Шпандау с очень легкими бегунами (500 кг)
обнаружили уменьшение плотности состава. Через 1 час 45 м. обра-
ботки она составляла 1,63, а затем, постепенно уменьшаясь, через
9Х/3 час. достигла 1,30.
Наконец, опыты Севранского порохового завода во Франции по-
казали, что под действием тяжелых бегунов плотность состава сначала
быстро убывает, доходит до некоторого минимума, затем уже постоян-
но возрастает. Этот минимум для закладки с влажностью 2—3%
находится, повидимому, между 1—Р/г часами обработки.
Эти результаты объясняются так. Если считать плотности селитры
и серы около 2,0, а угля в кусках 0,3, то по Бернье при бегунной
обработке каждого из этих веществ в отдельности в течение 4 час.
плотность лепешек изменяется в следующих пределах: для селитры—
от. 1,5 до 1,9, для серы—от 0,66 до 1,32 и для угля — от 1,27 до 1,32.
Если продолжать их обработку до 6 час., плотности селитры и серы
не возрастут, а плотность угля, хотя и незначительно, продолжает
увеличиваться.
Поэтому следует предположить, что в начале обработки тройной
смеси происходит измельчение или доизмельчение селитры и серы,
сопровождающееся быстрым уменьшением первоначальной плотности
их, а затем уже начинается собственно процесс смешения и уплотнения
состава.
..Это объяснение подтверждается также фактом, хорошо известным
пороходелам, что первоначальное уменьшение плотности бегунной
лепешки бывает тем больше, чем хуже было предварительное измель-
чение компонентов.
Чем тщательнее велось измельчение компонентов в железных
и их смешение в кожаных или деревянных бочках (при бочечно-бегун-
ном методе), тем легче уплотняется тройная смесь. Таким образом
Шиллинг—143—7 97
получение в процессе установившегося производства низкой плот-
ности бегунной лепешки указывает на недостаточность предвари-
тельной обработки состава текущей выработки.
2. Обработка состава под бегунами. Напомним, что сущность ра-
боты бегунов сводится не только к раздавливанию кусков измельчае-
мого материала катящимися по лежню-чаше тяжелыми катками
(фиг. 52), но и к истиранию и втиранию составных частей пороха друг
в друга, так как бегуны не
только катятся, но и сколь-
зят по поверхности чаши.
В самом деле, чистое качение
без скольжения могло бы
иметь место только в том слу-
чае, если бы бегуны обладали
конической формой; при ци-
линдрической же форме их
чистое качение будет только
в тех точках поверхности бе-
гунов, которые лежат на
окружности, проходящей че-
рез середину бегуна (жер-
' нова), и которые соответст-
вуют среднему радиусу вра-
щения. Все другие точки, не
лежащие на середине бегунов,
имеют другой радиус враще-
ния и, следовательно, будут
иметь скольжение, за счет
чего и возникает истирание
материала. Теория1 и опыт
. фиг. 52. Подвесные бегуны современной показывают, что скольжение
конструкции. зависит от ширины обода;
оно будет тем больше, чем
больше ширина обода; отсюда и;истирание материала увеличивается
также с увеличением ширины обода.
Существует несколько конструкций бегунов: а) с неподвиж-
ной чашей и вращающимися жерновами и б) с вращающейся чашей
и неподвижными жерновами. Кроме того, жернова могут касаться
чаши-лежня и могут быть подвесными —не касаться ее (фиг. 53).
Последняя конструкция более безопасна и пригодна для порохового
производства, так как взрывы в неподвесных бегунах чаще всего
происходили тогда, когда бегун терся об обнаженный от состава
лежень. В подвесных бегунах опасность взрыва устраняется даже
в том случае, если лежень будет оголен от состава.
1 А. Г. К а с а тки н, Основные процессы и аппараты химической технологии,
ч. 1, М., 1938, стр. 461 или проф. 3. Б. Канторович, Размольно-дробиль-
ные машины и грохота, М.—Л., 1937, ОНТИ, стр. 161 и след.
98
Поэтому в настоящее время на пороховых заводах применяют
только подвесные бегуны с неподвижными чашами-
лежнями. Устроены они следующим образом (фиг. 53). На заплечике
вертикального вала насажено коромысло 7, от которого идут четыре
шарнирные тяги 2 для помещения в них оси двух катков. Для большей
устойчивости катков их ось надета на вертикальный вал.
Катки расположены под лежнем, имеющим вид тарелки с закраи-
нами в форме полого усеченного конуса. Лежень служит для
закладки на него обрабатываемого материала.
Удаление катков от лежня может изменяться при помощи гаек
3, навинченных на концы тяг, пропущенных через коромысло.
В подвесных бегунах системы Круппа вес одного бегуна (жернова)—
около 5500 кг, а расстояние между бегуном и лежнем — 12 мм-, его
диаметр 1,5 м при ширине обода 0,48 м.
Для лучшего перемешивания состава на вертикальном валу име-
ется малое коромысло, на котором укреплены наружный 7 и внутрен-
ний 2 бронзовые плуги-отшибы (фиг. 54). Последние имеют форму
сошника плуга. Наружный отшиб следует за бегуном, счищая состав
с наружного края лежня и его закраины и подгребая его под бегун.
Внутренний отшиб производит ту же работу с внутренней стороны
лежня. Отшибы приводятся в движение вертикальной осью бегуна
(фиг. 55), ведущей рамку, служащую для установки в ней стержней,
на которых закреплены отшибы. Стержни отшибов имеют в гнездах
рамки некоторый ход, что сделано для устранения удара отшиба
о лежень. Вместо отшибов на некоторых заводах применяли щетки.
Щетки безопаснее отшибов, но действуют хуже их, так как при отгре-
бании состава щетки притирают его настолько плотно к лежню, что
99
для удаления приставшего состава необходимо было прибегать к от-
мачиванию его водой. Для наилучшего перемешивания состава раз-
меры отшибов должны быть такими, чтобы они могли захватывать
возможно большую ширину пояса состава.
Для удаления состава, приставшего к ободу бегунов, служат
скребки, имеющие вид прямых бронзовых линеек, укрепленных близ
рабочей поверхности бегунов 7—7 (фиг. 55). Скребки, какиотшибы,
соединены с рамкой, получающей вращение от вертикального вала
бегунов. Кроме того, скребки притянуты к горизонтальной оси бегу-
нов при помощи обойм и разрезных тяг. Части тяг соединены между
Бегуны приводятся в движение при помощи зубчатой передачи,
причем одно зубчатое колесо закреплено ниже бегунов на их верти-
кальном валу, а другое — на рабочем валу трансмиссии.
Число оборотов: тихий ход —один оборот в 4—5 мин.; быстрый
ход 6—12 об/мин.
Порядок работы: I) загружают на лежень ровным слоем (25 мм)
просеянную тройную смесь, примачивают ее водой (2—5% от веса
загруженного порохового состава) из обыкновенной садовой лейки,
пускают бегуны на тихий ход; после схода бегунов с деревянных или
кожаных подкладок (на которые их ставят по окончании работы), по-
следние убирают; 2) дают сделать бегунам на тихом ходу 1—2оборота;
3) переводят бегуны на быстрый ход; работа на этом ходу длится от
% До 31/2 час. в зависимости от сорта пороха; 4) переводят на тихий
ход (1—3 оборота) в зависимости от того, получают ли пороховое
зерно прямо из бегунной лепешки (при трех оборотах) или же дальше
следует операция прессования (тогда надо не больше одного оборота).
Страны Загрузка в кг Время обработки
Англия . . . Швейцария . 27,3 20 40 50 От 2 до 5 час. | 1 ч. 40 м. 1 » 30 »
Перед остановкой под бегуны подводят подкладки, не допуская
оставления бегунов навесу.
Во время работы следят за тем, чтобы 1) состав не пылил, для чего
время от времени (судя по погоде) примачивают его водой; воды берут
не более 5% во избежание кристаллизации селитры и порчи состава
(хотя за границей на некоторых заводах количество воды доводят до
10%, не опасаясь такой порчи); для проведения примочки бегуны
переводят на тихий ход; 2) масса не была просто передвигаема по та-
релке вперед, иначе часть состава, зажатая между отшибом и бегуном,
может вследствие трения нагреться до температуры воспламенения.
Примочка имеет целью: уменьшить распыловку состава, умень-
шить опасность работы и дать возможность пороховой мякоти лучше
спрессоваться в лепешку.
Закладка состава под
тяжелые бегуны системы
Круппа может быть при-
нята в 65 кг, а на ряде
заграничных заводов —
согласно табл. 26.
Вообще замечено, что
уменьшение закладки
улучшает обработку соста-
ва, но в то же время удоро-
жает ее. Тяжелые бегуны
дают более совершенную обработку, чем легкие.
При хорошем предварительном измельчении состава обработка
его в течение 2—3,5 час. тяжелыми бегунами будет вполне достаточна.
Раньше на наших заводах бегунную обработку производили не-
сколько дольше — от 3 до 5 час. в зависимости от сорта пороха и веса
закладки. Наибольшее время обрабатывали закладку ружейного
пороха.
Пороховая смесь под бегунами уплотняется в компактную массу,
называемую бегунной лепешкой, с плотностью обычно
от 1,4 до 1,55 и содержанием влаги от 1 до 3%.
Потери на бегунах на распыловку колеблются от 0,2 до 1%.
Шесть бегунных установок обычно обслуживает бригада в 6 чел.
4 на бегунах и 2 каталя для подвоза и вывоза продукции).
Работа бегунных установок относится к разряду особо опа с-
н ы х. Бегунные установки должны быть обвалованы, а рабочие точ-
но инструктированы о порядке работы, в частности,—о недопустимости
нахождения людей у бегунов во время пуска их на быстрый ход.
Смачивание состава, требующее присутствия рабочего у бегуна, как
уже упоминалось, производят после перевода аппарата на тихий ход.
§ 16. ПРЕССОВАНИЕ ПОРОХОВОГО СОСТАВА
1. Значение прессования. Прессуют пороховой состав для получе-
ния пороховой плитки однородной и заранее определенной плотности
с возможно меньшим процентом отходов.
Такая плитка обеспечивает получение пороха высокой однород-
ной плотности.
Пороховые пресса бывают двух родов: 1) гидравлические: а) без
аккумулятора, б) с грузовым аккумулятором и 2) винтовые механи-
ческие.
Гидравлические пресса дают возможность вести прессование под
определенным, всегда одинаковым давлением; механические пресса
не дают возможности следить за соблюдением строго определенного
давления всех прессований, а потому неизбежно некоторое разнооб-
разие плотностей пороховых лепешек.
Гидравлические пресса с аккумуляторами предпочтительнее прес-
сов без аккумуляторов, так как они дают возможность выдерживать
давление плавно, без толчков. Устройство гидравлических или меха-
нических прессов для горячего прессования отличается от устройства
холодных прессов наличием в них стальных полых плит, обогревае-
мых паром; между плитами закладывают для прессования конверты
(заряды) с пороховым составом.
2. Сравнительная характеристика методов горячего и холодного
прессования. Здесь следует несколько подробнее остановиться на
особенностях так называемого метода горячего прессования.
Горячее прессование достигается пропусканием пара между стен-
ками прессующих поверхностей. При температуре прессования около
95—110° С, близкой к температуре плавления серы, происходит
ее размягчение, вследствие чего облегчается тесное соприкосновение
отдельных составных частей пороховой массы и внедрение их друг
в друга, что при других условиях достигается бегунной обработкой
тройной смеси.
Идея горячего прессования принадлежит французскому артил-
леристу Кольсону и итальянскому полковнику Сан-Роберто. Впервые
на практике оно было осуществлено в России полковником царской
службы Винером на принадлежавшем ему заводе. Применяя метод
горячего прессования, Винер отказался от бегунной обработки поро-
ховой смеси, чем устранил необходимость опасной операции сушки
пороха, так как стало ненужным смачивание пороха, производимое
при обработке на бегунах.
Порох, полученный этим методом, оказался менее гигроскопич-
ным, что, повидимому, объясняется меньшей пористостью массы,
полученной по методу горячего прессования, так как она приготов-
лялась без воды (нет растрескивания зерна при сушке). Это свойство
пороха горячего прессования было подтверждено рядом сравнитель-
ных испытаний с порохом обыкновенной выделки. Образчики этого
пороха вместе с порохом нормальной выделки помещали в гидроста-
тах над водой и выдерживали в этих условиях около 2 мес. Первый
порох втянул 2,1% влаги, второй 6,75%.
Кроме того, после подсушки обоих образчиков пороха выяснилось,
что на обыкновенном порохе, ставшем пыльным и рыхлым, выступил
налет селитры, порох же горячего прессования не представлял
ничего ненормального.
Итак, меньшая гигроскопичность и стоимость (так как отпадают
дорогие операции бегунной обработки и сушки) пороха горячего прес-
сования является его преимуществами. Кроме того, выхода зерненого
пороха здесь получаются лучшие. Сырая лепешка холодного прес-
сования в зерниках дает больше отходов.
При тщательном ведении процесса горячего прессования однород-
ность получаемого зерна для мелкозернистых сортов пороха высока,
особенно при применении гидравлических прессов. Однако мнение
об особых преимуществах в этом отношении метода горячего прессо-
вания сравнительно с другими надо считать преувеличенным. Так, на-
пример, изготовление крупнозернистых порохов из плитки горячего
прессования показывает, что иногда плитка получается недостаточно
однородной вследствие неодинаковости нагревания наружных и
внутренних слоев прессуемой массы, что влияет на уменьшение
плотности средней части лепешки по сравнению с наружной.
Если же по недосмотру во время фабрикации будет допущен пере-
грев и сера расплавится, то вся прессуемая закладка будет испорчена,
так как вытекающая и собирающаяся в нижних слоях сера нарушит
состав прессуемой массы.
Кроме того, твердость и сухость лепешки, полученной горячим
прессованием, очень велики, что затрудняет и делает более опасным
ее зернение.
Следует еще заметить, что на некоторых заводах для уплотнения порохового
состава производили прокатку его на вальцах, но таким путем не получили поро-
ховую лепешку большой плотности, — в ней замечалось слоистое строение и плот-
ХОВОМ заводе.
3. Последовательность операций при прессовании. Последователь-
ность операций при прессовании следующая: а)подготовкабегунной
лепешки к прессованию путем ее раздробления с растиркой на мелкие
куски, б) подготовка закладки к прессованию, в) собственно прессо-
вание, г) освобождение полученной плитки от конвертов или металли-
ческих листов, между которыми ее прессовали, и ее дробление.
В зависимости от типа прессов эти операции имеют свои особен-
ности, на которых mjm остановимся ниже.
4. Растирка бегунной лепешки. Полученную бегунную лепешку
перед пуском на прессование дробят на куски.
Операцию дробления бугунной лепщики, называемую на заводах
растиркой, выполняют или’ вручную, причем лепешку разбивают
на куски деревянным молотком, а затем протирают через медное
сито (с размером ячеек в 1 см2), или при помощи дробилок.
Один из применяемых типов дробилок (или растирочных станков)
показан на фиг. 56. Станок имеет два горизонтальных (из твердого де-
рева) вальца, из которых один гладкий, а другой имеет планки, встав-
ленные по производящим его цилиндрической поверхности; планки
изготовляют из наиболее твердых сортов дерева (бакаут, самшит).
Один из вальцев имеет подшипники, позволяющие ему переме-
щаться и увеличивать зазор между вальцами. При таких перемеще-
на
ниях сжимаются резиновые буфера. Такое устройство подшипников
уменьшает опасность взрыва от трения в вальцах при случайном
попадании в них твердых предметов. Наименьшее расстояние между
вальцами устанавливается с помощью специального болта, ограничи-
вающего ход подвижного подшипника.
Раздробленная между вальцами лепешка попадает на наклон-
ное качающееся сито 7. Куски, прошедшие через сито, собираются
в подставленный Под сито
ящик, а не прошедшие
сквозь сито крупные куски
скатываются по ситу в же-
лоб 2 и вновь подаются
на вальцы элеватором 3,
попадая предварительно
в качающийся питатель-
ный желоб 4.
Пуск станка вход про-
изводят из убежища в
валу. Производительность
таких станков —около
500 кг/час.
5. Холодное и горячее
прессование на гидравличе-
ских прессах. Раздроблен-
ная бегу иная лепешка
прессуется на гидравли-
ческих вертикальных прес-
сах, а из прессовой плитки зернением получают пороха требуемых
размеров.
Устройство гидравлического пресса следующее: цилиндр 7—7
пресса (фиг. 57) заделан в кладку под полом мастерской. В цилиндре
ходит поршень 2.
К нижней части цилиндра подходит труба 3, по которой насосом
подается вода или масло. С цилиндром 7—7 соединены четыре стойки
4—4 с упором 5. Пороховой состав подается на пресс на тележке 6
с бронзовыми колесами, катящимися по буковым рельсам. Пресс
горячего прессования, в общем виде изображенный на фиг. 58,
в отличие от только что описанного снабжен плитками (фиг. 59), под-
вешенными между колоннами 4—4\ плитки имеют внутри каналы
для прохода пара.
Операции прессования предшествует подготовка закла-
док, при горячем прессовании называемая зарядкой конвертов.
Выполнение этой операции различно при холодном и горячем
прессовании. В обоих случаях ее проводят в отдельном от прессового
здании.
В случае холодного прессования эту операцию ведут так. На воз-
вышение насыпного стола кладут медный или алюминиевый лист
со сторонами 60 х 60 см. На этот лист накладывают медную или
деревянную квадратную рамку 50 х 50 слили 53 X 53 м и высотой
2,5 см, которая является меркой для насыпаемого пороха. На пло-
щадь листа между рамкой деревянным совком насыпают состав, урав-
нивая его деревянной линейкой (фиг. 60).
Состав находится в ящике, установленном возле стола на деревян-
ной, обитой войлоком и парусиной, скамейке.
После разравнивания состава рамку осторожно снимают, а состав
покрывают другим таким же мед-
ным листом, на который вновь насы-
пают порох, затем опять кладут
медный лист и т. д. (фиг. 61).
Несколько (20 —40) положенных
один на другой листов с составом
отвозят на вагонетке в прессовую мастерскую и помещают на
тележку пресса (см. фиг. 57), положив на еедно полотно; поверх
верхнего слоя кладут также медный лист и полотно.
В случае горячего прессования операция эта видоизменяется так.
Заключенный между двумя листами состав переносят на другой стол,
где завертывают его в пару-
синовый конверт, предвари-
тельно очищенный деревян-
ным скребком от пристав-
шей после предыдущего
прессования массы (фиг. 62).
Приготовленные таким
образом 20—40 конвертов
составляют комплект для
Фиг. 62. Пару-
си новый кон-
прессования за один раз на гидравлических прессах верт (заряжен-
в зависимости от их мощности. нь,й)-
Конверты на вагонетке подают на прессование,
при этом рабочий обязан точно брать комплект. Потери состава на
операции закладки определяются в 0,3%.
Правила по технике безопасности в этой взрывоопасной мастер-
ской следующие:
1. Воспрещается одновременный въезд в мастерскую двух ваго-
106
вают, причем грязные не принимают в работу до полной их очистки.
В массе не должно быть посторонних примесей. В случае их обнару-
жения сомнительный по засорению мешок с порохом откладывают в
3. Воспрещается просыпать состав на пол, а весь случайно
просыпанный состав немедленно должен быть собран: чистый —
в ящик для дальнейшей работы, а загрязненный —в сметки. Сметки
нужно хранить в специальных ящиках.
Прессование на гидравлических прессах производят так.
Тележку с листами или конвертами устанавливают на площадке
пресса над головкой поршня и пускают насос.
Прессование производят при различных величинах давления в за-
висимости от влажности порохового состава и требуемой плотности
пороховой лепешки. Сухой состав для получения известной плотности
требует большего давления, чем сырой, что объясняется большей
упругостью сухого состава. Так, например, если состав имеет влаж-
ность 3—3,5%, то для получения плотности 1,58—1,63 приходится
поддерживать давление (по манометру) 120—150 ат. Чтобы получить
лепешку той же плотности при влажности 1—1х/2%> давление прихо-
дится поддерживать 280—300 ат (по манометру). Состав с влажно-
стью около %% нельзя спрессовать давлением, меньшим 250 ат.
При горячем прессовании (когда температура состава доводится
до 110°, т. е. до размягчения серы) влажность состава роли не играет.
Режим холодного прессования следующий: прессова-
ние нужно вести медленно и плавно, иначе лепешка получится
неодинаковой плотности.
Доведя постепенно давление пресса до наибольшего, плунжер
пресса немного опускают и сразу же вновь поднимают до максималь-
ного давления, при котором дают выдержку 3—5 мин.
Такой режим обеспечиваетуничтожениеупругости плиткии полу-
чение однообразной плотности состава во всей массе.
Иногда делают две подпрессовки с 3—5-минутными выдержками.
Повторной подпрессовкой состава можно получить требуемую плот-
ность при меньшем давлении, чем в том случае, если прессование
произведено только один раз. Давление определяют по манометру.
Режим горячего прессования несколько отличен от вы-
шеописанного. В этом случае по окончании загрузки пресса пускают
пар для нагревания плиток. Плитки снабжены термометрами, позво-
ляющими контролировать их нагрев. Затем начинают прессование.
Доведя давление в течение 10 мин. до заданной величины, дают 10—
15-минутную выдержку при этом давлении. Выдержка обеспечивает
полный прогрев закладки. Если же прогрев будет недостаточен, то
может произойти расслоение плитки на части с неодинаковой плот-
ностью. К концу выдержки вследствие размягчения серы высота прес-
суемого состава уменьшается и давление падает. Тогда вновь в тече-
ние 3—5 мин. производят подпрессовку при установленном удельном
давлении.
107
По окончании прессования плунжер пресса опускают, конверты
или комплект закладки на листах снимают и перевозят в разряжа-
гельную мастерскую, где плитку освобождают из конвертов или от
листов и дробят деревянной колотушкой на большие куски. При этом
края лепешки (сантиметра на 3), как слабо спрессованные, отделяют
в отходы. .При раздроблении плитки горячего прессования деревян-
ными колотушками последние надо смачивать водой.
Дробленую лепешку отвозят в промежуточный склад (при горячем
прессовании называемый холодильным бараком), где плитка, получен-
ная горячим прессованием, должна лежать 1—2 суток. Металлические
листы по освобождении из конвертов направляют в особые здания,
где их очищают от налипшего на них пороха деревянными скребками.
Безвозвратные потери на распыловку при разрядке конвертов
и снятии листов принимаются в 0,2—0,5 %.
Кроме того, здесь получаются отходы в виде кусков пороховой
плитки малой плотности. Эти отходы вместе с отсевами зернильных
машин именуются в производстве «мягкими пылями» и составляют
около 40—60% от всего количества пороха, поступающего на прес-
сование.
Мягкие пыли при изготовлении военных порохов добавляются
в определенном проценте к тройным смесям при составлении их в ко-
жаных бочках, а при фабрикации охотничьих и минных порохов
опять пускают на прессование, как и свежий состав.
Раньше применяли для прессования эбонитовые или гуттаперчевые листы;
сейчас от них отказались, так как заметили, что порох на этих листах особо легко
электризуется.
Алюминиевые листы наряду с медными находят широкое применение, хотя
одно время против них существовало предубеждение: опасались, что в результате
взаимодействия алюминия и калиевой селитры в присутствии угля и влаги про-
изойдет коррозия листов. При надлежащей очистке листов после прессования
этого не наблюдается.
В сутки при нормальных условиях можно произвести до 54 прес-
сований. Загрузка прессов каждый раз составляет 240—250 кг;
следовательно, суточная производительность прессов—около 13,5 т
лепешки. Если выход готового зерна для военных и охотничьих
порохов составляет 36% от всего количества прессованной плитки, то
можно считать производительность каждого пресса по зерну 4,86 ш.
Минный же порох дает больший выход зерна —его получается
около 75% от веса всей плитки. ч * * * В
ч е с к о м прессе. Положим, что площадь насыпанного на лист состава 560 х
X 560 = 313 600 мм- — 3136 см3, диаметр поршня пресса равен 369 мм. Нам необ-
ходимо прессовать порох при давлении, положим, 50 кг на 1 см2 порохового со-
става. В этом случае давление на всю площадь порохового состава должно быть
равно3136х50=156 800кг. Площадь плунжера пресса я —> т. е. около 1070 см2.
Следовательно, давление по манометру будет 156 800 : 1070=около 140 кг/см3,
т. е. при давлении по манометру 140 ат каждый квадратный сантиметр порохового
состава будет испытывать давление около 50 кг.
В этом случае при прессовании пороха на гидравлическом прессе с грузовым ак-
кумулятором вес груза аккумулятора должен быть равен 156 800кг,т. е. около 157 т.
6. Горячее прессование на механических прессах. В заключение
ознакомимся, хотя и с устаревшим, но кое-где и сейчас еще применяе-
мым способом приготовления прессовой лепешки—методом горячего
прессования на механических прессах.
Устройство винтового пресса для горячего прессования, при-
меняемого еще на некоторых заводах (фиг. 63, 64), заключается в
следующем.
На чугунном массиве 7 (фиг. 63) установлены четыре вертикальные
колонки 2 2, связанные сверху плитой 3. Между вертикальными
колонками подвешены к плите 3 такие же плитки, как и в гидравли-
ческих прессах горячего прессования (см. фиг. 59).
Через массив 7 (фиг. 63) проходит матка подъемного винта. При по-
мощи конической передачи подъемный винт перемещается вверх
и вниз вместе со столиком 4. Плитки обогревают паром температурой
Само прессование производят так. Для прессования на один пресс
поступают 20 конвертов весом по 5—6 кг, всего, следовательно, 100 —
120 кг пороха. Конверты заряжают в специальной мастерской так,
как было указано выше.
Зарядку пресса новой закладкой производят одновременно с раз-
рядкой, начиная от верхней плиты к нижней в момент опускания
винта.
После загрузки пресса прессовщик пускает пресс на подъем винта
для сжатия плиток.
Пресс в поджатом состоянии оставляют на 10 мин., за это время
состав успевает прогреться до температуры размягчения серы, ко-
торая заполняет поры между его частицами, благодаря чему объем
состава уменьшается и между плитками образуются пустоты.
Прессовщик в этот момент слегка поджимает состав, пуская пресс
вновь на сжатие.
Такие сжатия после размягчения состава для допрессовки произ-
водят 3—4 раза с промежутками в 2—Змин.Попрекращении оседания
состава после 3—5-минутной выдержки прессовщик пускает пресс на
обратный ход для его разгрузки.
Общая длительность прессования 22—24 мин.
Перед окончанием прессования (разжатия плиток) прекращают
подачу пара в плиты, для чего закрывают вентиль на подводящей
пар колонке, и только с началом прессования свежей закладки подачу
пара возобновляют.
В приводном отделении (там же, где находятся шкивы) имеется
указательная стрелка, показывающая поджатие.
Регулировка процесса на рассматриваемых прессах очень затрудни-
тельна, так как определения нагрева плиток термометром на механи-
ческих прессах обычно нет, а показания давления (по стрелочному
указателю) очень приблизительны. Успешность процесса прессования
на этих прессах поэтому в полной мере зависит от опыта прессовщика
и мастера, регулирующих температуру в зависимости от давления
пара (по манометру), а степень поджатия — по характеру хода пресса.
по
Понятно поэтому, что на механических прессах горячего прессования нельзя получить того однообразия плотностей плиток, которых легко достигают на гидравлических прессах. Сказанное выше о режимах горячего прессования обобщено в габл. 27. Таблица 27 Примерные режимы горячего прессования
Режим прессования Пресса
гидравлические (40 конвертов) ; механические 1 (20 конвертов)
в минутах
1. Загрузка и разгрузка пресса . . . 2. Прессование на гидравлическом прессе при 95° С а) при Р=45 кг!см* 4 10 13 3 2
в) подпрессовка
Прессование на механическом прессе при 100-110° С а) поджатие б) выдержка 30 2 10 10
Итого . . . - 22
Всего . . . 30 24
Потерь при операции собственно прессования нет.
7. Контроль ц техника безопасности при прессовании. Один гид-
равлический или механический пресс обслуживают прессовщик и два
каталя. На обязанности последних лежит подвозка состава, отвозка
готовой плитки в разряжательные, зарядка и разрядка конвертов
и сборка закладок.
Прессовщик, кроме прессования, обязан следить за исправностью
пресса и чистотой оборудования, помещения и прилегающей терри-
тории.
Уборку помещения и территории производят катали.
Качество прессования контролируют определением плотности
плитки на дансиметре Боде.
Для обеспечения единообразия отбора проб для этого испытания
заводы применяют специальные фигурные линейки-шаблоны, с по-
мощью которых из прессовой плитки до ее раздробления можно выре-
зать всегда одни и те же части.
Прессовая плитка, полученная из сухого, хорошо выработанного
в бочках состава, имеет фарфоровидный однообразный (без рассло-
ения) излом и плотность не ниже 1,60—1,70 в зависимости от сорта
пороха. Так, например, на некоторых заводах плотность плитки дер-
жат в следующих пределах:
1) для охотничьего пороха:
на составе 1,60 — 1,65
на пылях 1,65 — 1,68
2) для шнурового и военных порохов:
на составе 1,70 — 1,78
на пылях 1,78 — 1,82
Специальные правила техники безопасности для этой операции
заключаются в следующем.
1. Контроль смазки подшипников необходимо производить не реже
четырех раз в смену (на механических прессах).
2. При обнаружении в конверте (при выборочном контроле) посто-
ронних предметов эти конверты немедленно отложить, работу приоста-
новить и доложить мастеру, который обязан удалить из мастерской
всю засоренную массу и изъять ее из техпроцесса, одновременно
установить причины и виновников загрязнения.
Категорически воспрещается при загрузке и разгрузке произво-
дить резкие движения конвертов и листов.
3. Без ведома мастера производить какие бы то ни было исправ-
ления пресса воспрещается.
4. Время от времени проводить продувку плиток пресса горячего
прессования паром.
§ 17. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПОРОХОВОГО ЗЕРНА
1. Значение операции зернения. Сумма операций, превращающих
пороховую лепешку, вышедшую из прессов, в зерненый порох опреде-
ленной формы, в принципе заключается в его зернении и в окончатель-
ных операциях по отделке зерна.
Операция зернения, осуществляемая на специальных зерниль-
ных станках, имеет целью дать порох требуемых размеров.
Пороховые зерна, вышедшие с зернильных машин, имеют шерохо-
ватую поверхность и острые углы, вследствие чего они при перевозке
легко перетираются в мякоть, легко втягивают влагу и имеют недо-
статочную гравиметрическую плотность.
Для устранения этих недостатков порох после зернения подвергают
ряду окончательных операций, имеющих целью, главным образом,
улучшить форму зерна и его внешний вид. Кроме того, в результате
этих операций увеличивается несколько действительная и гравиметри-
ческая плотность пороха, а содержание влаги в нем доводится до
установленных норм.
2. Зернение. Образование порохового зерна достигается дроб-
лением предварительно разбитой вручную прессовой лепещки на зер-
нильных машинах, состоящих из одной, двух или трех пар бронзовых
вальцов и расположенных под ними наклонных сит для отсейки
крупноты и пыли от годного зерна. Общий вид такого аппарата изоб-
ражен на фиг. 65; на фиг. 66—схема зернильной машины с тремя па-
рами вальцов и на фиг. 67 — с двумя парами. Принцип устройства
и действия различных типов зернильных машин в сущности один и тот
же, отличаются они лишь деталями.
Предъявляемые в данное время требования к зернильным машинам
заключаются прежде всего в полной безопасности их для работающих.
В бункер машины загружают разбитую на небольшие куски плитку
Машину пускают в ход из-за укрытия и останавливают также из-за
укрытия, когда вся плитка будет раздроблена. После этого рабочие
имеют право войти в мастерскую для уборки зерна и пыли и новой
загрузки машины.
В наибольшей степени удовлетворяет производственным требова-
ниям зернильная машина, показанная на фиг. 66.
В бункер 7, загружают разбитую прессовую плитку; размеры
кусков должны быть около 100 см3. Бункер 7 и лоток 2, составляющий
его продолжение, имеют около 280 двойных качаний. Подачу плитки
на первую пару вальцов регулируют шибером 3.
Первая пара вальцов — бронзовая зубчатая (зубцы в виде четы-
рехгранных пирамид)—делает около 40 об/мин. Раздробленная на
куски величиной в грецкий орех, плитка поступает в элеваторный ящик
4, откуда элеватором 5 подается на вторую пару вальцов б (рифленые—
Шиллинг—143—8 113
Фиг. 67. Схема зернильной машины с двумя парами вальцов.
желобки вдоль вальцов), а затем по ситу 7 — на третью пару
вальцов 8 (гладкие), откуда зерно попадает на контрольное
сито 9.
Крупное зерно, не прошедшее через контрольное сито, вновь
поступает s' элеваторный ящик и вторично подается элеватором на
вторую и третью пары вальцов. Годное зерно ссыпается в ящик 10,
а пыль—в ящики 11.
Один подшипник каждой пары вальцов сделан подвижным, для
того чтобы в случае попадания посторонних твердых тел, он мог про-
пускать их; благодаря этому избегают воспламенения и взрыва по-
роха из-за трения. Подвижный подшипник удерживается в нужном
положении резиновым буфером в виде бочонка длиной 125 мм и наи-
большим диаметром 95 мм при сжатии в 30% (допустимое давление —
15 кг на 1 см2). Число оборотов второго и третьего вальцов — около
60 об/мин., число качаний грохота — 300 в минуту.
Управление машиной находится в блиндаже вала.
Максимальная производительность такой зернильной машины—
плитка одной закладки пресса (240 кг) в 15 мин. Нормальной произ-
водительностью следует считать зернение одной закладки в 25—
30 мин. Чем плитка суше, тем больше выход зерна, но тем опаснее
процесс, так как сухой пороховой состав чувствительнее к трению
и удару.
Зернилка дает крупноту, зерно и пыль, в соответствии с чем про-
сеивательные лотки аппарата снабжены нужными ситами. Так, на
одном из заводов для охотничьих порохов приняты следующие раз-
меры сит: сито верхнего лотка — латунное № 6, верхнее сито нижнего
лотка — тоже № 6 и нижнее пылевое № 14 (тоже латунное). Иногда
ставят шелковое сито № 20.
Для шнуровых и некоторых других порохов на этом же заводе
приняты сита № 6, 10 и 14 (латунные) и № 20 (шелковые).
Режим работы зернильной машины примерно следующий: каждую зерниль-
ную машину обслуживают непосредственно двое рабочих следующих категорий:
1) зернильщик, обязанности которого — следить за исправным состоянием всей
машины (наблюдать за подшипниками и смазывать их, производить осмотр и об-
тирку от пороховой пыли сит); производить разгрузку ящика с готовым зерном;
лежит подвозка пороховой плитки из холодильного барака, загрузка плитки
в плиточный ящик, разгрузка пылевых ящиков и уборка помещения.
пороховоз, обслуживающий две машины; отвоз пыли на просейку производит
каталь-пылевоз, обслуживающий также две машины.
Порядок работы. Остановив машину, зернилыцик и плитковоз вхо-
дят в помещение. Плитковоз загружает машину плиткой 56—60 кг, а зерниль-
щик за это время осматривает и смазывает машину или разгружает от зерна прием-
ный ящик. После этого освобождают ящики от пыли. Порох и пыль вывозят из
помещения зернилки. Все это производят в течение 10—15 мин. Затем все рабочие
должны удалиться из помещения, отведя вагонетки с грузом из района зернилки;
зернильщик уходит за земляной вал и при помощи переводного механизма пускает
в ход машину.
Во время работы категорически воспрещается входить в помещение машины,
проезжать и проходить мимо работающей машины, а зернильщик в течение всей
115
работы машины остается за валом у пус::
за работой приводных ремней.
После измельчения двух вагонеток
щения. Одновременно производят пров
совых рычагов, наблюдая время от време ни
,ерно и пыль обязательно вывозят из по ае-
:рку и смазку машины. На одну вагонетку
ящиков плитки, причем в каждом ящт ке
тных конвертов. При погрузке и разгру: ке
ящики с пороховой плиткой, пылью или
может быть погружено не более шести
не должно быть более четырех разряже i
воспрещается волочить, бросать и т. п
56 до 50% отходов «мягких пылей»,
юбавлять в определенном пропет те
к двойным смесям п эи
составлении тройной или
прессовать отдельно, и
около 0,2% безвозврат-
ных потерь.
3. Очистка зерна от
При зернении получается от
которые после просейки можно
Фиг. 68. Наклонный бурит.
Зерно, полученное на
зернилке, имеет срав-
нительно много пьи и,
а поэтому следующая за
зернением операция —
удаление пыли. Дела от
это либо в наклони >ix
буратах (фиг. 68), либо
на обычных грохотах
(плоские сита).
Отходов в виде мяг-
ких пылей здесь полу-
чается до 2%, а безвоз-
вратных потерь 0,2%. Пыли возвращают в переработку, как било
указано выше. Следует иметь в виду, что плохая отпыловка после
зернения может привести к большим затруднениям в последующей
операции полировки. При поли; овке пыль закатывается в «суха; и»
(куски неправильной формы), снижая тем самым качество пороха.
В этом параграфе мы не касались вопроса изготовления так назы-
ваемых фигурных порохов в виде правильных призм и кубов, получае-
мых прессованием. Их фабрикация будет рассмотрена ниже (§ '14)
при изложении технологических процессов получения прессованных
изделий из дымного пороха.
§ 18. ПРИДАНИЕ ПОРОХОВОМУ ЗЕРНУ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ФОРМЫ
И СЕ ОЙСТВ
1. Перечень окончательных операций. При бегунном и бочечно-
бегунном методах придания пороховому зерну окончательной формы
достигают операциями полировки, сушки (в случае надобност т),
первой сортировки («грязной разы аки»), чистки («отпыловки») и вторй
окончательной («чистой разымки») сортировки. Иногда ограничиваются
только одной сортировкой; тогда первая сортировка выпадает.
116
При бочечном методе процесс упрощается и состоит из операций
юлировки, чистки и сортировок (разымок) одной или двух.
2. Полировка. Цель полировки: а) сгладить острые углы зерен,
скруглить их, б) затереть открытые на поверхности зерен поры и тем
самым уменьшить гигроскопичность, в) увеличить гравиметрическую
плотность пороха, г) уплотнить наружную корочку пороховых
зерен, чтобы уменьшить пыление пороха при перевозках и пересылках
Иногда при фабрикации охотничьего пороха для придания зернам
красивого блеска и улучшения их сыпучести во время полировки
добавляли графит, тальк, селитренный раствор и др. Эти примеси,
однако, ухудшают балистические качества пороха — увеличивают на-
гар, твердый остаток и затрудняют воспламенение пороха. Поэтому
новый ОСТ на охотничьи пороха не предусматривает их графитовки.
ботанный селитренным раствором, придававшим ему красивый синеватый блеск,
был в большой моде у охотнм
России специальной обра-
названием «жемчужного»,
Русские пороховые за-
воды для военных порохов
производили, 'но
установлена для
Фиг. 69. Полировочный барабан.
р а б а н о в следующее
(фиг. 69). Обычно два ба-
рабана помещают на од-
ной оси, не проходящей,
о днак о,сквозьбарабаны,
а скрепленной с чугун-
ными крестовинами 1—1,
расположенными на
внутренних днищах ба-
рабана. На наружных
днищах барабана име-
ются отверстия 2 для загрузки пороха. Отверстие закрывается
втулкой с завертками 3—3. Через этот же люк порох смачивают
водой из лейки.
Набоковой поверхности барабана устроено узкое отверстие (фиг. 70),
закрываемое медным клапаном 7 с рукояткой 2, которая закрепляет
его на месте, входя в вырезы имеющейся внутри барабана дуги 3.
Барабан закрывают снаружи деревянным кожухом 4, предназна-
ченным для уменьшения охлаждения барабана при работе. От кожуха
барабана идет рукав 5, проходящий через пол помоста, на котором
расположены барабаны. Порох по окончании полировки ссыпается
по рукаву в ящик 6. Разгрузку барабана производят
через отверстие на боковой поверхности барабана.
Нафиг. 71 показана установка четырех полиро-
з вочных барабанов.
Бывают барабаны и несколько иного устройства,
а именно — с люками для загрузки и выгрузки на
боковой поверхности барабана, а также с несколькими
отверстиями, закрываемыми пробками; если пробки
открыты, через эти отверстия барабан охлаждается.
Изготовляют барабаны из дуба или бука,они имеют
гладкую внутреннюю поверхность. На одном из наших
заводов имеются барабаны, изготовленные и из сосны,
устройства от- Размеры их бывают разные, чаще всего встре-
верстия на боко- чаются аппараты, имеющие: а) диаметр 2100 мм,
вой поверхности высоту 700 мм, загрузку 320 кг и б) диаметр 1850 мм,
П0Лб:РрХа0Г0 высоту 700 мм, загрузку 250 кг.
Методы полировки на разных заводах в за-
висимости от сорта пороха и назначения его различны. Например, режим
работы по регламенту одного из заводов заключается в следующем.
После загрузки привезенного из зернилок порохового зерна ба-
рабаны пускают на тихий ход (9 об/мин.), причем в это время в них
заливают из обычной садовой- лейки воду в количестве 3% от за-
кладки.
Фиг. 71. Установка четырех полировочных барабанов.
Остановив затем барабаны и закрыв крышку их барашками, пус-
кают их вновь уже на быстрый ход (13 об/мин.).
По истечении установленного времени полировки открывают
крышки барабанов (для чего барабаны на время останавливают;
и затем на тихом ходу с открытыми крышками дают зерну остыть,
а влаге — окончательно испариться. Следует помнить, что при закры-
тых крышках температура в барабане поднимается до 45—50° С.
Изменение влажности при вышеуказанном режиме полировки
содержании начальной влажности характеризуется .следующими
Кс навли гда порох остынет и вся влага в виде пара уйдет, барабаны оста- вают и открывают загрузочный люк, в бункер ставят сито для
задер на ти Пс ВЫСЫ жания свалявшейся в куски пыли, и барабаны опять пускают хий ход для разгрузки. еле разгрузки барабаны останавливают, порох из бункеров ают в мешки и рабочие из мастерской чистки
'ГГВс оз я т порох в эту мастерскую. я мастерская полирования обслуживается двумя рабочими, из которых является старшим. На обязанности старшего рабо- пежит: чистка барабанов при помощи деревянного скребка от авшей к стенкам пыли, загрузка барабанов, заливка в них
помег Bi наблюдение за оборудованием и чистотой его, а также чистотой цения и наблюдение за временем технологического процесса, горой рабочий, являясь помощникам первого, производит на- / мешков из бункеров, насыпку пыли, выпущенной после чистки .рабанов, а также уборку помещения и прилегающей террито-
рИИр£ гечет времени на один барабан при загрузке 300 кг пороха следую- полировка (при закрытой крышке) 3,5 часа охлаждение барабана 0,5 » загрузка и выгрузка 0,5 » Всего ... 4,5 часа
На другом заводе существовало два режима полировки: горячий и .холодный. Сравнительная их характеристика для отборного охотничьего пороха ясна из табл. 28. Таблица 28
Полировк а
горячая холодная
Засыпка пороха Пуск барабана на полный ход с за- крытой крышкой Дача порции воды Время полировки: а) летом —12 час. б) зимой —16 час. Температура до 80° С Дача графита — за час до окончания полировки Открытие крышек перед концом опе- рации Пуск барабана на тихий ход—Зг/2 часа Время полировки — 7 час., из них Зу2 часа тихий ход с закрытой i крышкой и Зг/2 часа — быстрый с , открытой крышкой 1 Температура до 50° С ! Дача графита в начале полировки Открытие крышек через Зг/г часа 1 после начала работы
119
час. (1 час — тихий, 4 часа — быстрый ход с
открытой крышкой).
При горячей полировке сера в порохе размягчается и создает на поверхности
ляют серу в порошке. Однако такая добавка не может быть рекомендована, так
как были случаи воспламенения серы во время работы барабана.
Время полировки оказывает существенное влияние на
гравиметрическую плотность пороха. Эта зависимость может быть
изображена следующими цифрами (табл. 29).
Таблица 29
Время полировки в часах | 0 4 | 8 | 20 ) 25 | 30 Н
Гравиметрическая плотность | 0,816 0,833 | 0,846 | 0,869 | 0,876 0,889 0,893
Для успеха операции полировки имеет большое значение влаж-
ность пороха, поступающего на полировку: очень сухой по-
рох полируется медленно и дает много мякоти, слишком сырой -— не
дает надлежащего блеска. Опытом доказано, что для хорошей поли-
ровки в порохе вначале должно быть около 1% влаги, доводимой за-
тем до 3% (от веса закладки). Величина примочки зависит от состоя-
ния погоды: в сухую погоду надо давать ббльшую примочку, нежели
в сырую.
Влажность пороха после горячей полировки 0,3—1,0%, поэтому
после нее можно отказаться от операции сушки.
При холодной полировке порох получается более пыльный, влаж-
ность его может колебаться в пределах 0,5—1,5%, поэтому досушка
пороха в этом случае иногда бывает необходима.
Увеличение действительной плотности зерен после полировки бы-
вает на 0,08—0,09—после горячей, на 0,05—0,07—после холодной.
Отходов здесь, так называемых «жестких пылей», получается в за-
висимости от сорта пороха от 4 до 15% и безвозвратных потерь—около
0,1%- Жесткие пыли представляют собой мелкое зерно и куски
слипшейся при полировке пыли («сухари»). Их добавляют к свежему
составу в кожаные бочки при изготовлении невоенных порохов.
Специальными правилами техники безопасности на этой фазе
предусматриваются:
1. Неукоснительное наблюдение рабочего за работой барабанов,
при ненормальностях — немедленная их остановка и доклад мастеру.
2. Вывозка порохового зерна немедленно после разгрузки из бара-
банов, лишь после этого допускается пуск барабанов снова в работу.
3. Проверка смазки всех трущихся частей барабана два раза в смену.
4. Категорическое запрещение закрывания и открывания люков
во время хода барабанов.
120
3. Сушка пороха. Порох, особенно крупнозернистый, вышедший
из полировальных барабанов, содержит в себе часто избыток влаги,
которую приходится удалять сушкой.
Следует иметь в виду, что в настоящее время стремятся строить
технологию порохового производства даже при бегунном и бегунно-
бочечном методах таким образом, чтобы исключить операцию сушки.
Это достигается обычно подбором соответствующего режима полировки.
Характерно, что на некоторых заграничных заводах, применяющих
усиленную примочку на бегунах (10% воды), при изготовлении мелко-
зернистых порохов все же обходятся без специальной сушки, удаляя
избыток влаги из пороха частично во время полировки, а частично—
во время мешки, производимой в барабанах аналогичного устройства
с полировальными.
Таким образом сушка оказывается необходимой, главным образом,
при изготовлении крупнозернистых и фигурных порохов. Так как
производство этих сортов невелико, то и удельный вес операции сушки
в технологии дымного пороха все более сокращается.
Сушку осуществляют обычно либо горячим воздухом (температура
воздуха около 50° С), протягиваемым через слой пороха, либо в обыч-
ных стеллажных сушилках (при температуре около 35°), либо высушен-
ным, например, негашеной известью, холодным воздухом (так назы-
ваемый «сардинский» способ), либо, наконец, сушкой на солнце,
(этот способ наименее желателен и чаще всего приводит к наруше-
нию состава пороха).
Сушить порох следует при возможно низкой температуре, так
как медленная сушка при низкой температуре дает лучшие результаты
по сравнению с быстрой сушкой при более высокой температуре. При
быстрой сушке наблюдается растрескивание наружной корочки поро-
ховых зерен, что способствует увеличению гигроскопичности пороха.
Это не наблюдается при медленной сушке и низкой температуре. Кроме
того, при быстрой сушке происходит иногда выкристаллизовывание
селитры, что нарушает состав пороха.
Остановимся прежде всего на сушке в токе нагретого воздуха,
как способе, наиболее распространенном в настоящее время-
Эту операцию с некоторыми изменениями в ее деталях производят
пропусканием через рассыпанный на особых столах или стеллажах
слой пороха тока воздуха с температурой от 35 до 60°. Воздух обыкно-
венно нагревают предварительно паром или, реже, горячей водой.
Кирпичные здания сушилен с боковых сторон имеют помещения
для установки в них воздухонагревательных приборов. Средняя
часть здания занята столами, на которых производят сушку пороха.
Сушилки с трех сторон обносят земляным валом.
Сушильный стол (фиг. 72) представляет собой длинный деревянный
ящик 7—7, обитый внутри цинковыми листами. Верх ящика имеет
наклон и на нем укреплена либо проволочная ткань, либо веревочная
сетка, покрытые полотном, застегиваемым вдоль стола кнопками,
на которое насыпают порох. Под столом, посредине, проложена
магистральная медная трубка 2, проводящая вдуваемый вентилятором
121
ЕЗ
нагретый воздух. От этой трубы в обе стороны идут отростки 3—3,
оканчивающиеся загнутыми кверху расширенными трубками 4—4
с укрепленными над ними колпаками 5—5 для равномерной раз-
водки вдуваемого воздуха под столами.
Рассмотрим условия сушки пороха на столах в зависи-
мости от температуры вдуваемого воздуха, времени сушки и расхода
воздуха.
1. Скорость сушки будет увеличиваться с увеличением температуры
воздуха, расход которого для сушки пороха в определенный промежу-
ток времени требуется меньший,
когда температура его выше.
2. Время сушки пороха зависит от
его первоначальной влажности, от
состояния атмосферы, от скорости и
температуры вдуваемого воздуха.
Толщина высушиваемого слоя, как
показали опыты, произведенные на
заводе в Ангулеме во Франции, для
данного сорта пороха в некоторых
пределах не влияет на скорость сушки.
Так, для минного пороха (размерызерен от 3 до б мм) расход и тем-
пература воздуха, а также и время сушки почти не меняются, если
слой высушиваемого пороха не превосходит 71 мм; с увеличением же
этой толщины при прочих равных условиях время сушки значительно
возрастает.
При сушке очень мелких порохов толщину высушиваемого слоя
приходится принимать не выше 50 мм, так как такие пороха оказывают
большое сопротивление проходу воздуха.
3. При большем в известный промежуток времени числе обменов
воздуха повышается и скорость сушки, причем увеличение обмена
в этом случае может компенсироваться уменьшением температуры
вдуваемого воздуха.
При большом обмене можно вести сушку малоплотных порохов
холодным воздухом, но продолжительность этой операции тогда силь-
но возрастает. Мелкие сорта пороха сушить таким образом нельзя,
гак как при сильном дутье они будут уноситься с лотков или стола.
роха воздухом обыкновенной температуры, предварительно высушенным про-
пусканием его в камеры с негашеной известью или хлористым кальцием. Такой
^становимсятеперь на методах сушки, обеспечивающего
получение хорошего пороха.
Высокая температура вдуваемого воздуха и увеличение скорости
дутья, главным образом, в начале сушки крупных сортов пороха
122
будут способствовать выделению из его зерен селитры. В этом случае
испаряющаяся вода увлечет с собой большое количество селитры,
растворимость которой в воде сильно возрастет с повышением темпе-
ратуры.
Из этого следует, что сушку крупных порохов во избежание на-
рушения их состава следует вести при низких температурах, особенно
в начале, когда происходит наибольшее выделение влаги.
Сказанное особенно относится к порохам большой плотности.
В практике сушку крупных порохов сначала ведут при температуре
не выше 20—25° С, затем полируют их (крупнозернистый порох),
после чего без опасения испортить порох температуру второй сушки
можно увеличить до 45—60° С.
Призматический порох сушился зимой при температуре в 25° С
и летом при 30—37° С, а продолжительность этой операции для того
же пороха равнялась летом полутора, зимой трем неделям.
4. Первая, или предварительная, сортировка пороха («грязная
разымка»). Предварительная разымка пороха имеет целью не рас-
сортировать порох на отдельные сорта (это будет выполнено при
окончательной разымке), а отделить от него пыль и крупные комки
(пороховую «шишку»), образовавшиеся во время полирования.
Эту сортировку можно производить либо на наклонных грохотах,
описываемых ниже (см. «Окончательная разымка»), либо в буратах
(см. фиг. 68), причем берут лишь меньшее количество сит, а именно—
три (для пыли, пороха и «шишки») вместо пяти (для пыли, трех сортов
пороха и крупных частиц — дробленки), обычно применяемых при
окончательной разымке.
На предварительной сортировке отходов получается около 5%,
а безвозвратных потерь —около 0,1%.
5. Чистка пороха. В порохе (после полировки и «грязной» разымки)
всегда остается еще некоторое количество пыли (мякоти), приставшей
к влажным зернам во время поли-
ровки. Эту пыль разымкой отде-
лить нельзя, ее необходимо
удалить особой операцией, назы-
ваемой «отпыловкой» (чисткой)
пороха, которую проводят в аппа-
ратах различной конструкции, но
чаще всего—в чистильных бара-
банах с мешками или барабанах
так называемой английской си-
Чистильный барабан
состоит из двух деревянных па-
раллельно расположенных дисков
эти по окружности соединены восемью-десятью параллельными
деревянными планками 7—7. В центре дисков проходит вал 2—2,
к которому и прикреплены диски барабана при помощи шпонок
(фиг. 73).
123
диаметром от 1 до 1,6 м. Диски
Отпыловку производят в особых мешках, сшитых из холста или
тонкой парусины, длина которых 2 м, ширина 0,22 м. Один конец
мешка крепко привязывают к одной из планок, а через другой конец
мешка засыпают порох в количестве около 8 кг.
Мешок с порохом привязывают через одну планку к следующей.
Мешки надо плотно привязывать, иначе во время вращения они мо-
гут отвязаться, и порох высыпется на пол.
На каждый барабан привязывают 32 мешка по восьми мешков
в ряд. Каждый чистильный барабан вмещает то количество, которое
выгружено из полировочного барабана.
Чистильный барабан находится в парусиновой камере, которая
предотвращает распространение пыли по всему помещению и попа-
дание ее на трущиеся части аппарата. Пол камеры обит линолеумом
для того, чтобы осевшая после чистки пыль могла быть собрана
и направлена в переработку.
«Отпыловка» заключается в том, что порох во время движения
барабана со скоростью 18 об/мин. пересыпается из одной части мешка
в другую; в это время пыль отделяется от пороха, проходит сквозь
стенки мешка и оседает в камере.
Благодаря скольжению пороха по мешку происходит некоторое
дополировывание зерен, которые после этой операции приобретают
блестящую поверхность.
Рабочие (2 чел. на 8 барабанов), обслуживающие чистильные
барабаны, привозят порох из мастерской полировки и насыпают его
в чистильные мешки. Когда все находящиеся в мастерской барабаны
будут загружены, их пускают в работу.
По истечении времени чистки барабаны останавливают, открывают
двери камер, тщательно подметают пол от осевшей пыли, убирая ее
в специальную тару, и производят разгрузку мешков выпусканием
порога в подставленный мешок через один из отвязанных концов
чистильного мешка.
Когда все мешки будут разгружены, рабочий, обслуживающий
разымку, отвозит их в эту мастерскую, а рабочие, обслуживающие
чистильные барабаны, привозят порох для следующей операции.
Расчет времени: операция «отпыловки»—3 часа для шнурового
и 4 часа —для охотничьего и трубочного пороха; разгрузка и вы-
грузка 1 час; всего —4 часа. За одну операцию очищается около
250 кг пороха. Отходов при этом получается около 2%, потерь
0,1-0,5%.
Специальные правила безопасности на этой
операции:
1. Вывозку порохового зерна и пыли производят немедленно после
выгрузки пороха из чистильных мешков, только после этого бара-
баны могут быть вновь пущены в работу.
2. Подвозку пороха на тачках производят лишь по резиновым
матам или веревочным дорожкам.
Кроме чистильного барабана с мешками описанной выше конструк-
ции, применяют барабаны и с несколько иным размещением
Фиг. 74. Чистильный барабан с другим
размещением мешков.
мешков (фиг. 74), а также ба р а б а н ы такназываемой анг л и й-
ской системы (фиг. 75), устроенные следующим образом. Гори-
зонтальная ось 7—7 соединена с остовом барабана, боковые стенки
которого состоят из съемных рам 2—2, обтянутых парусиной и удер-
живаемых на остове заверт-
ками. Левое дно в центре имеет
отверстие, через которое в ба-
рабан при помощи воронки 3
засыпают порох. С правой сто-
роны имеется выпускное отвер-
стие с крышкой, удерживаемой
прижимным винтом.
Весь барабан для устране-
ния распыловки расположен
в шкафу с дверцами 4 —4—4.
При вращении барабана пыль
проходит через парусиновую
ткань и по холщевым рукавам 5
ссыпается в подставленные
ящики.
В барабан загружают 50 кг пороха, чистка которого с загрузкой
и выгрузкой продолжается 45 мин., следовательно, за то время, в тече-
ние которого чистильный барабан с мешками очищает около 250 кг,
английский барабан дает 300—350 кг обеспыленного пороха. Таким
образом, английские барабаны более производительны.
Иногда окончательно порох очищают от пыли, не отошедшей
в чистильных аппаратах, на веялках обыкновенного сельскохозяйст-
венного типа.
6. Окончательная сортировка пороха («чистая разымка»). Обес-
пыленный порох разделяют по номерам в зависимости от величины
зерна.
125
Разымку ведут либо в буратах (см. фиг. 68), либо в наклонных
грохотах.
Разымочный грохот (станок) схематически изображен на фиг. 76.
Его основу составляет деревянный лоток 1, в котором последова-
тельно расположены четыре рамки с шелковыми ситами.
Лоток имеет некоторый наклон и приводится при помощи дрожин
в обратно-поступательное движение.
Под каждым из сит имеется рукав, ведущий в бункер, по которому
ссыпается порох, соответствующий данному ситу, в подставленный
мешок.
Над верхней частью лотка расположена воронка 2 с вставленным
в нее ситом № 5—8 для предотвращения забивания щели крупной
крошкой.
В воронку засыпают разымаемый порох. Поток пороха при этом
регулируют специальным регулятором.
Качество разымки в значительной мере зависит от правильной
регулировки потока. Слишком быстрое пропускание пороха через
станок ухудшает качество сортировки. Поэтому полезно фикси-
ровать наиболее выгодное положение регулятора путем его плом-
бирования.
Порох, высыпаясь через щель воронки, поступает на первое сито,
где отделяются наиболее мелкие частицы; затем он переходит на сле-
дующие сита, где отделяются более крупные зерна. Зерно, не прошед-
шее ни через одно из сит, ссыпается с конца лотка в бункер 3 для
дробленки.
По мере заполнения мешков сортовым зерном их отставляют в сто-
рону в зависимости от сорта зерна, а на их место привязывают к бун-
керам новые мешки.
Первое от воронки сито № 35 —пылевое с мелкой сеткой; второе
№ 24 —дает зерно, соответствующее шнуровым и неспециальным
порохам, а также охотничьему пороху № 3. Третье сито № 20 соот-
ветствует охотничьему пороху № 2 и четвертое—охотничьему пороху
№ I и имеет 16 отверстий на 1 пог. см (№ 16).
В случае разымки шнурового пороха зерно, прошедшее черев
сита № 20 и 16, а также дробленку направляют на повторное зерне-
ние, мелочь же из первого бункера направляют на переработку в
кожаные бочки.
При разымке трубочных порохов зерна, превосходящие по раз-
мерам нормальные, а также дробленку, направляют на повторное
зернение, а пыли —на изготовление охотничьего пороха.
На некоторых заграничных заводах для улучшения качества
сортировки порох дважды пропускают через разымочные грохота.
Производительность сортировки 540—560 кг зерна в час. Отходов
здесь получается 2—3%, а потерь 0,1—0,5%.
На обязанности рабочих (2 чел.), обслуживающих разымку, воз-
лагаются: производство разымки, подвозка несортированного пороха,
отвозка готового зерна в мастерскую для мешки пороха, чистка обо-
рудования и уборка помещения, а также наблюдение за оборудова-
нием и смазка трущихся поверхностей.
§ 19. МЕШКА ПОРОХА И СОСТАВЛЕНИЕ ОБЩИХ ПАРТИЙ.
УКУПОРКА ПОРОХА
1. Мешка. Как бытщательно ни велась фабрикация пороха, в выс-
шей степени трудно достигнуть полного однообразия его свойств при
разновременной выделке. Мыуже подчеркивали трудность получения
пороха со строго однообразным составом угля и значение этого для
постоянства взрывчатых свойств самого пороха; но если эта трудность
даже преодолена, то разнообразие в свойствах пороха, вносимое
неодинаковым его увлажнением во время фабрикации, устранить
еще труднее.
Добиться всегда одинакового увлажнения пороха под бегунами
почти невозможно, а изменяющаяся всякий раз влажность влияет
на обработку под бегунами и прессование пороха; от этих же условий
зависят плотность пороха и содержание в нем воды по окончании
фабрикации.
Чтобы устранить в готовом порохе влияние уклонений, происшед-
ших при его фабрикации, производят так называемую методиче-
скую мешку пороха.
из смешения 12 «кадок» пороха весом приблизительно по 50 кг каждая (по 3 пуда).
пороха.
Общие партии подбирали с таким расчетом, чтобы при смешении их в годовую
5ыли выполнены в пределах технических условий все предъявляемые требования
сак по балистическим, так и по физическим качествам пороха.
127
Годовые партии ружейного и крупнозернистого порохов составляли из 12 об-
тих партий соответствующего пороха. Вес их был: для ружейного пороха —
82 944 кг, для крупнозернистого — 89 756 кг. В настоящее время терминология
упомянутых выше форм смешения устарела.
Сейчас принято смешение нескольких суточных (иначе «ма-
лых» или «частных») партий, представляющих порох одного
или нескольких (соседних) дней выработки, весом 1000—2000 кг
каждая, в одну валовую или общую партию, весом от 3000
до 12 000—20 000 кг.
На некоторых заводах при выделке трубочных порохов за суточ-
ную партию принимают всегда порох, полученный из одного полиро-
вочного барабана. Если в один день работало одновременно несколько
полировочных барабанов, то порох из каждого барабана считается
самостоятельной суточной партией.
Мешку партий производят при помощи: а) особо устроенной медной
или деревянной воронки больших размеров, б) деревянной бочки
(типа полировального барабана), в) метательного прибора Рудакова,
г) башенных приборов различного устройства и, наконец, д) вручную
медными кружками.
Так как деревянный барабан не обладает по сравнению с полиро-
вальным какими-либо особенностями, на которых следовало бы оста-
новиться, мы опишем лишь первый и по-
следние приборы.
Фиг. 77. Шестилуночный
метательный прибор.
прибор, носящий иногда название «шпан-
даусского прибора» (по имени германского
завода, откуда он был позаимствован рус-
скими заводами), состоит из шести метал-
лических воронок вокруг вертикальной
стойки или из шестиугольного деревянного
стола с ящиком, разделенным на шесть
отделений, образующих воронки, в кото-
рые и насыпают для смешения порох.
Последнее видоизменение аппарата при-
меняли, главным образом, при мешке
крупнозернистого пороха.
Детали аппарата показаны на фиг. 77. Шести-
угольный деревянный ящик, установленный
своими ножками на полу, разделен вертикальными
перегородками на шесть отделений 1—б.
Внутренние стенки воронок прикреплены
к латунному кольцу 7—7; к нижним концам
наружных стенок прикреплен кожаный рукав,
оканчивающийся внизу латунным кольцом 8.
Когда кольцо 8 висит свободно, как на фиг. 77,
то порох из воронок может через рукав высы-
паться в кадку, подставленную под прибор.
Если же кольцо 8, прикрепленное посредством
трех проволок к шнуру 9, поднять кверху, то оно
войдет в кольцо 7—7, и стенки кожаного рукава закроют нижние отверстия
воронок. Для удержания кольца 8 в поднятом положении петлю, находящуюся
на конце шнура 9, задевают за крючок 10.
128
Метательный прибор Рудакова (фиг. 78) состоит из длин-
ного узкого ларя (длина 6 5 м и ширина 0,45 м); дно его имеет треу-
гольные ребра 1 (фиг. 79), между которыми, образуются промежутки,
закрываемые дверцами 2—2; дверцы могут откидываться вниз на шар-
Фиг. 78. Метательный прибор Рудакова.
Фиг. 79. Крышка прибора
Рудакова.
нирах. В закрытом состоянии они прижимаются к ребрам специаль-
ными завертками. Таким образом ларь имеет не глухое дно, а состоя-
щее из нескольких камер, которые можно закрывать и открывать.
На концах каждой пары дверец укреплен к ребрам 7 холщевой
рукав 3 (фиг. 79), спускающийся в подстав-
ленный под ларем ящик. Для разравнива-
ния насыпанного пороха служит доска 4
(фиг. 78) со щеткой внизу; ее можно двигать
вверх и вниз в пазу горизонтальной рамки 6
и зажимать в определенном положении вин-
тами 5—5. Рамка имеет выступы, направ-
ляющие ее при движении вдоль ящика.
В последних конструкциях прибора эта
деталь видоизменена: по верхним краям
ларя проложены медные рельсы, по которым
вдоль ларя катится на колесиках ящик или вагонетка с доской 4,
служащей для разравнивания пороховых слоев внутри ларя.
В этом случае смешиваемый порох рассыпается по ларю не вруч-
ную, как в старых образцах прибора, а при помощи упомянутых выше
ящика или вагонетки, которые имеют приспособление для высыпания
пороха тонкой струей.
Режим мешки в этих приборах'следующий. Для смешения в
«шпандаусском» приборе вокруг него устанавливают 12 мешков или
кадок с порохом (по 50 кг в каждой) и, подняв кольцо 9, всыпают в
каждую воронку порох из двух стоящих близ нее кадок; опуская
затем конец рукава, всыпают смешанный порох в подставленные
мешки или кадки.
Мешку пороха в приборе Рудакова производят таким порядком.
Закрывают прежде всего все дверцы ларя; верхний ящик (вагонетку),
стоящий перед началом операции в конце ларя, засыпают порохом
и катят его по рельсам до другого конца. При этом порох высыпается
из ящика в ларь тонким слоем. Для лучшего разравнивания доска
со щетками скользит по ребрам ларя.
Общая вместимость ларя 12—15 мешков или бочек (около 50 кг
каждая). После того как засыпят все мешки или ящики в ларь 12—15
слоями, дверцы открывают, и порох, ссыпаясь в подставленные
мешки, бочки или ящики, перемешивается.
Прибор этот весьма прост, удобен в обращении и дает быстрое и хо-
рошее смешение. В смену (7 час.) на таком приборе можно смешать
до 15 т пороха, тогда как на вороночном приборе за это же время
можно смешать максимум б—8 т, т. е. в два раза меньше. Вороночный
прибор дает по ряду данных худшее смешение, что объясняется раз-
ной скоростью высыпания пороха из отдельных воронок.
Так, еще в 1886 г. опытами на Охтенском пороховом заводе было
установлено, что при смешении в воронках наибольшая разность
'равиметрической плотности между отдельными кадками (мешками)
одной и той же партии после смешения составляла 0,023, между тем
как при применении прибора Рудакова эта разность не превы-
шала 0,004.
Несмотря на все эти достоинства, прибор Рудакова имеет один
весьма существенный недостаток: наличие большого количества тру-
щихся частей, делающих его при неаккуратной работе небезопасным
в обращении.
Вот почему многие заводы воздерживаются от его применения,
предпочитая шпандаусский прибор или приборы башенного
Принцип работы последнего прибора заключается в том, что по-
рох из бункера-сборника попадает на распределительный конус, на
поверхности которого имеются желобки. По этим желобкам порох сте-
кает в цилиндры-приемники, из которых он попадает через сборную
воронку на второй распределительный конус, опять в цилиндры
ненова в воронку; из воронки порох ссыпается на гладкую поверх-
ность шарового сегмента, после чего через воронкообразный сбор-
ник — в мешки. Основными преимуществами такого аппарата явля-
ются высокая производительность при минимальной затрате рабочей
силы и полная безопасность работы.
Смешениевбочках (подобных полировальным) довольно ши-
роко распространено за границей: Так, на чешских заводах порох,
полученный бегунным методом с применением сильной примочки
10% воды), смешивают в барабанах, согласно следующему режиму:
2 часа с открытыми крышками, 2,5 часа—с закрытыми и, наконец,
0,5 часа —с открытыми; всего, следовательно, — 5 час. За это время
порох успевает не только перемешаться, но и полностью вы-
сохнуть.
Проводя мешку в любом приборе, обычно не ограничиваются лишь
однократным перемешиванием, а повторяют его раза 2—4. Иногда
до мешки в приборах одну мешку проводят вручную следующим
образом. Устанавливают все мешки смешиваемой партии пороха
в радиальные ряды, сходящиеся к одному центру. В этом центре поме-
щают мешок с воронкой. Затем рабочие берут от мешка каждого ряда
по кружке (0,5 л) пороха и «строго одновременно» засыпают в цент-
ральный мешок. По заполнении мешка ставят другой, и работу ведут
до конца. Затем переходят к смешению в аппаратах.
Перед меткой главный инженер или технолог завода дает план
мешки валовой партии, указывая в нем, какие частные партии должны
пойти на ее составление, а технический персонал цеха разрабатывает
схему мешки партии. Давая план мешки цеху, главный технолог
учитывает результаты анализа частных партий и допускает к сме-
шению лишь те партии, которые полностью выдержали физико-
химические испытания в пределах ТУ.
Пример составления схемы мешки. Положим, что надо сме-
шать пять суточных партий по 1200 кг каждая, т. е. всего 6000 кг. Каждую
суточную партию решают рассыпать в 30 мешков по 40 кг в каждом. Получа-
ется всего 150 мешков. Все эти 150 мешков надо разложить в 15 отдельных
групп (по 10 мешков в каждой), тогда получится следующая расстановка меш-
Суточные партии № 1 № 2 № 3 № 4 № 5
Г руппы 1 2 3 4 5 С 1 7 | 8 9 1 10 11 12 13 1 4 15
Число , мешков 10 101 ю : 10 10 11 о ю j io 1 ю : (0 10 10 10 1 10 10
150 мешков общим весом 150 х 40 = 6000 кг
От каждой группы берут по одному мешку и засыпают в прибор; всего, следо-
вательно, сразу в прибор будет засыпано 40 х!5 =600 кг пороха.
При разгрузке прибора эти 600 кг дадут 14 (по числу гнезд аппарата Рудакова)
мешков (ящиков), в каждом из которых будет = 42,85 кг, а после окончания
смешения всех 15 групп получится уже 14 групп с 10 мешками, каждый весом
Таким образом для этой первой мешки придется 10 раз засыпать и разгрузить
прибор, после чего получится такое распределение мешков (табл. 31).
Группы 1 2 3 | 4 5
Число мешков 10 10 ' 10 10 | 10 |
10
10 1
10
•Всего 14 хЮ =140 мешков общим весом 140x42,85=6000 кг.
Затем должна быть проведена вторая мешка, от каждой из 14групп надо взять
по одному мешку и засыпать в прибор; таким образом будет засыпано в прибор
.14 x42,85 =600 кг. Таких засыпок прибора придется сделать 10, они дадут 14х
Сорт пороха
В мм
длина । ширина глубина
Призматический . . 645 355 165
Кубический .... 532 352 210
2. Укупорка пороха. После мешки порох поступает на укупорку.
По действующему стандарту военные зернение по-
р ох а навешивают по 50 кг в равентучные мешки с квадратным осно-
ванием в 35 см и глубиной 65 см. Мешки завязывают и укладывают
в деревянные ящики с дном 36,5 см- и глубиной 43 см.
Призматические икубические пороха также уку-
поривают в деревянные ящики, предварительно застланные перга-
ментной бумагой.
~....... Размеры ящиков да-
ны в табл. 32.
Призмы уклады-
вают в шесть слоев,
каждый слой состоит
из 11 рядов по 10
призм и из 10 рядов
по 9 призм. Коли-
чество призм в слое
200, в ящике 1200.
Общий вес пороха
в ящике около 48 кг (вес одной призмы 38,5 —40 г).
Укладка кубического пороха аналогична укладке призматиче-
ского пороха. Кубики укладывают в 20 слоев, в слое до 1400 куби-
ков, в ящике около 28 000 кубиков общим весом около 50 кг.
Пороховую мякоть взвешивают по 25 кг в два мешка глу-
биной около 45 см с квадратным основанием в 35 см2. Оба мешка
завязывают и помещают в один наружный мешок тех же размеров,
что и для зерненных порохов. Мешки укладывают в деревянный
ящик, оклееный внутри плотной лакированной бумагой.
Размеры ящика те же, что и для зерненых военных порохов.
Трубочные пороха помещают в герметическую металлическую
укупорку из оцинкованного железа, вставляемую в деревянные фут-
ляры Ч Вес пороха около 75 кг.
Иногда трубочные пороха укупоривают в маленькие герметиче-
ские коробки на 5 кг, изготовляемые из цинковых или железных оцин-
1 По ОСТ 40082 НКОП для бездымных порохов
132
кованных листов. Эти коробки помещают затем по 6 штук в деревян-
ные ящики.
Шнуровой порох при перевозке с завода на завод помещают
в металлическую герметическую тару, применяемую для трубочных
и бездымных порохов1 и вставляемую в деревянный футляр.
Вес пороха не менее 75 кг. Шнуровой порох, расходуемый на
месте изготовления, можно и не упаковывать в закрытую металличе-
скую тару, а засыпать по 50 кг в равентучные мешки, укладываемые
затем в деревянные ящики, выстилаемые пергаментной бумагой.
Минные по р о ха упаковывают по 50 кг в мешки и дере-
вянные ящики.
Наконец, охотничьи пороха укупоривают в металлические
или, чаще всего, прочные папковые коробки по 500 г пороха.
Коробки укладывают в деревянные ящики по 100 коробок.
Технологический процесс укупорки пороха заключает в себе сле-
дующие основные операции:'
1. Навеску пороха.
2. Помещение навески в мешки, металлические короба или картон-
ные коробки.
3. Завязку мешков или завертку крышек герметической укупорки,
оклейку коробок.
4. Подготовку деревянной укупорки (покрытие внутренней поверх-
ности бумагой, оклейку лакированной бумагой там, где это положено,
5. Помещение коробов, мешков или папковых коробок в деревян-
ные ящики.
6. Проверку коробок на герметичность.
7. Прикрепление крышек ящика к боковым стенкам.
8. Маркировку укупорки.
Навеску пороха делают на обыкновенных весах, одна из чашек
которых заменена воронкой, закрываемой снизу клапаном.
В воронку при- закрытом клапане засыпают порох. После взвеши-
вания порох ссыпают в укупорку из воронки по рукаву, надеваемому
на ее нижний конец.
Допуск при взвешивании установлен в ± 3,0 г на 500 г пороха.
Механизация навески пороха имеет весьма существенное значение,
так как при быстрой навеске вручную не достигается надлежащей
точности взвешивания, а производительность взвешивания вручную
мала.
Поэтому особого внимания заслуживают- волюметрические весы
системы Степанова с конвейерной передачей или весы Кокарева,
позволяющие механизировать процесс взвешивания.
Остановимся еще на вопросе о креплении крышек ящиков с боко-
выми стенками.
Технические условия требуют из соображений техники безо-
пасности при креплении крышек применять медные шурупы или
1 По OCT 40082 НКОП для бездымных порохов.
133
'вбзди, допуская в случае отсутствия тАкбвМх зЖну ИХ ЖднённШШ
шурупами или гвоздями при наличии: а) слоя омеднения не менее
0,3 мм и б) проведения всех работ по завинчиванию шурупов или
забиванию гвоздей латунным или бронзовым инструментом.
Эти требования надо признать обоснованными, если учесть чувст-
вительность пороховой пыли к.трению (§ 32, п. 4) о железные поверх-
ности.
На ящиках партий военных порохов ставят черной мас-
ляной краской следующие обозначения: а) на крышке — номер
партии и номер ящика; б)-на одной из боковых стенок (для призмати-
ческого и кубического пороха на продольной) — номер партии и номер
ящика, марка завода, год изготовления, наименование сорта пороха
и номер его (без упоминания слова «порох», например, «призматиче-
ский» или «ружейный» ит, п.), вес пороха нетто и вес тары. Кроме того,
на ящиках делают надписи и наносят знаки, согласно инструкции
по перевозке ВВ по железным дорогам.
Аналогичные же надписи делают и на ящиках с охотничьими
порохами. Кроме того, здесь на папковые коробки наклеивают
этикетку со следующими надписями: заводская марка, сорт («отбор-
ный охотничий», «охотничий обыкновенный» и т. п.), вес нетто, номер
размола с указанием — крупный, средний и т. п. («№ 1 крупный»
или «№ 3 мелкий»). На этикетке каждой коробки должны быть ука-
заны: вес заряда и вес дроби для калибров 12, 16 и 20 и схема разреза
снаряженной гильзы.
На коробках обозначается также место, по которому коробку сле-
дует вскрывать.
§ 20. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРИ ИЗГОТОВЛЕ-
НИИ ТРУБОЧНЫХ ПОРОХОВ
1. О методах фабрикации трубочных порохов. Трубочные пороха
готовят очень часто бочечно-прессовым методом с применением
горячего прессования на гидравлических или механических прессах.
Ряд исследований показал, что этот метод обеспечивает получе-
ние трубочного пороха высокого качества.
Однако нельзя считать доказанным, что бочечно-прессовой метод
является единственным для получения трубочных порохов. Известно,
например, что некоторые из иностранных заводов применяют и
иные методы получения трубочных порохов, например, бегунный,
достигая при этом вполне удовлетворительных результатов.
2. Изготовление угля. Уголь для трубочного пороха изготовляют
преимущественно из крушины или ольхи. Обжиг ведут в ретортах
с таким расчетом, чтобы уголь получался с содержанием углерода
не выше 75%. Выжженный уголь выдерживают в сушильниках 6—8
суток, а затем до разбраковки — в кулях под навесом еще суток 7.
Из рассортированного по цвету и внешнему виду угля составляют
частные партии в 500—1000 кг, принимаемые общезаводским контро-
лем.
Годным по внешнему виду считают уголь, 'имеющий в изломе
однообразный цвет — от шоколадного до темнокоричневого. Отбра-
сывают уголь пережженный (черный или черно-синий).
Частные партии угля затем измельчают либо на мельнице Рема,
либо в обычных железных бочках. Измельченный уголь хранят в же-
лезной таре с крышками.
Затем близкие по своим физико-химическим свойствам частные
партии после анализа смешивают в общие партии угля в тех
же железных барабанах: загрузка барабана 80 кг, бронзовых шаров
120 кг, продолжительность смешения полчаса. Уголь должен прохо-
дить через сито № 24. Количество угля в общей партии берут такое,
чтобы его хватило на одну валовую партию пороха (обычно 3—7 т).
Смешение частных партий в общую производят после анализа частных
партий на содержание углерода и температуры вспышки. Партии,
не удовлетворяющие ТУ, на смешение не допускают. Качество мешки
контролирует центральная лаборатория завода. Иногда валовую
партию пускают в производство по частям. Эти части обозначаются
буквами и носят название «литерных партий»
3. Измельчение. Далее, окончательное измельче-
ние компонентов производят в двойных смесях: серо-угольной и се-
литро-угольной. Последнюю смесь составляют из 100 кг селитры и 1 кг
угля; строго говоря, ее нельзя назвать двойной смесью. Столь незна-
чительное добавление угля, однако, как уже упоминалось, сущест-
венно облегчает измельчение селитры, устраняя ее налипание к стен-
кам бочки.
Аппаратура и режим работы измельчения ничем не отличаются
от описанного выше.
Окончательную просейку двойных смесей производят через сито
№ 24.
Степень измельчения контролируют просейкой через сито № 32,
причем остатков на сите допускают не более 5%.
. При изготовлении медлен ног орящи х труб о.ч.н ых порохов
(МГП) иногда вместо одного древесного угля в качестве горючего употребляют
смесь угля с другими горючими, например, с нефтяной сажей. В этом случае оба
эти компонента смешивают обычным порядком в железных бочках.
Затем в состав МГП входит замедлитель (канифоль щеллак или парафин
и др.); обычно его вводят в серо-угольную смесь. Расчет закладки в этом случае
ведут так. Пусть требуется изготовить порох с содержанием 76%KNO3, 10% S,
12,72% угля и 1,28% замедлителя. Тогда"
xs=^! = 3o«,
где 72 — общая загрузка барабана в кг, 24 — суммарный процент серы, угля
и замедлителя в тройной смеси, 10 — процент серы и xs — количество серы, ко-
торое нужно взять для двойной смеси, чтобы получить порох указанного выше
135
ДМ 54меШ1И¥елЯ
72_-_К28
Закладка в кожаную бочку—130 кг- Тогда KNO3 надо взять= 98,8 кг
(76%) и двойной смеси 31,2 кг (24%). Кроме того, 1 кг угля, добавлявшийся к се-
литре во время измельчения, при расчете не учитывают.
4. Изготовление тройной смеси. Тройную смесь составляют
обычно из двух двойных смесей свежего состава и отходов в виде мяг-
ких пылей (их берут обычно от 20 до 60%). Смешение ведут обычным
образом в кожаных бочках. Смесь просеивают через сито № 24.
Контроль ведут через сито № 32.
5. Прессование. Прессование ведут либо на гидравличе-
ских, либо на механических прессах; в обоих случаях — горячим
способом.
Плотность прессовой лепешки должна составлять 1,65— 1,75.
После разрядки конвертов раздробленная плитка должна охлаж-
даться не менее 8 час.
6. Зернение. Зернение проводят на обыкновенных зернильных
машинах.
7. Полировка, чистка и сортировка.Операции полировки, чистки
и сортировки ничего особенного сравнительно с описанными выше
не представляют.
При сортировке применяют шелковые сита: пылевое для мелкого
зерна («нулевка») и для годного зерна.
8. Мешка и укупорка. Мешка. Суточная (малая) партия содер-
жит от 1,5 до 2 т пороха, валовая (общая) от 3 до 12 т. При состав-
лении валовой партии должны соблюдаться следующие правила.
Кроме удовлетворения требований ТУ по физико-химическим ис-
пытаниям каждая частная партия должна давать строго определенное
время горения пороха в трубке. Кроме того: а) каждая суточная
партия не должна быть менее трети любой другой суточной партии,
б) отклонение плотностей в отдельных партиях не дол-
жно быть более 0,05, в) зерна в смешиваемых партиях должны быть
одинаковой величины, нельзя смешивать зерна нормальной величины
с «нулевкой», г) порох, изготовленный с применением отходов — «пы-
лей», и порох из «свежего» состава можно смешивать в любых коли-
чествах, д) допускать к смешению партии, изготовленные только
из «пылей», нельзя.
Перед меткой порох иногда подвергают сушке при 40° С.
Укупоривают трубочный порох в герметическую тару (§ 20, п. 8)
после двухдневной выдержки в сухом помещении.
§ 21. КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА
Органами пофазного контроля в цеху являются: а) кон-
трольный аппарат (ПК) цеха, подчиненный непосредственно начальни-
ку цеха, и б) контрольный аппарат отдела технического контроля
СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯШОРОХА
БОЧЕЧНО-ПРЕССОВЫМ МЕТОДОМ
еавода (ОТК), подчиненный непосредственно либо директору завода,
либо соответствующему главку НКБ СССР. В систему соответству-
ющих контрольных аппаратов входят цеховые и заводская (ЦЗЛ)
лаборатории.
Во время фабрикации при установившейся валовой работе необ-
ходимо всегда регулярно производить следующие испыта-
1. От каждой поступившей партии селитры — полный анализ
отобранных образчиков, согласно существующим стандартам.
2. То же — для серы.
3. Определять содержание углерода в каждой партии неизмель-
ченного угля, выходящего с углеобжигательного завода.
4. Ежедневно отбирать и испытывать образчик измельченного
угля (средний от суточной выработки по измельчению).
5. По изготовлении общей партии измельченного угля произво-
дить полный анализ угля этой партии, согласно стандарту.
б. Один раз в смену отбирать из одной кожаной бочки об-
разчик на определение составных частей тройной смеси и влаж-
7. После измельчения составных частей в железных бочках и сме-
шения в кожаных проводить ситовой анализ.
8. Четыре-пять раз в смену отбирать образчик прессовой лепешки
из разряжательной мастерской на определение действительной плот-
9. Один раз в смену определять гравиметрическую плотность
порохового зерна из полировочных барабанов.
ПО. Один-два раза в смену брать пробы из сортировок для про-
верки качества сортировки.
И. После смешения каждой частной партии пороха производить
полный анализ этого пороха, согласно стандарту, и балистические
испытания его (для трубочных и охотничьих порохов).
12. То же проделывать с каждой общей партией пороха, получен-
ной после смешения-
13. Один раз в сутки производить анализ отходов, поступающих
на переработку. Анализ производить на составные части, влажность
и засоренность посторонними примесями (дерево — от бакаутовых
шариков, бронза — от бронзовых и т. п.).
Последняя проба имеет серьезное значение, если иметь в виду,
что при неоднократном возвращении пылей на переработку состав
их может нарушиться.
Техперсонал, дозирующий смеси, должен'всегда иметь результаты
этого анализа, чтобы была возможность выправить состав пылей изме-
нением подачи свежего состава или же, если отход слишком загрязнен,
изъять его вовсе из цикла. Примерное расположение контрольных
точек при производстве военного пороха по бочечному методу показано
на фиг. 80.
137
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
§ 22. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОБ ОРГАНИЗАЦИИ ТЕХНИКИ БЕЗОПАС-
НОСТИ И ОХРАНЫ ТРУДА
1. Предварительные замечания о взрывоопасности и степени
Гигиеничности производства дымного пороха. Производство дымных
порохов наряду с производством нитроглицерина является одним из
Так, на одном из русских пороховых заводов за 70 лет его сущест-
вования было около 50 случаев взрывов, причем причины их в 51,5%
случаев оказались невыясненными, 10% взрывов были вызваны, пови-
димому, неосторожностью в работе, а 28,5% можно было отнести
к несовершенству устройства механизмов и некоторым особенностям
условий фабрикации.
Более подробное исследование причин взрывов на всех порохо-
вых заводах может дать следующие сведения относительно наиболее
вероятных причин несчастных случаев при фабрикации черного пороха.
1. Удары или трение порохового состава между металлическими
частями бегунов, зернилок и других аппаратов или от попадания
в них посторонних твердых тел в виде болтов, гвоздей, камней, пе-
счинок, бочечных шариков и т. д.
2. Недостаточная чистота материалов и присутствие в них особенно
чувствительных к механическому удару или трению примесей, приме-
рами которых могут служить примеси бертолетовой соли в селитре
или образование азотнокислой закиси олова под действием селитры
на бронзовые катки и части бегунов и др.
Так, например, на заводе в Шпандау на бегунах, где был оловян-
ный припой, образовалась азотнокислая закись олова, что послу-
жило причиной целого ряда взрывов, совершенно непонятных.
Лишь работами проф. Вебера удалось установить связь взрывов с об-
разованием этого соединения.
Впоследствии Билль подтвердил выводы Вебера, что присутствие
в пороховой смеси нитрата закиси олова в высокой степени повышает
чувствительность пороха, но вместе с тем образование указанного
соединения в пороховых машинах, построенных из материалов, содер-
жащих олово, он считал почти исключенным.
3. Усложнение фабрикации, выражающееся в замене ручной работы
машинной, и употребление более сложных механизмов, если при этом
не были учтены все требования техники безопасности.
4. Неосторожность в работе, особенно при ремонтах во взрыво-
опасных мастерских.
5. Неисправное электрооборудование (искрение моторов и т. д.),
образование и накопление статического электричества в порохе
в случае отсутствия заземления пороховых машин и аппаратов.
6. Удар молнии в пороходельные здания, не защищенные громо-
отводами.
138
Что же касается гигиены производства дымного по-
роха, то его, вообще говоря, можно считать безвредным. Некоторое
вредное влияние оказывает лишь пороховая пыль, сама по себе не
могущая, однако, вызвать серьезных заболеваний, но в отдельных
случаях способствующая развитию туберкулеза легких.
Таким образом удаление пыли является в пороховом производстве
одним из важных гигиенических мероприятий по оздоровлению
труда.
2. Расположение завода и общие правила его устройства. Этот
важный вопрос в каждый стране регламентируется специальными
правилами имеющими силу закона.
У нас разработкой таких правил занимается специальная инспек-
ция при ЦК союза азотной промышленности и спецхимии. Ныне дей-
ствуют «Правила устройства заводов, изготовляющих пороха и ВВ,
а также — складов при них», согласованные с заинтересованными
ведомствами и утвержденные ЦК союза >.
В основном эти правила сводятся к следующему.
1. Завод должен быть достаточно удален от населенных пунктов
и путей сообщений, с тем чтобы взрыв на заводе мог вызвать лишь
слабые разрушения (разрушения обыкновенных стекол, срывание
отдельных черепиц с крыши) в этих пунктах, а отнюдь не сильные
(разрушение зданий всех типов) или средние (разрушение деревян-
ных стенок). Этому удовлетворяет расположение завода не ближе
1500 м от населенного пункта.
2. Все пороходельные здания разделяют на опасные (такие, где
возможен взрыв), малоопасные (возможен пожар) и безопасные.
Опасные здания в свою очередь подразделяют на две категории: А —
здания, взрыв в которых может угрожать соседним зданиям, и Б —
здания, в которых взрыв локализуется без существенных повреждений
соседних зданий.
В производстве дымных порохов к категории А относят следующие
мастерские: мастерскую изготовления тройных смесей, бегунной
обработки, зернения, сушки, полировки, чистки (разымки), мешки
и укупорки, а также заряжательную, прессовую и разряжательную
мастерские (холодное и горячее прессование).
К категории ' Б относят: мастерские прессования и калибровки
фигурных изделий, а также мастерскую измельчения двойной селитро-
угольной смеси.
Мастерские же измельчения селитры, серы и угля и серо-угольной
двойной смеси (в железных бочках и мельницах различного типа)
относят к разряду пожароопасных зданий.
3. При определении безопасных расстоянии между мастерскими
категории А для дымно - порохового производства ’ при наличии
валов у одной из опасных мастерских, надлежит руководствоваться
1 До этого времени действовало «Обязательное постановление НКТ СССР от
1 июля 1930 г. № 227 о порядке устройства заводов пороховых, взрывчатых ве-
ществ, снаряжательных, капсюльных и складов при них».
139
формулой
где S — минимальное предельное расстояние в метрах от стены до стены
ближайших друг к другу зданий, а Р— наибольшее количество по-
роха в килограммах, допускаемое по ходу производства в данной
мастерской.
При обваловании обеих опасных мастерских коэфициент 1,4 мо-
жет быть уменьшен в два раза:
Напротив, если мастерские не обвалованы, то безопасные расстояния
вычисляются по формуле:
Наименьшее расстояние между зданиями категории А, огражден-
ными валами, а также между этими и прочими зданиями должно быть
не менее 25 м.
На старых заводах, строившихся иногда без учета каких бы то
ни было норм, зачастую эти правила не выполнимы. Если для таких
заводов принять нормы последней инструкции, то нельзя будет обес-
печить нормального хода производства. В этом случае безопасность
работы завода требует не отмены действующей инструкции, а про-
ведения ряда мероприятий для ее введения без ущерба для хода
производства: например, дополнительного обвалования или экрани-
рования отдельных зданий, введения дополнительных промежуточных
хранилищ, также обвалованных или подземных, и т. д.
До проведения этих мероприятии вопрос о нормах загрузки
решается по докладу директора завода соответствующим главком
наркомата.
4. Валы должны окружать здания с трех сторон; высота их должна
превышать конек крыши здания на 1,5 м. Лучшим материалом для
валов следует признать торф, как наиболее упругий, затем землю,,
железобетон и песок. Валы надо обязательно покрывать деревом или.
засеивать травой.
В некоторых случаях здания порохового завода располагают-
в одну линию, отделяя их друг от друга железобетонными стенами
или двойными срубами, заполненными землей, торфом или песком.
Схема расположения такого завода показана на фиг. 81.
Возможно подземное расположение зданий порохового завода,
хорошо укрываемого в этом случае от воздушного нападения. Бихель
первый рекомендовал подобные здания, указав при этом, что а) в слу-
чае взрыва соседние подземные казематы не будут поражаться облом-
ками взорвавшегося, так как эти обломки поглотятся землей, б) они
не будут также разрушаться и в результате фугасного действия, так
как газы будут целиком израсходованы на разрушение только того
подземелья, в котором произошел взрыв, в) наконец, подземные мастер-
ские лучше, чем при других способах, защищают от ударов молнии
140
и пожара в соседних мастерских. Однако строительство и эксплоата-
ция (освещение, вентиляция) подземных мастерских обойдутся до-
роже, чем надземных.
5. Помещения заводских паровых котлов, всякого рода огневых
топок, паровых машин, электростанций и подстанций должны нахо-
диться от зданий категории А на расстоянии не менее 50 м,
а от остальных зданий — не менее 30 м.
6. Дороги мимо опасных мастерских должны проходить
со стороны, защищенной валами.
7. Пороховые хранилища (погребки) располагают, как правило,
отдельно от завода в удалении от заводской ограды не менее 3 км.
3. Материал и типы построек пороходельных зданий. Заводские
здания должны быть построены из огнестойких материалов.
Конструкции зданий желательны такие: либо с тремя тяжелыми
стенами и четвертой легкой вышибкой, либо с очень легкими стенами
целиком; хорошо зарекомендовали себя стены, сложенные из цемента
(3 части) и гравия (2 части), или так называемого шлакобетона.
Они при взрыве разлетаются на мелкие кусочки, не давая крупных
обломков.
На одном заводе все постройки были возведены из деревянных
рам, покрытых окрашенной парусиной.
Крыши должны быть несгораемые, легкие, желательны, например,
конструкции нт деревянных или железных стропилах, обтянутые
толем или холстом, покрашенным с д ух стоп эн масляной краской.
Допустимы, впроч.м, и ж лезцые крыши, так как они могут выдер-
жать значительную нагрузку от выпад нашего зимою снега.
Полы в мастерских делают из бетона, асфальта или дерева. Сверху
их часто покрывают войлоком и холстом или только’ одним холстом.
'На некоторых заводах делали тройную обивку полов: войлоком,
клеенкой и парусиной.
141
Другие заводы считают такое покрытие полов излишним и даже
зредным, предпочитая гладкие моющиеся полы, например, асфальто-
вые, без песка.
Это мнение, повидимому,справедливо: пропитанное пороховой
тылью покрытие иногда может стать передатчиком огня.
Двери и окна должны открываться наружу; двойные оконные
рамы —одновременно, для чего обе рамы соединяют специальными
шарнирами.
Дверные и оконные приборы, а также замки, делают из меди или
омедненного железа.
4. Производственное оборудование фаз с точки зрения техники бе-
зопасности. Специальные правила по технике безопасности на отдель-
ных фазах производства были указаны при изложении технологи-
ческого процесса.
В качестве обобщения выше изложенного перечислим основные
меры предосторожности, которые необходимо соблюдать
1. Все исходные материалы —сера, селитра и уголь —должны
быть чисты и свободны после измельчения от механических примесей.
Их необходимо просеивать, но сита ни в коем случае не должны быть
железными.
2. Следует измельчать серу только в заземленных бочках, лучше
в виде двойной смеси с углем, так как эта смесь не электризуется.
Свежеприготовленный черный или черно-бурый уголь нельзя
допускать к измельчению ранее 6—8 дней после его обжига.
3. Надо иметь бегуны хорошей (подвесные) конструкции и следить
за их исправной работой: не допускать трения между бегунами и таре-
лью, что может повести к взрыву. Бегуны надо заземлять.
Полезно иметь над бегунами приспособления для автоматического
заливания их водой в случае вспышки для предотвращения
пожара.
Во время работы бегунов нельзя допускать присутствия рабочих.
4. Такое же внимание должно быть обращено на зернильные валь-
цовые машины: вальцы в них должны быть только бронзовые, не
соприкасающиеся.
5. В прессах ни в коем случае не должно быть непосредственного
соприкосновения пороховой массы с металлом; ввиду этого между
массой и плитами необходимо помещать прокладки из ткани, а колонки
пресса следует обшивать кожей или покрывать графитом.
б. При конструировании бочек для смешения пороха и его поли-
ровки необходимо избегать применения железных частей; они должны
быть построены исключительно из дерева и кожи, а проходящая
иногда через них железная ось должна быть наглухо закрыта кожей.
7. Ящики для пересыпки пороха должны быть деревянными, из
железа их делать не следует.
8. В мастерских, в которых находится порох, ремонтных работ
производить нельзя. Мастерская должна быть предварительно осво-
бождена от пороха, а вся аппаратура тщательно очищена от поро-
ховой пыли; только убедившись лично в качестве очистки мастер-
ской, начальник цеха может разрешить производство ремонтных
работ.
9. Сосуды для перевозки пороха из одной мастерской в другую
нужно герметически закрывать; можно применять для этого также
прочные, плотные мешки.
5. Требования техники безопасности к вспомогательному обо--
рудованию порохового цеха. Источником механической
с и л ы, приводящей в движение аппараты пороходельной мастерской,,
в настоящее время является электромотор, устанавливаемый в особом
каменном здании позади валов мастерской.
Необходимо, чтобы в приводных и моторных отделениях отверстия
в стенах (для труб и валов) были плотно заделаны или закрыты манже-
тами, чтобы через них не могла пройти пороховая пыль; внутри
опасных и малоопасных зданий трансмиссионные валы и подшипники,
металлические трубы и массивные металлические установки должны
быть заземлены и электрически соединены между собой.
В зданиях мастерских, в которых возможно оседание пыли на
нагревательных поверхностях батарей, температура последних не
должна превышать 70° С.
Все трубы и другие отапливающие приспособления желательна
изолировать, покрывая их деревянными ящиками.
Освещение опасных и малоопасных зданий должно произво-
диться электролампами, установленными снаружи здания в герме-
тических футлярах.
Здания опасные и малоопасные должны быть снабжены г р о м о-
мастерские и здания завода оборудуют водопроводной сетью такой
мощности, чтобы струя воды достигала высоты не менее 10 м над
коньком крыши самого высокого здания. Водопроводные трубы и
колонны надо хорошо защищать от замерзания, и во всех своих раз-,
ветвлениях они должны быть доступны для ремонта и исправления.
Все опасные мастерские оборудуют автоматическими огнетушите-
лями, а все остальные—обыкновенными ручными, вывешенными
на видных местах. Рекомендуется также иметь около каждого здания
бочку с водой, ведра и швабру.
Рельсы узкоколейки внутри опасных мастерских и перед
ними устраивают бронзовые, латунные или деревянные, колеса
вагонеток —бронзовые.
Применение безрельсового транспорта в виде вагонеток на резино-
вом ходу, передвигаемых по асфальтовым дорожкам, также очень
желательно, но в наших климатических уловиях (большой снежный
покров зимой) не всегда возможно.
Рельсы широкой колеи, соединяющей территорию завода
с железнодорожной магистралью, располагают таким образом, чтобы
паровозы могли подавать вагоны для нагрузки и разгрузки, не
подходя к опасным и малоопасным мастерским ближе 50 м.
заключение остановимся на вопросе борьбы с
пылью в пороховом производстве.
Пыль отдельных составных частей пороха или его двойных смесей
можно удалять при помощи обыкновенных вентиляционных устройств.
Необходимо помнить, что тройная смесь и
Фиг. 82. Инжекторный
аспиратор.
пороховая пыль очень чувствительны к удару,
трению и повышению температуры. Поэтому
их нельзя приводить в соприкосновение
с быстро вращающимися вентиляторами, не
рискуя вызвать взрыв, грозящий гибелью
всей мастерской.
Вместо обыкновенных вентиляторов на
пороховых заводах надо употреблять и н-
жекторные аспираторы (фиг. 82).
Аспиратор, работающий паром, водой
или сжатым воздухом, производит всасы-
вание пороховой пыли, которая по особым
вентиляционным каналам собирается в так
называемый коллектор, откуда время от вре-
мени ее извлекают.
Аспиратор, работающий сжатым воз-
духом, заслуживает предпочтения перед
двумя другими — и вот почему пар высокого давления легко
может вызвать воспламенение пороховой пыли, осевшей на аспи-
раторе, даже в том случае, если последний окружен хорошим изоля-
тором; кроме того, паропроводы сильно портятся зимой от морозов
Во время приостановки работ. Водяной же аспиратор дает очень не-
значительное давление, поэтому он может быть установлен только
для медленно движущихся аппаратов, вроде цилиндрических сит
и т. п. Зимой водяные аспираторы тоже подвержены опасности
замерзания.
При работе аспиратора на сжатом воздухе сухая пыль собирается
в коллекторе при помощи особого фильтра, представленного на фиг. 83.
144
Воздух, насыщенный пылью, входит в большой резервуар коллек-
тора через боковое отверстие 7. Отудара воздуха о перегородку 2 ско-
рость движения пыли значительно уменьшается и при встрече с газо-
вым фильтром она становится очень малой, вследствие чего пыль осе-
дает. Воздух же, освобожденный от пыли, выходит через трубу 3.
Коллектор время от времени освобождают от пыли через дверь 4.
При работе с таким аспиратором нужно следить, чтобы скорость
движения воздуха была не с слишком значительной и, вместе с тем,
чтобы он не уносил много пыли из коллектора. С другой стороны,
чтобы упростить чистку вентиляционных каналов и, насколько воз-
можно, уменьшить потерю пороховой пыли, необходимо помещать
коллектор возможно ближе к источнику образования ее.
При проводке вентиляционных каналов нужно избегать употреб-
ления жести и оловянного припоя, способных образовать азотно-
кислое олово, воспламеняющееся даже при простом выметании пыли
из каналов. Поэтому для этой цели рекомендуются медные трубы.
Аспираторы со своей вентиляционной системой устанавливают на
каждую мастерскую отдельно. Нельзя допускать обслуживания од-
ной и той же канализационной системой ряда мастерских, так как
при некоторых условиях она может стать передатчиком огня из одной
мастерской в другую.
Само собой разумеется, что в хорошо организованной с точки зре-
ния охраны труда мастерской необходимо устранять всякие работы
с порохом или пороховыми материалами на открытых столах или в
открытых аппаратах.
Аппаратура должна быть закрыта предохранительными кожухами,
соединенными с вытяжными устройствами. На фиг. 84 показана
зернильная машина, оборудованная указанным выше образом.
Следует, кроме того, иметь в виду, что применение влажной об-
работки состава способствует уменьшению пыли в пороховом произ-
водстве. В этом отношении метод сильного увлажнения под оегунами
(10%), обеспечивающий и в дальнейших операциях большую влажность
состава, является менее пыльным, а следовательно, и менее опасным,
чем методы, обычно применяемые у нас (3—5% влаги) при бегунной
обработке.
6. Правила техники безопасности, обязательные к соблюдению
на пороховом производстве. Кроме специальных правил, которые
необходимо соблюдать в фазах производства и о которых было сказано
выше, на заводах взрывчатых веществ должны быть строго соблюда-
емы общие правила техники безопасности, заключающиеся
в следующем.
Одним из важнейших условий, имеющих огромное значение для
правильного и безопасного хода фабрикации дымного пороха, явля-
ется подготовка кадров хороших, опытных рабочих
и мастеров.
К работе в опасных мастерских следует допускать лишь рабочих,
хорошо усвоивших практически обязанности на соответствующем
рабочем месте и овладевших необходимым минимумом знаний по
технике безопасности.
Поддержание абсолютной чистоты в производстве
и работа только на вполне исправной аппаратуре
со строгим соблюдением норм загрузки производственных
зданий порохом, —вот основные требования, обеспечивающие
безопасность производства.
Техперсонал всех степеней обязан строго следить за соблюдением
этих требований во время производства.
При этом следует особо помнить об опасности ремонтов «на ходу»,
о чем уже упоминалось выше.
Нормы загрузки зданий устанавливаются приказам по заводу
и должны быть вывешены в каждой мастерской.
jB частности, во время хода производства надо соблю-
дать следующие правила:
а) просыпанный на землю и на пол порох надо ссыпать в ушаты
с водой, установленные в каждой мастерской для сметок; ни в коем
случае не допускать возвращения такого пороха в аппараты для
дальнейшей работы;
б) во все время работы в мастерской двери должны быть открыты
и выход ничем не загроможден.
При смене должны быть строго соблюдаемы правила:
а) о недопущении в мастерские рабочих с курительными принад-
лежностями и стальными и железными предметами в одежде;
б) о ношении прозодежды; на производстве рабочие обязаны но-
сить в опасных мастерских обувь без железных гвоздей и подковок,
лучше всего резиновую (летом) и валяную (зимой). Одежда не должна
иметь стальных и железных пуговиц и застежек.
Должна быть исключена возможность выхода рабочего в проз-
одежде с территории завода, так как несоблюдение этого может
привести к воспламенению (например, при курении) пропитанной
пороховой пылью одежды. Случаи несчастий подобного рода были
зарегистрированы неоднократно.
Как правило, рабочий должен оставлять в первом помещении
проходной (в специальных шкафиках, отдельных для каждого рабо-
чего) свою верхнюю прозодежду и белье, принимать душ во втором
помещении и переодеваться в свою одежду и белье — в третьем.
Здесь собственную одежду рабочего также надо хранить в отдельном
шкафчике.
По окончании работы каждая мастерская должна быть
вычищена и приведена в порядок.
Затем мастерская запирается на ключ, хранящийся в конторе цеха.
Если работа производится летом, то мостки между зданиями,
стены и крыши их должны быть политы водой при помощи брандс-
бойта.
Не реже раза в декаду во всех мастерских производят капиталь-
ную уборку с полной разборкой и прочисткой всех механизмов, выно-
сом и очисткой от пороховой пыли матов, парусов, дорожек, с облива-
нием стен, потолков и полов водой.
Во время грозы работы прекращают, мастерские закрывают
и рабочих отводят в безопасное помещение. Кроме того, должны
быть приняты все противопожарные меры безопасности.
§ 23. ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ И ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА ПРОИЗВОДСТВА
1. Основы организации. Цех по производству дымных порохов
обычно входит в состав завода, включающего еще цеха по изготовле-
нию: 1) огнепроводных (бикфордовых) шнуров и 2) различных прес-
сованных изделий из дымного пороха (шрапнельные столбики, петарды
для капсюльных втулок, призматические и кубические пороха).
Иногда завод имеет два цеха по производству дымных порохов: один—
для военных сортов, другой —для невоенных.
Если на заводе только один цех, его обычно делят на две линии
или производства: производство военных порохов, производ-
ство невоенных порохов.
Во главе производства, или линии, стоит начальник, подчиненный
начальнику цеха и его заместителю.
Цех (производство) делят далее на мастерские или фазы, фазы
на операции.
Каждая мастерская (фаза) в производстве дымного пороха по числу
объединяемых рабочих является слишком мелкой единицей, поэтому
фазы часто соединяют «в районы», подчиняемые старшему мастеру.
Так, на одном заводе существовало два района: первый включал все
фазы до зернения, второй —все остальные фазы до конца.
При сменной работе, помимо названных выше начальников и масте-
ров, возглавляющих подразделения цеха и руководящих первой сме-
ной, существуют должности сменных инженеров (помощников началь-
ников цеха или начальников производства по смене, как их сейчас на-
зывают) и мастеров, руководящих работой второй и третьей смен.
147
Рабочие района сведены в оригады и через своих оригадиров и
именных мастеров подчинены старшим мастерам районов.
2. Принципы расчета производства. Для расчета производства надо
точно знать производительность аппаратуры и движение сырья
отходы, потери) в процессе производства.
Все эти сведения технический персонал, планирующий производ-
ство, получает прежде всего путем систематического учета результа-
тов повседневной работы на основе технической отчетности цеха1,
а затем —путем специально поставленного исследования работы
того или иного аппарата.
В производстве дымного пороха особенно важно точно знать
качество и количество отходов производства для правильного
использования их затем в производственном цикле.
Вот, например, характеристика отходов и потерь при
Отходы здесь получаются следующие:
а) Пороховая пыль и куски пороховой плитки малой плотности,
отбрасываемые при разрядке конвертов после прессования и затем
при зернении в отсеве пороха. Эти отходы именуются в производстве
«мягкими пылями» и составляют около 40 — 50% от количества
порохового состава, поступающего на прессование.
Мягкие пыли используют для добавления в определенном проценте
к двойным смесям при составлении тройной смеси после соответ-
ствующего анализа и расчета.
б) Пороховая пыль, очень мелкое зерно, куски слипшейся при
полировке пыли —это так называемые «жесткие пыли». Их получается
около 13—15% от порохового состава, поступающего на полировку.
Жесткие пыли для производства трубочных порохов не исполь-
зуют; их направляют на переделку в другие сорта пороха.
в) Крупное зерно, получаемое при сортировке в количестве 1 —3%.
Его также направляют на переделку в другие сорта пороха или
на дополнительное зернение.
г) Мелкое зерно («нулевка»), получаемое при сортировке в коли-
честве б—10%. Иногда при формировании партий трубочных порохов
«нулевку» допускают для составления самостоятельных частных
партий.
Потерь (распыловка, просыпание и т. п.) получается обычно
Для охотничьего пороха ориентировочные данные отно-
сительно движения полуфабриката при методах бочечно-прессовом
(горячие пресса) и бочечно-бегунно-прессовом (холодные пресса)
могут быть представлены табл. 33 и 342.
В табл. 33 за 100% принято количество основного сырья; если же
за 100% принять готовый порох, то получаются следующие цифры
(табл. 34).
1 Форму см. Синявский, Справочник по дымным порохам, 1933,
стр. 81—88.
2 Синявский, Справочник по дымным порохам, 1933, стр. 37—41.
148
Таблица 33 (если принять за 100% количество основного сырья) в %
2 Наименование операций Бочечный метод Бочечно-бег /нный метод
1 1 Ё 1 1 1 I § 1 I I _L
2 3 5 6 8 9 10 12 13 14 15 16 Измельчение состав- ных частей .... Кожаные бочки . . . Отсейка состава . . Бегунная обработка Ручная растирка . . Зарядка конвертов . Прессование .... Разрядка конвертов . Зернение Отпыливание .... Полировка . . Предварительная сортировка . . . Чистка Окончательная сор- Мешка пороха . . Укупорка пороха . . 100 99,8 99,6 99,4 99.1 99,1 98,8 62,6 60,4 56,3 51,2 49,1 48,0 47,9 36 2 5 2 0.2 02 0,2 03 о~з 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 99,8 99,6 99,4 99,1 99,1 98,8 62,6 60,4 56,3 51,2 49,1 48,0 47,9 47,9 100 99,8 99,6 99,4 99,2 99,0 98,7 98,7 98,4 62,2 60,0 55,9 50,8 48,7 47,6 47,5 36 2 4 5 2 0,2 0,2 0.2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,2 0.2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 99,8 99,6 99,4 992 99,0 98,7 98.7 98,4 62.2 60,0 55,9 50,8 48,7 47,6 47,5 47,5
100 50 2,1 47.9 100 50 2,5 47,5
Как видно из табл. 33 и 34, наибольшее количество отходов при
обоих методах получается в зернилке в виде пыли и мелочи (мягкие
пыли), а затем в полировке и сортировке (жесткие пыли) в виде наката
и налипших в углах барабана комков. В остальных операциях отходы
получаются в виде пыли, мелочи и крупноты.
Обычно при изготовлении охотничьих порохов по первому методу
отходы (в зернилке и на отпыливании 76,2 + 4,1 = 80,3), как совер-
шенно чистый и однородный материал, направляют после просейки
опять в гидравлические пресса. Все же остальные отходы (табл. 34)
(105—80,3 = 24,7) не могут быть вполне однородным материалом,
так как состав разных пылей будет несколько иной, чем первоначаль-
ный состав пороха, тем более, что в некоторых из отходов будет при-
месь графита, употребляемого при полировке. Поэтому эти отходы
направляют в кожаные бочки для переработки их либо самостоятельно,
либо совместно со свежим составом.
Точно так же и при втором методе (Ьабоикапии мягкие пыли (80,5%)
идут на прессование, а остальные (жесткие пыли) — под бегуны.
149
Распределение по операциям отходов и потерь обыкновенного охотничьего пороха
(за 100% принято количество готового пороха) в %
Наименование операций Бочечный метод Бочечно-бегунный метод
5 а | 3 I 8 5 1 1 & m
1 Измельчение состав- ных частей .... 104,2 0.4 0,4 103,8 105,3 0,4 104,9
2 Кожаные бочки . . . 208,8 — 208,4 210,5 — 0,4 210,1
3 Отсейка состава . . 208,4 — 0,4 208,0 210,1 — °,4 209,7
/у Бегунная обработка — —. — — 209,7 — 0,5 209.2
5 Ручная растирка . . — — — — 209,2 — 0,5 208,7
6 Зарядка конвертов . 208.0 — 0,6 207,4 208,7 — 0,6 208,1
Прессование .... 207,4 — — 207,4 208,1 — — 208 1
8 Разрядка конвертов . 207,4 — 0,6 206,8 2081 0,6 207’5
9 Зернение 206.8 76,2 0,4 130,2 207,5 76,3 0,5 130,7
10 Отпыливание .... 130,2 0,4 125,7 130,7 4,2 0,4 126,1
11 Полировка 125,7 8,2 0,2 117,3 126,1 8,3 0,2 117,6
12 Предварительная сортировка . . 117,3 10,3 0,2 106,8 117,6 10,4 0,2 107,0
13 Чистка 106,8 4,1 0,2 102,5 107,0 4,2 .0,2 102,6
14 Окончательная сор - тировка 102,5 2,1 0,2 100,2 102,6 22 0,2 100,2
15 Мешка пороха . . . 100,2 — 0,2 100,0 100,2 0,2 100.0
16 Укупорка пороха . . 100,0 — 100,0 100,0 100,0
208,8 105 4,2 100 210,5 105,6 5,3 100,0
Исходя из учета отходов и потерь, можно подсчитать (в %) то ко-
личество сырья и полуфабрикатов, которое должно быть перерабо-
тано на аппаратуре мастерской. Соответствующие данные собраны
в табл. 35 и 36.
Затем зная практическую производительность аппаратуры цеха,
нетрудно, пользуясь этими таблицами, рассчитать количество потреб-
ной аппаратуры для получения 100 весовых единиц пороха.
В табл. 37 собраны сведения о производительности типовой поро-
ховой аппаратуры.
3. Оформление технологического процесса. Производство дымных
порохов, особенно таких, как трубочные или шнуровые, требует
строгой регламентации.
Найдя оптимальные условия производства того или
иного сорта пороха, технический персонал цеха должен записать
их в соответствующем технологическом процессе.
Метод бочечный
№ по пор. Наименование операций Загрузка в аппараты
gS II у 1 S г 8
1 Измельчение составных 104,2 104.2
2 Кожаные бочки — 103.8 24,7 128,5
3 Отсейка 128.1 80,3 208,4
4 Зарядка конвертов .... — 208,0 208,0
5 Прессование — 207,4 — 207,4
« Разрядка конвертов . . . Зернение — 207.4 207.4
7 — 206,8 — 206,8
8 Отпыливание — 130,2 125,7 — 130.2
9 Полировка — 125,7
10 Предварительная сорти- 117,3 117,3
11 Чистка пороха — 106,8 106,8
12 Окончательная сортировка 102,5 102.5
13 Мешка пороха ...... 100,2 — 100,2
14 Укупорка пороха - 100,0 100.0
76,2
&2
10,3
Получается
0,6
0,2
0.2
0,2
02
103,8
128,1
208,0
207,4
207,4
206,8
130,2
125,7
117,8
106,8
102,5
100.2
100.0
100.0
Таблица 36
1 Наименование операций Загрузка в аппараты Всего Получается
н Iji ё si i I i f &
1 Измельчение составных 105,3 105,3 0,4 i 104,9
2 Кожаные бочки — 104,9 — 104,9 0,4 : 104,5
з Отсейка 104,5 — 104,5 0,4 ' i 104,1
4 Бегунная обработка .... —, 104,1 25,1 129,2 — 0,5 128,7
5 Ручная растирка 128,7 — 128,7 • 0.5 128.2
б Зарядка конвертов .... — 128,2 80,5 208,7 — 0,6 208,1
7 Прессование — 208,1 — 208,1 1 — — 208,1
8 Разрядка конвертов .... — 208,1 — 208,1 0,6 207,5
9 Зернение 207,5 — 207,5 76,3 0,5 130,7
10 Отпыливание — 130,7 130,7 4,2 0,4 126,1
11 Полировка 126,1 — 126,1 8,3 0,2 117,6
12 Предварительная сорти- 117,6 — 117,6 10,4 0,2 107,0
13 1 1 Чистка пороха 107,0 107,0 4,2 0.2 102,6
14 Окончательная сортировка —- 102,2 — 102,2 2,2 0,2 100,0
15 Мешка пороха — 100,2 — 100,2 0,2 100,0
16 1 Укупорка — 100,0 — 100,0 — - 100,0
Примечание. Обычно бочечно-бегунно-прессовой метод предполагает
наличие сушки для удаления влаги из пороха. Однако, имея в виду, что сушка
пороха часто не применяется, в расчеты мы ее здесь не вводим.
151
На
ппаратов
g
Й
10
12
Загрузка
аппаратов
Hi
В
= 5
IHs
Железная бочка для измель-
чения селитры
d = 1 120 мм ...
h = 1 040 мм ....
То же, для угля...........
Деревянная бочка для серы
п = 16..................
Железная бочка для серо-
угольной смеси............
Кожаная бочка для тройной
h = 700
d = 2000 мм...........
л = 600 ».............
п = 12................
Бурат для отпыливания . .
Бегуны подвесные...........
Гидравлич. пресса..........
Зернилка трехвальцовая (не-
мецкая) ..................
То же. двухвальцовая (типа
ЛУЗ)....................
Полировальный барабан
580
' d = 1 850 мм
h = 700 »
Грохота для сортировки по-
роха: длина 2 500 мм, ши-
рина 750 мм, число коле-
баний грохота в 1 мин. 300 .
Бурат для чистки пороха
длина 2 050 мм ....
а = 850 мм..................
50
176
240
100
0,5
430
240
400
530
720
780
4 800
0,90
0,90
0,90
0,85
0,90
0,80
215
450
610
500 кг
годного
800 кг
1000
в смену
2 400
1 500
3 000
1920
| о’эо
2 700
624
4 320
0,80
0,80
0,85
0,85
0,90
0,90
1200
1920
1080
1280
2 700
I 728
152
Продол ж- та 5 л. 31
g ' Наименование аппаратов Загрузка аппаратов й S = .= й ш 5 яй s е s- ? = 5 ИО fl Si О|? his- 1IU
16 17 Шаровая мельница непрерыв- 1 кого действия d = 565 мм h = 450 » п = 40-45 Мельница «Кента» 3-тонная । 1 ” 1 800 0,85 1530
18 19 с воздушной сеперацией для измельчения селитры . | То же, Р/2-тонная для угля . । То же, 1%-тонная для серы . | 500 500 300 12 000 12 000 7 200 0,80 0,80 0,80 9 600 9 600 5 760
Примечание. Данные по пп. 16, 17, 18, 19 взяты без проверки длитель-
ной валовой работой.
Обозначения: d — диаметр, Л — высота, п — число об/мин.
История производства ответственных сортов военных порохов
знает немало случаев, когда по тем или иным причинам (например,
при смене техперсонала производства) цех терял навыки в произ-
водстве, казалось бы, прочно освоенного сорта пороха. Отсутствие
записи техпроцесса и перенесение всех сведений о нем лишь в лич-
ные записные книжки мастеров и инженеров таким «потерям» очень
способствует.
Во избежание этого необходимо процесс производства каждого
сорта пороха точно записывать по определенной форме. Запись его-
состоит из: а) систематического изложения хода фабрикации из фазы
в фазу, от операции к операции, с подробным описанием аппаратуры,
сопровождаемым чертежами и фотографиями, б) всех необходимых
для организации производства расчетов сырья, оборудования и
рабочей силы.
К записи прикладывают все технологические инструкции на ра-
бочие места и контрольные точки, а также инструкции по технике
безопасности.
Наконец, техпроцесс сопровождается окончательно отработан-
ными техническими условиями на прием пороха.
Правильность записи техпроцесса проверяют особые комиссии во
время производства так называемой «литерной» партии пороха, после
чего представители заказчика обязаны тщательно следить за строгим
соблюдением заводом установленного техпроцесса. Его изменение
(для улучшения качества выпускаемой продукции или рационали-
зации техпроцесса) возможно в дальнейшем лишь с разрешения
главка НКБ.
153
Незначительные изменения процесса вводятся приказом дирек-
Вообще же обычная схема введения нового сорта пороха на вало-
вое производство предусматривает: его опытную отработку в научно-
исследовательской организации [например, в научно-исследователь-
ской лаборатории (НИЛ) завода], его серийное изготовление на заводе
для разработки техпроцесса валового производства, начало валового
производства (1—2 партии) и, наконец, перевод всего завода, как
указывалось выше, на установившееся валовое производство.
Строгое соблюдение хорошо разработанного техпроцесса вало-
вого производства может обеспечить высокое качество продукции и ее
повторяемость из партии в партию, что особенно важно для трубоч-
ных порохов.
ОБЩИЕ СВОЙСТВА ДЫМНЫХ ПОРОХОВ
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДЫМНЫХ ПОРОХОВ
§ 24. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
В задачу настоящей главы входит ознакомление с общими физико-
химическими свойствами дымного пороха; детализация вопроса о фи-
зико-химических свойствах в зависимости от сорта пороха отнесена
Физико-химические свойства пороха зависят от: 1) плотности
порохового зерна действительной и гравиметрической, 2) содержания
в нем влаги, 3) его гигроскопичности (увлажняемости) и 4) твердости.
§ 25. ПЛОТНОСТЬ ПОРОХА
1. Характеристика плотностей. В пороходелии различают д е й с т-
пороха, или просто плотность. Иногда вводят понятия об абсолют-
ной плотности пороха, понимая под этой величиной плот-
ность вещества пороха с исключением воздуха, находящегося в порах
или трещинах зерна. Так как воздух всегда в той или иной степени
присутствует в порах зерна, то практического значения абсолютная
плотность не имеет. Экспериментальное определение ее трудно, так
как при этом необходимо произвести полное удаление воздуха из всех
пор зерна. Целесообразно сконструированный прибор для этой цели
предложен Снеллингом1.
2. Действительная плотность. Действительная плотность—плот-
ность вещества пороха в таком виде, как он есть, является одной из
важнейших характеристик пороха, в значительной степени определяю-
щей его балистические или взрывчатые свойства. От плотности пороха
зависит скорость его горения в каморе орудия или скорость его раз-
ложения в шпуре. Пропорциональность тут обратная: чем больше
плотность, тем меньше скорость горения. Так, по данным Вьеля,
скорость сгорания одинаковых по размерам цилиндрических зерен
дымного пороха изменялась с увеличением плотности зерна в одной
серии опытов следующим образом (табл. 38).
Z. Schies Spreng., стр. 234, 1913.
Плотность зерен 1,670 1,830 1,900 1,920 1,946
Продолжительность горения в секундах 0,00274 0,00302 0,01073 | 0,03802 0,05269
Из табл. 38 следует, что при увеличении плотности зерен на 0,276
скорость сгорания пороха уменьшилась более чем в 19 раз. Кроме того,
пороха большей плотности менее гигроскопичны и менее поддаются
распылению, а потому лучше сохраняют балистическое постоянство.
Действительная плотность различных сортов наших порохов
находится в пределах от 1,60 до 1,93.
Напомним, что плотность веществ измеряется массой данного тела (М г), за"
ключенной в единице его объема (V см”):
Плотность, как физическая величина, имеет размерность (d) = ML~* 3 и выра-
жается обычно для твердых тел и жидкостей в г см~2 >.
Действительную плотность пороха всегда необходимо определять
с особой тщательностью, так как сравнительно незначительные откло-
нения в ту или другую сторону плотности пороховых зерен в процессе
фабрикации могут существенно отразиться на балистических или
взрывчатых свойствах пороха.
Действительную плотность зерненого пороха определяют обычно
в приборе (денсиметре) Мале и Бианки, а плотность пороховых лепе-
шек и прессованных пороховых элементов больших размеров в менее
точном приборе — дансиметре Боде. Описание работы на этих прибо-
рах дано в гл. 13, § 51, п. 3.
Следует отметить утверждения некоторых исследователей об изменении плот-
ности пороха в зависимости от влажности, а именно — у дымных порохов с черным
углем плотность будто бы уменьшается, а с углем, менее обожженным (например,
шоколадным), увеличивается вместе с увеличением влажности. Это объясняется
свойствами углей — первые расширяются, а вторые сжимаются от поглощения
влаги2. Однако это мнение не подтверждено никакими новейшими работами, и
вопрос о справедливости его остается открытым.
3. Гравиметрическая плотность (4гр)—величина, характеризующая
вместимость пороха в гильзу или камору оружия. Практически ее
определяют как отношение веса пороха (в кг), свободно насыпанного
до краев в сосуд определенной формы и определенного объема,
к объему этого сосуда (в дм3 или литрах).
Гравиметрическая плотность пороха зависит: от формыи величины
зерен, от их действительной плотности и степени полировки пороха.
Чем лучше будет полировка, тем больше гравиметрическая плот-
ность , так как при насыпке пороха в приемник зерна вследствие малого
1 ОСТ 5859.
3 А. Бринк,
1901, СПБ, стр. 16.
156
трения между ними будут укладываться плотнее. Полировка пороха
с графитом увеличивает гравиметрическую плотность, так как графит
действует подобно смазке, уменьшая трение между зернами, что спо-
собствует более плотному расположению их в данном объеме. Однако
значение гравиметрической плотности зависит еще и от метода ее
определения. Способ насыпки (с утряхиванием или без него), конструк-
ция прибора,—все это существенно отражается на получаемых при
испытании результатах. По этой причине определение гравиметриче-
ской плотности пороха необходимо проводить в приборе определенной
конструкции, причем метод засыпки пороха в прибор должен быть
всегда однообразным. Только в этом случае будут получены доста-
точно точные результаты, хотя и имеющие относительное значение,
но хорошо сравнимые между собой.
Гравиметрическую плотность определяют при помощи прибора,
называемого гравиметром (см. § 51, п. 4).
Норма гравиметрической плотности для различных сортов наших
порохов равна 0,87—1,1 кг/л и.подробнее указана в табл. 58 (§ 37, п. 1).
Кроме того, приведем данные Гуттмана о значениях гравиметрической плот-
ности для отдельных сортов порохов в различных странах.
0,905—0,925
0,915—0,935
0,960—0,980
0,830-0,870
0,900—0,920
0,940—0,950
0,810—0,825
ружейный порох
пушечный мелкий .
» крупный
Во Франции:
пушечный мелкий .
» крупный
минные пороха . .
шнуровой порох . .
§ 26. ВЛАЖНОСТЬ И ГИГРОСКОПИЧНОСТЬ (УВЛАЖНЯЕМОСТЬ) ПОРОХА
1. Основные определения. При рассмотрении этого вопроса следует
строго различать понятия: влажность (фактическое влагосодержа-
ние) пороха и гигроскопичность пороха. Под гигроскопичностью
обычно понимают как способность вещества втягивать влагу из воз-
духа, так и скорость этого процесса, хотя эти два понятия различны
и их полезно было бы рассматривать отдельно.
2. Влажность. Влажность, которой обладает готовый порох,
зависит как от исходных компонентов, в частности, от чистоты селитры,
свойств угля и соотношения составных частей, так и от условий фаб-
рикации и хранения пороха. Например, изменяя степень полировки,
мы можем изменять влажность готового пороха. Вообще путем под-
сушки или, наоборот, увлажнения всегда можно довести содержание
влаги в порохе до желаемых пределов. Следует стремиться выпускать
порох с влажностью, близкой к равновесной в условиях нормального
складского хранения. Тогда колебания ее в порохе были бы минималь-
ными.
Нормы по влажности приняты для военных порохов в пределах
от 0,7 до 1%, а для охотничьих—не свыше 1,2%. Вообще влажность
пороха желательно ограничить 1%.
157
Опыт показывает, что при хранении в сухих хранилищах пороха,
«готовленного из кондиционных селитры и угля и обладающего
указанной выше влажностью, последняя почти не будет изменяться.
Однако более надежным для сохранения постоянства физических
:войств пороха является все же метод хранения его в герметической
укупорке, так как влажность воздуха в хранилище под влиянием
внешних условий может колебаться.
Отсыревший порох теряет окончательно свои взрывчатые свойства
при его влажности 15% и выше в результате нарушения состава и выще-
лачивания селитры. При влажности ниже этой цифры он сохраняет
еще, хотя и с трудом, способность воспламеняться, но все его взрыв-
чатые свойства резко падают уже при влажности свыше 2%. Даже
десятые доли процента лишней влажности существенно изменяют
взрывч тые и балистические свойства пороха, снижая его способность
воспламеняться, а вместе с ней—и начальную скорость и давление.
Так исследования Нобеля и Абеля над крупнозернистым порохом показали, что с увеличением влажности на 0,85% Таблица 39 начальная скорость снарядов падала
]М° Время сгорания пороха влажностью Подобные же французские опыты с ру- жейным порохом показали, что увели- чение влажности на 0,1% уменьшает начальную скорость пули на 1,5 м/сек.
по пор. 0,84% I 1,10% | 1,34%
в секундах Наконец, Кульгрен установил следую- щую зависимость времени сгорания пороха от его влажности (табл. 39). Опыты проводились сжиганием 40 г пороха в трубе одной и той же длины. Порох брали таких размеров, что в 1 г его помещалось 3200 зерен. Хотя наблюденная Кульгреном раз-
2 3 5 13,04 13,10 13,06 13,10 13,02 13,28 13,18 13,32 13,25 13,38 13,38 13,32 13,42
Среднее 13,06 13,26 13,38 ница в сгорании порохов не превышает десятых долей секунды, тем не менее для
пороха с указан! разрывов отдельно разниться при од 1ыми КОЛ( ых трубок НОЙ И ТО) ную роль; например, при применении гбаниями влажности в, дистанционных трубках места при начальной скорости снаряда 400 м/сек могут й же установке прицела и трубки на 100 м друг от
Таким образом строгое соблюдение норм по влажности является
важным требованием, обеспечивающим надлежащее качество пороха.
Поэтому здесь полезно охарактеризовать метод исправления от-
сыревшего пороха путем подсушки. При такой подсушке селитра
будет выделяться преимущественно на поверхности зерен, и гомоген-
ность состава нарушится. Таким образом этот метод исправления
отсыревшего пороха не приводит к желательным результатам.
Определение содержания влаги в порохе ведут сушкой навески
пороха при повышенной температуре (около 70° С) до постоянного
веса или в течение установленного стандартом времени. Методика
испытания изложена в § 51, п. 3, б.
3. Увлажняемость (гигроскопичность) пороха зависит от свойств
его составных частей, а также от температуры и относительной влаж-
ности окружающей среды. Конечно, и характер поверхности зерна
оказывает влияние на гигроскопические свойства пороха. Полировка,
как показал опыт, уменьшает способность пороха втягивать влагу. Для
данного сорта пороха при определенной температуре и относительной
влажности эта величина постоянная. Нормы по гигроскопичности при
20° С и 90% относительной влажности, установленные для порохов
нашими ОСТ, равны от 1,75 до 2%. Увлажняемость порохов определяется
в стандартном гигростате (§51, п. 3,в). Совершенно очевидно, что ве-
личина , характеризующая увлажняемость, как и величина скорости
увлажнения, имеет только относительное значение. Испы-
тания пороха в гигростатах другой формы, хотя бы при той же
относительной влажности и температуре, дают уже другие ре-
зультаты. Изменение условий циркуляции воздуха также влияет на
величину скорости увлажнения.
Необходимо отметить, что процесс увлажнения пороха является
еще более сложным, чем процесс увлажнения одной селитры или угля-
При увлажнении пороха одновременно увлажняются селитра и уголь.
При увлажнении угля (§10, п. 3) наряду с адсорбцией влаги идет
и капиллярная ее конденсация в порах угля. Этот процесс отнюдь
не протекает независимо от процесса поглощения влаги селитрой.
Вследствие такой сложности процесса необходима осторожность
при сравнении данных, полученных разными исследователями в этой
области. Особенно недопустимо сравнение результатов увлажнения
пороха в гигростатах с практически наблюденными величинами ув-
лажнения пороха во время его хранения, так как условия циркуляции
воздуха для обоих случаев совершенно различны; эти условия явля-
ются факторами, определяющими скорость процесса увлажнения-
§ 27. НАРУЖНЫЙ ВИД И ТВЕРДОСТЬ ЗЕРЕН
1. Твердость поверхности пороховых зерен, обеспечиваемая от-
части надлежащим уплотнением, а главным образом — полировкой
их в процессе производства, должна предохранять их от разрушения
и перетирания при хранении, сборке зарядов и употреблении. Хоро-
ший порох оказывает сопротивление раздавливанию между пальцами,
не пачкает рук и, насыпанный на бумагу, совершенно не оставляет
пыли. При бросании пробы с высоты 1 м на твердую поверхность
порох не должен давать пыли.
2. Наружный вид дымного пороха Штеттбахер характеризует так.
Дымный порох имеет аспидно-серый цвет 1 и матовый глянец, боль-
шие зерна часто бывают от сине-черного до серо-черного цвета с метал-
лическим блеском. Интенсивно черный цвет указывает на присутствие
в порохе влаги. Наши ОСТ характеризуют цвет пороха как однооб-
разный темносизый или темностальной.
3. Признаки хорошей гомогенности пороховой смеси. Ориентиро-
1 Цвет грифельной доски.
159
рохе и на степень гбМбгёйШЦИИ их мОЖё¥ бЛуЖйтЬ сЖИгание
небольшой кучки пороха на листе белой бумаги. Хороший порох при
этом должен быстро сгореть, не поджигая бумаги и не оставляя замет-
ного остатка. Черные пятна указывают на избыток в порохе угля,
а желтые — на избыток серы. Впрочем, эти пятна могут образоваться
и при плохой гомогенизации. Влажный порох при сгорании (обычно)
прожигает в листе бумаги отверстие.
ВЗРЫВЧАТЫЕ СВОЙСТВА ДЫМНЫХ ПОРОХОВ
§ 28. СКОРОСТЬ ВЗРЫВЧАТОГО РАЗЛОЖЕНИЯ
По скоростям взрывчатого превращения дымные пороха отно-
сят к типичным представителям метательных ВВ, разлагающихся
при небольших плотностях заряжания в оружии и на открытом воздухе
в форме быстрого сгорания- В самом деле, при плот-
ностях заряжания, не превосходящих 0,6, скорость разложения дым-
ного ружейного пороха даже при давлениях 2000—2500 ат не превы-
шает 10—11 см/сек. Однако при больших плотностях заряжания,
например, при сжигании минного пороха в шпурах (А >1), процесс раз-
ложения может развиваться со значительно большей интенсивностью.
Практически в этих условиях скорость распространения процесса
горения по заряду определяется величиной порядка 300—400 м/сек.
Так, например, по опытам Каста (1920 г.), скорость взрыва пороха,
помещенного в толстые маннесмановские трубки диаметром 35 мм при
плотности заряжания около 1,06, была определена в 420 м/сек, а
в тонких газовых трубках диаметром 41 мм—380 м/сек. Эти скорости
характерны уже для обыкновенного взрыва. Если же к высо-
кой плотности заряжания добавить мощный начальный импульс, то
скорость разложения пороха можно повысить до величины порядка
2000—3000 м/сек, т. е. достичь разложения зарядов практически со
скоростью детонации. Эта форма взрывчатого превращения минных
порохов обеспечивается применением особого метода взрывания по-
роховых зарядов, известного под названием метода Herco Blasting
и заключающегося в пропускании сквозь толщу заряда петли детони-
рующего шнура. Взрыв шнура вызывает детонацию пороха. Пови-
димому, в этом случае развитие процесса на отдельных участках поро-
хового заряда обязано не последовательной передаче воспламенения
от одно1Г элементарной частицы порохового заряда другой ближай-
шей частице, а преимущественно непосредственному возбуждающему
действию удара газов взрыва детонирующего шнура и распростране-
нию этого импульса по соответствующему участку порохового заряда.
По исследованиям Мунке, Герцера, Бианки, Абеля и Хирна в раз-
реженном воздухе (на больших высотах) скорость горения пороха
резко замедляется; здесь часто происходят затухания, что вредно
сказывается на действии пороховых дистанционных трубок в верх-
них слоях атмосферы.
160
§ й. СоСтАв й ойЪЁк продуктов взрыва
1. Состав продуктов взрыва. Сложность хода разложения порохов,
зависящего как от состава их, так и условий, в которых протекает
реакция, не позволила, руководствуясь лишь теоретическими сообра-
жениями, дать точную качественную и количественную характеристику
состава продуктов взрыва пороха. Однако богатой эксперименталь-
ный материал, накопленный к настоящему времени, значительно
дополняет теорию и позволяет достаточно полно осветить этот вопрос.
Практическое изучение состава продуктов разложения пороха
началось с начала XVIII в., но лишь Гей-Люссак в 1823 г. твердо
установил, что при горении обыкновенного пороха образуются газо-
образные продукты — углекислый газ, окись углерода и азот и твер-
дые — сернокислый, углекислый и сернистый калий, а также, что
объем газов почти в 250 раз более объема пороха.
С этих пор началось более систематическое изучение продуктов
разложения пороха как при атмосферном, так и при отличных от ат-
мосферного давлениях. Следует упомянуть о работах Шевреля (1825 г.),
Бунзена и Шишкова (1857 г., очень обстоятельных), Линка (1858 г.),
проводивших свои опыты сжигания пороха при атмосферном давле-
нии; затем об исследованиях Карольи (1863 г.), Федорова (1868 г.),
Пиобера (1869 г.), Сен-Робера и Кастана (1870 г.), Абеля и Нобеля
(1875—1879 гг.), изучавших горение порохов при давлениях, отличных
от атмосферного. Наконец, работы Бертло, Дебуса, Ру, Сарро и Вьеля
(1880—1890 гг.) окончательно закрепили наши представления о взрыв-
чатых и балистических свойствах дымных порохов.
В табл. 40 приведены результаты анализов продуктов разложения неко-
торых сортов дымных порохов, проведенных Бунзеном и Шишковым, Карольи,
Линком и Федоровым; хаоактеристика порохов, бравшихся для этой цели, дана
дорова 1 — при разных давлениях в бомбах. Федоров высказал соображение о за-
висимости качественного состава газов от давления при взрыве. ЭтО соображение
не нашло подтверждения в последующих работах. Карольи же, напротив, опи-
Абель и Нобель произвели особенно полные исследования дымных
порохов, подробно осветив в них и вопрос о зависимости качествен-
ного и количественного состава газообразных продуктов разложения
от давления при взрыве. Им удалось более или менее успешно выяс-
нить: 1) состав продуктов горения пороха в зависимости от рецептуры,
размеров и плотности зерен пороха, а также и от плотности заряжания;
2) количество газообразных продуктов и их объем при 0° и 760 мм\
3) количество негазообразных продуктов и их состояние • в момент
взрыва; 4) удельную теплоту; 5) среднюю теплоемкость и температуру
продуктов разложения и 6) соотношение между давлением продуктов
разложения и плотностью заряжания.
Escales Schwarzpulver. Leipzig, 1914, стр. 410.
Исследователи и сорт пороха ‘ Газообразные продукты в о'бъемных процентах
о” 3 z О X d
Бунзен и Шишков. Охотничий порох .... Карольи. Австрийский пушеч- ный порох . Он же- Австрийский ружейный порох ... Линк. Вюртембергский пушеч- ный порох'. Федоров. Русский пушечный 52,69 42,74 48,20 52,14 Hi 3,88 10,19 5,18 4,33- 41,12 37,58 35,33 34,68 довали 0,60 0,86 0,67 7,18 сь 2,70 3,02 1,21 5,93 6,90 1,63 0,52 0,04
Таблица 41
Составные части порохов Фамилии исследователей, сорта и состав порохов в %
Бунзен и Шишков Карольи Карольи Линк Федоров’
Охотничий порох Австрий- ский пушеч- ный порох Австрий- ский ружей- ный порох Вюртемберг- ский пушеч- ный порох Русский пушечный порох
Селитра . . . л I углерода §1 водорода кислорода 77,88 9,84 7,69 I з’07 | П’17 следы ’ 73,78 12,80 10,881 13,39 0311 77,15 8,63- 11,78] 14,27 0,281 74,66 12,49 12,311 lo^j12-85 74,18 9.89 10,75] !4,83 0,34» ’ 1,10
Свои опыты они производили в манометрических бомбах1, позволявших отво-
дить образующиеся газы к газометру для определения объема и их анализа.
Бомба имела также прибор для определения давления.
Состав некоторых порохов, исследовавшихся Абелем и Нобелем,
и результаты анализа продуктов взрыва этих порохов при различных
плотностях заряжания приведены в табл. 42.
Заметим, что первые три марки почти тождественны, различаясь
незначительно лишь качеством угля, так что этой разницей можно
пренебречь и считать их одинаковыми в химическом отношении. Они
1 Рисунок бомбы см. Н. Потоцкий, Порох, 1885, стр. 18 и 19.
162
Таблица 40
Твердый остато в весовых процентах . i! iH 1
S О “Е g О £ gs
X О В %
27,02 56,62 7,57 1,06 0,86 5,19 (КОН 1,26) 0,97 31,38 68,05
28,02 53,37 4,11 0,15 — — — 6,78 3,70 — —
31.90 55,53 2,71 — — — 4,09 1,78 3,99 — —
23,97 45,06 14.96 5,82 1,80 1,87 3,18 0,48 2,86 35,51 64,15
37,00 15,00 8,28 38,19 0,33 - 0,09 1 “
отличаются лишь размерами и плотностью зерен, причем пороха
«кубический» и «крупнозернистый» можно считать практически
одинаковыми и по плотности.
На основании данных таблицы главнейшие продукты разложе-
ния будут: газообразные — СО2, СО, N2 и Н2О, твердые — К2СО3,
K2SO4 и K2S. Последний элемент, впрочем, не наблюдался вовсе
в шоколадном порохе.
Остальные продукты разложения получаются более или менее
случайно, частью — как результат вторичных реакций. К числу
вторичных реакций, невидимому, следует отнести и образование
сернистого калия. Он получается, вероятно, путем восстановления
сернокислого калия углем^ согласно следующему уравнению:
Вообще же механизм всего этого комплекса первичных и вторич-
ных реакций еще не настолько изучен, чтобы последовательный ход
их можно было изобразить в виде ряда уравнений1.
Твердые продукты разложения в момент взрыва (по данным Бунзена и Шиш-
кова, а затем Абеля и Нобеля, доказавших это экспериментально) находятся через
минуту после взрыва в жидком состоянии; затем минуты через две шлаки затвер-
девают. Объем шлаков при температуре разложения будет процентов на 100 Солее
объема, занимаемого ими при 0°.
Суммируя далее свой богатый экспериментальный материал по
вопросу о влиянии плотности заряжания на качественный и количест-
венный состав газов, Нобель и Абель пришли к следующим практи-
чески важным выводам:
Внутренняя балистика, ч. 1, 1901, стр. 28.
163
Форма зерна и плотность Состав пороха в % • Газообразные продукты в весо- вых процентах & 1 й || а 1 Ч 1!
& I 8 | 8 О Z I X I ф
1. Пороха с черным Кубический 1,75 Крупнозерни- стый 1,70. . . Мелкозерни- стый 1,60. . . Шаровой .... Охотничий № 6 • Минный .... 2. Пороха с шоколадным Призматический 1,8 74,76 74,36 73,91 75,59 74,68 61,92 78 83 10,07 10.09 10,02 12,42 10,37 15,06 2,04 14,22 14,29 14,59 11,34 13,78 21,41 17.80 26,85 26,30 26,89 24,57 25,93 22,79 21,98 4,77 4,22 3,55 1,36 2,47 15,22 0,86 11,23 11,17 11,23 11,08 11,32 8,58 10,49 1,11 1,09 1,01 0,96 0,83 3,89 0,06 0,08 0,04 0,46 0,70 0,04 0,06 0,09 0,07 0,03 0.08 0,17 0,06 0,02 0,03 0,07 8,32 0,95 1,06 1,48 0,65 1,17 1,61 1,33
1. Состав продуктов горения черного пороха с качественной
стороны не зависит от давления (плотности заряжания), а лишь от
состава пороха;
2. Количественные соотношения продуктов горения зависят от
давления (плотности заряжания), а также от физических свойств
пороха (плотности, величины и формы зерен, степени гомогенности
состава и т. п.).
Эти исследователи указывают, в частности, что состав продуктов
разложения изменяется с увеличением плотности заряжания следую-
щим образом.
1. Количество углекислоты постепенно возрастает, а окиси угле-
рода — уменьшается.
2. Количество углекислого калия и роданистого калия также
постепенно возрастает, а сернокислого и сернистого калия уменьша-
ется, хотя это не было рельефно обнаружено Абелем и Нобелем
в разложении мелкозернистого пороха.
3. ^?личества и уменьшаются, но зато возрастают
Факт уменьшения СО имеет немаловажное практическое значение
для подрывных работ минным порохом.
164
Твердые продукты весовых процентах Всего продуктов в весовых процентах
8 - °, о ’•4, Z О о X л 2. Ч § 1
* * X * с/з г = S
32,58 7,10 10,42 0,14 0,13 0,05 4,45 44,08 0,95 54,87
34,15 8,44 — 8,07 0,13 0,15 — 0,04 4,90 42,98 1,06 55,88
28,61 12,52 9,99 0,07 0,09 0,56 0,03 3,81 42,82 1,48 55,68
21,86 29,75 — 4,73 0,03 0,58 — 0,02 4,31 38,08 0,65 61,28
34,13 12,50 — 7,17 — 0,17 — 0,05 3,72 41,09 1.17 57,74
19,45 0,28 17,45 1,39 0,04 - 0,84 6,64 51,35 1,61 46,09
43,60 13,32 - 33,43 9,65 56,92
287,5
315,1
240,8
252,7
374,6
образных про-
дуктов при 0°С
и 760 мм дав-
ления
(вода газо-
образная)
Однако Юнг изучая продукты взрыва нескольких образцов мин-
ного пороха на основе натриевой селитры, пришел к противополож-
ным выводам. По его данным, количество СО, наоборот, с ростом плот-
ности заряжания пороха увеличивается. Выводы Юнга, однако, вызы-
вают сомнение, так как известно, что в уравнении 2СО + О2 2СО2
равновесие с увеличением давления, согласно принципу Ле-Шателье,
смещается вправо в сторону образования СО2.
2. Реакции взрывчатого разложения. Сами Абель и Нобель по этому
поводу высказались так: «Колебания состава продуктов разложения
одного и того же пороха при различных плотностях заряжания и двух
порохов одного состава —и при одной плотности заряжания —до
того различны, что невозможно и бесцельно стараться найти под-
ходящую ко всем случаям формулу»2. Пользуясь, однако, вышеприве-
денными экспериментальными данными, ряд авторов пытался дать
близкую к действительности формулу реакции горения пороха.
Бертло полагал, что взрывчатое разложение пороха состава 74,8%
K.NO3, 11,8% 8,и 13% угля идет по двум-трем одновременно протекаю-
щим реакциям, выбираемым из следующих наиболее выроятных пяти
1 E s с a 1 e s, Schwarzpulver, 1914, стр. 417—420.
165
уравнении:
, K2S + ЗСО2 + N2 + 775 Кал!кг-, (I)
К2СО3 + со2 + СО + N2 + S + 600 Кал/кг; (2)
2KNO3 + S + ЗС К2СО3 + 1,5СО3 + N2 + 8 + 0,5С + 700 Кал/кг; (3)
K2SO4 + 2СО + N2 + С + 730 Кал/кг: (4)
I K,SO, + СО2 + N2 + 2С + 780 Кал!кг, (5)
Комбинируя эти реакции в различных соотношениях, можно дейст-
вительно составить общие уравнения горения, совпадающие в отдель-
ных случаях с результатами манометрической бомбы, например:
16KNO3 -f- 21С 4- 7S = 13СО2 + 3C0+K2S04 + 5КгСО3 + 2K2S3+ 8N.2
Ближе к действительности формулы, предложенные Сарро и Дебус,
также использовавших в своих выводах вышеприведенные экспери-
ментальные исследования.
По Сарро
10KNO3 + 4S + 12С = 8СО2 + ЗСО + 5NS + К2СО3 + 2K3SO4 + 2K2S.
79% 10% 11%
Vo = 279 л/кг; = 637 Кал/кг.
ПоДебусу
I6KNO3 + 7S + 21С = 13СОа+ ЗСО + 8N2 + 5K2CO3+K2SO4 + 2K2S
77% 10,7% 12,3%
Vo = 225 л/кг; Q„ = 740 Кал/кг.
Еще более подходят к составу современных порохов следующие
уравнения, предлагаемые Эскалесом 1 и Кастом 2.
По Эскалесу
20KNO3 + 10S + ЗОС = 6К2СО3 + K2S04 + 3K2S3
74,8% 11,8% 13,14% ф +
+ Т4СО2 + ЮСОЧ-ТоЙГ
Ко = 282 л/кг.
кг этого пороха дает при взрыве 0,564 кг твердых продуктов и
,434 кг газов.
2 Взрывчатые вещества и средства воспламенения, М,—Л., 1932, стр. 58.
166
74KNO3 + 32S + 16С6Н2О = 56СО2 + 14СО + ЗСН4 + 2H2S + 4Н3 +
+ 8K2S2O3 + 2KCNS + (NH4),CO. + С +S.
Vo = 280 л/кг; Qv = 665 Кал/кг.
3. Объем газообразных продуктов взрыва. По Абелю и Нобелю,
объем газообразных продуктов взрыва для указанных выше сортов
пороха может быть охарактеризован данными табл. 42 (правая графа).
Табл. 42 показывает, что пороха с черным углем и с нормальным
содержанием компонентов дают объем газообразных продуктов взрыва
в среднем около 280 л/кг, тогда как пороха типа шоколадного —около
310—320 л/кг.
Нарастание объема газов для порохов с черным углем идет в строгом соответ'
Состав пороха Объем У„ (НЮ газо-
селитра | сера | уголь образная) в л]кг
Шаровой . . 75,5 12,4 11,8 240,8
Кубический 74,8 10,0 14,2 287,5
Минный . . 62 15 21 374,6
Замечательно, что близкие по составу пороха кубический, крупнозернистый
§ 30. ТЕПЛОТА И ТЕМПЕРАТУРА ВЗРЫВЧАТОГО РАЗЛОЖЕНИЯ
1. Теплота горения и связь ее с удельным объемом. Количество
тепла, выделяющееся при взрыве пороха, как правило, обратно про-
порционально объему газообразных продуктов взрыва, если считать
воду жидкой. В этом убеждает нас следующая таблица, составленная
по результатам опытов Абеля и Нобеля (табл. 44).
Из табл. 44 видно, что пороха, близкие к обычному составу (№ 4, 5
и 6) с черным углем, выделяют при взрыве 705—720 Кал/кг. По данным
Г. А. Забудского, дымный военный порох, содержащий 75% селитры,
10% серы и 14% угля, выделяет 725 Кал/кг. Теплота взрывчатого раз-
ложения шоколадного пороха значительно выше: около 750 Кал/кг.
Пороха с бурыми углями, например, обыкновенные трубочные с углем,
содержащим около 74% углерода, занимают промежуточное место,
давая «при взрыве около 730—735 Кал/кг.
•167
Гао л и ца 44
№ по пор. | Образцы пороха (см. табл. 42) Считая воду
жидкой газообразной
Vo' в л/кг а„г \ qp' Уо в л/кг Q* 1 Qp
в Кал]кг в Кал/кг
2 3 6 7 Шоколадный Шаровой Охотничий №6 Мелкозернистый .... Крупнозернистый .... Кубический Минный 195,4 232,7 259^2 271,3 275,7 354,6 815,9 762,3 755,5 727,2 718,1 714,5 508,8 811,7 757,3 750,4 721,6 712,3 708,6 501,2 315,1 240,8 252,7 277,6 284,4 287,5 374,6 758,0 758,4 748,5 718,3 711,7 708,8 499,1 752,2 753,2 743,5 711,7 705,6 702,2 491,1
Указанные выводы хорошо согласуются с результатами опытов
и других исследователей, например, с испытаниями Ру и Сарро 1
(табл. 45).
Наименование пороха Состав пороха в % | V» в Кал/кг
KNO, 8 f с i
807
12 5 12 5 261 753
74 10,5 15’5 280 731
72 13 15 281 694
Минный 62 20 18 307 570
Из табл. 45 видно, что при повышении содержания в порохе селитры
теплота его горения увеличивается, а удельный объем газов падает,
что следует отнести за счет как более полного окисления горючих
элементов, так и образования твердых продуктов K2SO4 и К2СО3.
При этом в газообразных продуктах горения увеличивается содержа-
ние СО2 за счет СО. Наоборот, минный порох с пониженным содержа-
нием селитры обладает сравнительно невысокой теплотой горения
и большим удельным объемом газов с высоким содержанием СО.
2. Температура взрывчатого разложения. Что касается темпера-
туры взрывчатого разложения дымных порохов, то, несмотря на труд-
ности непосредственного определения ее, Абель и Нобель, помимо
вычисления обычными методами, сделали попытку опытного опреде-
ления этой температуры.
'Roux et Sarrau, Compt. rend. 77, стр. 138.
168-
онкие платиновые листы и такую же проволоку. Во всех случаях, кроме опыта
: шаровым порохом, платиновые листы после взрыва находили слегка погнутыми,
причем на их поверхностях, а равно и на проволоках, можно было разглядеть,
под микроскопом следы оплавления. При шаровом же порохе платина почти вся
расплавилась. Так как температуру плавления платины принимают равной
2000° С, то Нобель и Абель полагали на основании этих своих наблюдений, что
черные пороха дают температуру разложения около 2100° С, шаровой — выше
2200° С, минный — не более 2000—1800° С.
Таким образом максимум температуры, по данным опытов, Абель
и Нобель принимали для дымных порохов в 2200° С.
Вычисления температур горения для порохов, исследовавшихся Абелем и
Название порохов (состав см. табл. 42) Объем газов, включая и пары воды Теплота взрывчатого разложения ьКал!кг Темпера- тура разло- жения в °C Средняя теплоем- кость всех продук- тов разложения при постоянном объеме
240,8 2237 0,3390828
Охотничий № б . • . 252,7 748*5 2197 0,3407477
Кубический .... 287,5 708,8 2154 0,3291380
Мелкозернистый . . 277,6 718,3 2151 0,3318713
Крупнозернистый. . 284,5 711,7 2141 0,3945012
Шоколадный .... 315,1 758,0 2062 0,3676404
Минный ...... 374,6 499,1 1702 0,2930739
и охотничий пороха дают самую высокую температуру из всего числа рассмот-
тренных порохов.
Каст указывает для дымного пороха с черным углем несколько бо-
лее высокую температуру разложения в 2380°, а Эскалес в своем тру-
де, ссылаясь на опыты Гейденрайха1, называет температуру в 2000° С.
Эти расхождения, повидимому, объясняются различными данными
в условиях опыта у Гейденрайха и отправных данных для расче-
тов у Каста по сравнению с таковыми у Абеля и Нобеля; однако они
не столь велики, чтобы ставить под сомнение температуры разложе-
ния, определенные на основе обстоятельных работ Абеля и Нобеля.
Отметим в заключение, что опыты Ф. А. Баума и Н. А. Левковича
по определению температуры горения обыкновенного трубочного
пороха (в дистанционных кольцах на открытом воздухе), прове-
денные при помощи микротермопары и зеркального гальвано-
метра с малым периодом инерции (показания которого снимались
на кинопленку), установили, что температура горения пороха при этих
условиях не превосходила 1200° С. При сравнении этой температуры
с вышеприведенными опытными данными нужно ясно представлять
1 R. Е s с а 1 е s, Schwarzpulver, L., 1914, стр. 402.
169
различие в условиях опыта в обоих случаях: там наблюдения
проводились в манометрической бомбе под повышенным давлением,
здесь на открытом воздухе под атмосферным давлением. Условия
теплоотдачи в обоих случаях, очевидно, совершенно различны.
§ 31. СИЛА И РАБОТОСПОСОБНОСТЬ
1. Давление при горении в закрытом сосуде. Давление продук-
тов разложения порохов при взрыве в закрытом сосуде (манометри-
ческой бомбе) при разных плотностях заряжания тщательно изу-
чалось Абелем и Нобелем. Именно в результате этих опытов они
эмпирическим путем вывели свою знаменитую формулу, связываю-
щую давление Р в замкнутом объеме с силой F, плотностью заряжа-
ния А и коволюмом а пороха:
Нобель и Абель брали плотности заряжания от 0,094 до 0,93.
Полученные ими давления показаны в табл. 47; в этой же таблице
даны величины давлений, вычисленные по вышеприведенной формуле.
Таблица 47
Плотность заряжания Наблюденные давления Вычисленные давления1
кубический и крупнозерни- стый мелкозер- нистый кубический | крупнозер- нистый мелкозер- нистый
в кг/см-
0,1 0,2 1 232 232 • 280 280 272
513 513 598 598 581
0,3 839 839 963 972 936
0,4 0,5 1221 1219 1383 1388 1348
1684 1668 1875 1886 1830
0,6 2266 2208 2458 2484 2405
0,7 3007 2884 3160 3196 3099
0,8 3942 3734 4020 4083 3959
0,9 5112 4786 5098 5205 5040
1,0 6568 6067 6495 6672 6452
Давления, как показали опыты Нобеля и Абеля, не зависят от
количества сжигаемого пороха, а лишь от плотности заряжания.
Это обстоятельство вполне верно, когда стенки сосуда непроницаемы
для теплоты, и близко к истине, если поглощающая способность
стенок сосуда не особенно велика. Принимая последнее, можно до-
пустить, что за некоторым пределом увеличение веса пороха при той
же плотности заряжания не имеет влияния на температуру тазов
в бомбе, а следовательно, и на давление.
1 С использованием данных табл. 2 и 44 и принятием коволюма а = 0,6-
170
Сравнение этих давлений с давлениями, развиваемыми порохами
коллоидного типа (при одинаковых плотностях заряжания), пока-
зывает, что дымные пороха значительно слабее, последних.
2. Сила. Об этом же свидетельствуют такие теоретические характе-
ристики, как потенциальная энергия EQ„ и сила F пороха. Сила
дымного пороха обычного состава, вычисленная по формуле
F = nRT = ^-Т,
равняется всего 2720 л-ат/кг, тогда как для пироксилиновых по-
рохов с различным содержанием азота она колеблется в пределах
9400—10 200 л-ат/кг, т. е. в 3,5—4 раза более. Точно так же потен-
циальная энергия дымного пороха (284 т-м/кг) значительно ниже
таковой для пироксилиновых порохов (327—367 т-м/кг).
ные на основе вышеприведенных данных (табл. 42), собраны в табл. 48, в которой
данные.
Название порохов пороха F зл-ат}кг V, в д/кг Т=Г С+ 4-273 в Ксифсг в мл пороха кубиче- равного 1
Шаровой 2210 240,8 2510 ’ 758,8 0,679 0,890
Охотничий № б . . - 2250 252,7 2470 748,5 0,633 0899
Мелкозернистый . . 2475 277,6 2434 718,3 0,604 ’ 0,969
Крупнозернистый . . 2515 284,4 2414 711,7 । 0,606 0,997
Кубический .... 2556 287,5 2427 708,8 1 0,594 1
Минный 2683 374,6 1955 499,1 0,443 1,050
Шоколадный .... 2696 315,1 2335 758,0 0,602 1,052
Из табл. 48 видно, что сила пороха растет закономерно с увели-
чением объема газообразных продуктов взрыва, при этом количество
выделяемого тепла для всех порохов, кроме шоколадного, падает.
Снижается также и температура разложения, но относительно
медленнее, чем увеличение объема продуктов разложения. Сила шоко-
ладного пороха выше всех остальных дымных порохов. Этим объ-
ясняются балистические преимущества шоколадного пороха. Правда,
в период применения шоколадных порохов некоторые артиллеристы
утверждали®, что продукты разложения этого пороха обладают бо-
лее высокой температурой, чем черного.
А. Бринк объясняет такое разногласие тем, что артиллеристы при
вычислении температуры пороха считали его не только вполне сухим,
171
но и образовавшуюся при взрыве воду относили к воде жидкцй. Эти
два допущения ошибочны. При вычислении надо учитывать влажность
пороха, а выделяющуюся при взрыве воду считать в парообразном
состоянии.
3. Работоспособность. Работоспособность пороха, определяемая
пробою Трауцля, по данным Каста, не превышает 30 мл, а по данным
других авторов 95 мл, тогда как для бездымного . пороха эти
величины соответственно принимают в 150 и 226 мл.
Критическая плотность заряжания, отвечающая отношению
Д= у, т. е. Р = ~, принимается различными авторами (Каст,
Сапожников) равной в среднем 2,05.
§ 32. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ И СТОЙКОСТЬ
1. Температура вспышки. Температура вспышки дымного пороха,
по опытам Виолетта (1876—1878 гг.), была определена в 270—320°.
Свои опыты он осуществлял бросанием пороховых зерен и порошка
из них на поверхность оловянной бани, нагреваемой до определенной
температуры. Наименьшая температура, при которой сразу воспла-
менялся брошенный на нее порох, принималась за температуру его
воспламенения.
Позднейшие опыты по определению температуры вспышки, прово-
дившиеся обычно принятыми1 в теории ВВ методами, дали цифру
Однако, если дымные пороха нагревать медленно, то плавящаяся сера (120°)
странстве. При медленном нагревании пороха может случиться также, что сера,
их разложения требуется более высокая температура. Однако, если описываемое
явление (горение серы) будет продолжаться довольно долго, то под влиянием
Учитывая изложенное, М. М. Книпович, на основании своих исследований,
высказывает сомнение в целесообразности применения для определения темпе-
ратуры вспышки дымного пороха обычного стандартного метода. Он считает, что
при таком методе чаще всего происходит, повидимому, вспышка паров серы, выде-
ляющейся при нагревании навески пороха, а не пороха, как такового. Этим он
по своему существу непригодными и предлагает определять температуру вспышки
условиях дымный порох лучше всего воспламеняется от соприкосновения с на-
каленным телом или пламенем, богатым раскаленными частицами (пламя, даваемое
ударным составом капсюля-воспламенителя, достаточно ими насыщено). Пламя же,
бедное этими частицами, например, пламя спирта или горящей бумаги, с трудом
зажигает порох.
172
Заслуживают упоминания опыты Кронквиста для выяснения отношения по-
роха к открытому пламени. Он прикреплял зернышко пороха к концу маятника
и заставлял его проходить через длинное спиртовое пламя; при этом он нашел,
что для воспламенения этим способом требуется для сильно спрессованного по-
роха от 6 до 9 сек-, для пушечного обычной плотности 3—4,5 сек. и для охотничьего
Искра от удара железа или стали о камень легко взрывает порох,
искра же электричества как статического, так и динамического, а
также индуктивных приборов невысокого напряжения не зажигает
пороха, но искра электрозапала, усиленная воспламенительным со-
ставом, отлично его воспламеняет. От молнии он всегда взрывается.
Б. Ю. Розман1 предложил следующий способ определения температуры
вспышки, использованный им для определения температуры вспышки прессован-
ных изделий. К поверхности прессованного элемента прикасаются накаленной
электрическим током платиновой проволочкой определенных размеров и формы.
Степень накала регулируют с помощью реостатов и регистрируют миллиампер-
метром. Время соприкосновения проволочки с поверхностью пороха постоянно,
что достигают особым устройством. Начиная с определенной степени накала про-
волочки, порох воспламеняется. Таким образом при этом способе чувствитель-
ность пороха к воспламенению выражается не в градусах, а в амперах, что не имеет
значения при относительном методе Определения.
Впрочем, степень накала проволоки можно предварительно сградуировать.
например, по оптическому пирометру.
Как видно, условия при этом близки к практическим, что имеет очень важное
значение.
Б. Ю. Розман, основываясь на своих испытаниях, указывает, что
чувствительность к воспламенению у пороха падает при увеличении
селитры в составе пороха за счет угля. Аналогично, хотя и несколько
слабее, действует увеличение содержания серы. При замене древес-
ного угля коксом и тому подобными углеродосодержащими компонен-
тами чувствительность порохов к воспламенению также резко падает.
Ряд экспериментальных исследований показывает также, что тем-
пература вспышки повышается по мере увеличения плотности зерна,
его величины и тщательности полировки, а также при применении
угля высокой степени обжига. Пороха с шоколадными углями также
воспламеняются значительно труднее, чем пороха с углем средней сте-
пени обжига (см. § 10, п. 3). Порошкообразные пороха загораются
быстрее пороха в зернах того же состава и способа фабрикации, при-
чем температура воспламенения в порошкообразном состоянии весьма
мало зависит от состава пороха и колеблется от 265 до 270° С.
Бертло 2 заметил, что некоторые сорта угля из сердцевины деревьев способны
образовывать углекислоту при 100’ С. Если в таком порохе, особенно тогда, когда
он находится в виде мякоти, частицы угля недостаточно покрыты серой и селитрой,
то углекислота образуется особенно легко. Ее образование в больших массах по-
роха может повести к такому местному повышению температуры, что порох взор-
вется, хотя внешняя температура будет значительно ниже требующейся для взрыва.
Вообще при нагревании в атмосфере углекислоты порох взрывается довольно
легко, тогда как в атмосфере азота — с трудом, а в атмосфере водорода порох вовсе
см. замечания с оценкой пригодности стандартного метода определения темпера-
туры вспышки в применении к дымному пороху.
2 М. Berthelot, Surlaforcedes Matiires explosives, 3-е изд., т. II, стр. 287.
173
Сопоставляя температуры вспышки дымного (290—310°) и бездым-
ного (180—200°) порохов, мы видим, что она значительно выше для
дымного пороха. Это обстоятельство на первый взгляд находится
в противоречии с общеизвестным фактом применения дымного пороха
в качестве воспламенителя к зарядам из бездымного пороха. Однако
более детальное рассмотрение этого вопроса приводит к заключению,
что противоречия здесь нет, так как скорость воспламенения зерен
дымного пороха ввиду их шероховатой поверхности значительно
выше, чем для гладкой поверхности порохов коллоидного типа, по
которым пламя может скользить, не зажигая зерна.
2. Чувствительность к удару. Чувствительность к удару у дымного
пороха примерно такая же, как у бездымного. По данным ряда авто-
ров, чувствительность порохов, выраженная живой силой удара груза
копра, необходимой для получения одного взрыва из шести испы-
таний, характеризуется следующими цифрами1:
бездымные » 1,0—2,0 »
Последняя цифра относится к бездымным порохам с большой
сравнительно толщиной горящего слоя. Бездымные пороха с формой
зерна в виде тонких мелких ‘ пластинок воспламеняются от удара
легче, чем дымные.
По другим данным, груз в 10 кг с высоты 45 см взрывает порох
без отказа; ниже 35 см взрыва не происходит, но нагретый порох взры-
вает и при этой высоте. Замена калиевой селитры натриевой и в осо-
бенности древесного угля бурым каменноугольным или каменноуголь-
ным пеком (в петрокластите —специальном виде минного пороха
с измененным составом) существенно снижает чувствительность по-
роха к механическим воздействиям; заврязнение пороха песком сильно
повышает его чувствительность к удару и в особенности к трению.
Билль2 в своей классификации ВБ по чувствительности к удару
относит дымный порох, как и бездымный, к III классу, ставя их
непосредственно за инициирующими ВБ и динамитами. Этот класс
он характеризует так: «Высота падения от 26 до 100 см при грузе
2 кг —для дымных порохов 75—100 см. Дымный порох мало чувст-
вителен к удару, легко воспламеняется и взрывает от зажигательного
шнура. Опасность взрыва не исключена». К этому же классу, кроме
порохов, он относит еще хлоратные ВБ, нитросоединения и пирокси-
лины с 15% влажности.
3. Чувствительность к прострелу пулей. Удар ружейной
пули по большей части взрывает порох; удар же медного предмета
о камень, на который насыпан порох, почти никогда не взрывает его.
4. Чувствительность к трению. К трению дымный порох также
довольно чувствителен, хотя при обычной лабораторной пробе на
трение растиранием в фарфоровой ступке он вспышек не дает.
К. К. Снитко, Теория ВВ, ч. 1, стр. 32.
А. В. Сапожников, Теория ВВ, ВТ А, 1926, стр. 236.
Однако анализ несчастных случаев в производстве дымных порохов
показывает, что многие взрывы происходили в результате трения
металлических поверхностей, покрытых пороховой пылью. Материал
этих поверхностей существенно влияет на чувствительность пороха.
Самой большой чувствительностью порох обладает, попадая между
такими комбинациями трущихся поверхностей: железа и железа,
затем латуни и железа, меди, латуни и мрамора, наконец, свинца
и свинца, свинца и дерева; менее чувствителен порох при комби-
нации меди с медью, меди с бронзой и бронзы с деревом.
Впрочем, как показали опыты, можно воспламенить порох даже при
трении его между деревянными поверхностями. Указанные обстоя-
тельства настоятельно требуют полной изоляции в производстве
всех трущихся поверхностей аппаратуры от пороховой пыли.
5. Химическая стойкость. Дымные пороха, будучи смесью весьма
химически прочных веществ (угля, серы и калиевой селитры), отли-
чаются несравнимо большей стойкостью, чем пороха коллоидного
типа. При нормальных условиях хранения, особенно в отношении
влажности, дымный порох может сохраняться.неограниченно долгое
время. На одном из заводов сохранялись образчики порохов, изго-
товленных в начале XVIII столетия. Несмотря на то, что они
выдержали почти двухсотлетнее хранение, качество их осталось
совершенно неизменным. Перед введением на вооружение бездымных
порохов нередко испытывались партии дымных порохов после 40-лет-
него хранения, причем балистические качества таких порохов, как
показали контрольные стрельбы, остались совершенно неизменными,
равно как наружный вид и состав их, проверявшиеся химическим
анализом.
БАЛИСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДЫМНЫХ ПОРОХОВ
§ 33. ГОРЕНИЕ ПОРОХОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ
1. Общие замечания. В настоящее время вопрос о балистических
свойствах дымных порохов, уступивших в артиллерийской практике
полностью место бездымным, имеет, главным образом, исторический
интерес.
Лишь для охотничьих порохов этот вопрос еще сохраняет
практическое значение.
В свое время изучение горения дымных порохов под давлением
атмосферным и отличным от него послужило крупным вкладом как
в общую теорию ВВ, так и в балистику.
Напомним, что во взрывчатом разложении порохов различают:
а) начальную стадию —зажжение посредством местного нагрева
до некоторой температуры; б) воспламенение —распро-
странение реакции по поверхности вещества; в) собственно
горение — распространение реакции вглубь вещества.
Начальная стадия характеризуется температурой
воспламенения, принимаемой условно равной температуре
вспышки. О ней достаточно подробно было сказано выше.
Воспламенение и горение пороха весьма существенно зависят от
давления, при котором происходит разложение пороха.
2. Горение при давлении, меньшем атмосферного. Опыты Митчеля
<1849), Дюфура (1862—1863) и Сен-Робера (1864—1865), сжигавших
пороховые трубки на различных высотах в горах при разных баро-
метрических давлениях, показали, что скорость горения пороха па-
дает с увеличением разрежения воздуха и понижением давления. Эти
выводы следует в полной мере учитывать и сейчас при конструиро-
вании пороховых дистанционных трубок для зенитной стрельбы.
Результаты опытов Сен-Робера даны в табл. 49, из которой видно, что время
горения растет соответственно уменьшению давления. Так, давление уменьши-
лось на 28,5%, а время горения увеличилось на 25,6%.
Время горения пороха т при давлениях Н, меньших атмосферного
Н н в секундах н в мм в секундах
в мм । 1 в секундах
740,0 35,0 694,1 36,1 ; 559,4 41,5
724,3 35,2 618,7 38,8 529,4 44
726,0 ! 35,1 610,4 ' 39,0 ч - -
При еще более сильном разрежении происходят затухания и
полные отказы в зажжении.
Лабораторные испытания на ротационной машине также под-
тверждают эти выводы.
Так, опыты Н. А. Левковича по сжиганию обыкновенного трубоч-
ного пороха в старые 22-сек. трубках дали следующие результаты
<табл. 50).
Таблица 50
g В покое | При ротации давление
давление | 750 мм | 550 мм 500 мм | 450 мм | 400 мм 350 мм
в секундах
2 3 5 6 21,59 21,80 21,70 21,52 22,25 22,09 26,18 27,19 27,80 25,90 28,89 26,49 30,14 31,07 30,75 28,48 30,90 30,53 31,73 Затухание 31’13 36,30 Затухание 39,57 Затухание 32,94 Затухание Затухание
176
Применение более сильного начального импульса для зажжения
пороха при пониженных давлениях уменьшает количество затуха-
ний. Однако еще опыты Хирна и Абеля, как и некоторые новейшие
исследования, показали, что для зажжения пороха необходим неко-
торый минимум давления, примерно в 0,1 атмосферного; при более
низких давлениях зажжения дымного пороха не происходит даже при
инициировании его раскаленным телом.
3. Горение порохов при атмосферном давлении. После зажжения
дымного пороха в какой-либо точке на открытом воздухе пламя рас-
пространяется очень быстро по поверхности, и затем уже зерно про-
должает гореть концентрическими слоями к центру зерна. По опытам
Пиобера, при одинаковых зернах воспламенение происходит тем
медленнее, чем тщательнее отполированы зерна, чем больше плот-
ность пороха и чем слабее обожжен уголь, употребляемый на выделку
пороха.
Последнее утверждение Пиобера в свете ряда новых исследований
должно быть уточнено указанием, что наилучшей способностью
к воспламенению отличаются пороха с углем средней степени обжига
(с содержанием углерода около 75—80%); пороха с углем высокой
степени обжига (наряду с порохами со слабообожженным углем —
шоколадным) обладают худшей воспламеняемостью.
В общем на открытом воздухе скорость воспламенения дымного
пороха, насыпанного в железные желоба, изменяется от 1 до 3 м/сек
в зависимости от разных обстоятельств.
Скорость горения дымных порохов на открытом воздухе опре-
делялась тоже Пиобером, сжигавшим прессованные лепешки. Он
нашел, что:
а) скорость горения лепешки не зависит от величины ее сечения;
б) эта скорость обратно пропорциональна плотностям лепешек
при одинаковом составе их пороховой массы;
в) бурый уголь уменьшает скорость горения;
г) влажность действует в том же направлении.
В общем скорость горения дымного пороха на открытом воздухе
около 0,01 м/сек=10 мм/сек, т. е. во много раз меньше, чем скорость
воспламенения.
Себер и Гюгонио доказали, что вышеуказанные скорости полу-
чаются при давлении, отличающемся от атмосферного. Они нашли,
что у самой поверхности горения (вследствие реакции отделяющихся
газов и не мгновенного их удаления от поверхности) получается слой
повышенного, примерно до 8 ат, давления; это обстоятельство, несом-
ненно, ускоряет горение. По их вычислениям, скорость горения по-
роха при давлении, равном атмосферному, должна быть около
1,24 мм/сек.
4. Горение порохов при давлении выше атмосферного. Скорость
горения в этих условиях зависит прежде всего от нараста-
ния давленияв окружающей среде. Опыты Ровеля показали,
что при давлении в 16 ат скорость горения почти вдвое больше, чем
на открытом воздухе. Этот результат подтверждает, между прочим,
таблица 51 выводы Себера и Гюго-
Скорость горения дымного пороха у поверхности горящего в см/сек на откоытом Boanvxe
в ат ружейного бурого призма- пороха. Брунсвиг дает тического таблицу зависимости
500 1000 1500 2000 2500 3000 0,80 6 8 9 10 090 ных порохов от давле- 4 ния (табл. 51). 4,5 Вьель приводит та- | кие цифры скоростей го- 65 рения дымного ружей- 7 ного пороха (d = 1,9) в зависимости от давле-
ния (табл. 52).
Таблица 52
Давление в ат 1 | 500 1000 ) 1500 2000 2500
Скорость горения в см/сек 0,80 0,4 8,0 9,2 10,1 10,9
Таким образом при повышении давления с 1 до 2500 ат скорость
горения возрастет в 13,6 раза. Для дымных порохов этот рост зна-
чительно ниже, чем для порохов коллоидного типа, для которых он
выражается цифрами 161 (пироксилиновые пороха) и 109 (нитрогли-
цериновые пороха).
Отсюда понятно, что дымный порох, в частности, менее чувстви-
телен к повышению плотностей, заряжания (Д), чем бездымный, о чем
наглядно свидетельствует табл. 53.
Таблица 53
Плотность заряжания д 0,1 0,2 | 0,4 | 0,6 , 0,8 1,0
Сорт пороха Давление Р в кг/см-
Дымный порох 336 708 1585 2708 4200 6236
Бездымный порох . . . . . . 835 1961 5180 - - -
Связь между давлением и скоростью горения была выражена еще
Сен-Робером, затем Сарро.(на основании теоретических соображе-
ний) и Вьелем (на основании опытов в манометрической бомбе) форму-
лой вида:
U = aP",
178
где а — коэфициент пропорциональности, равный, по смыслу фор-
мулы,скорости горения при Р=1 ат; показатель же степени'/ при-
нимался
Сарро для пористого дымного пороха.................
Вьелем для компактного дымного пороха (d=l,9) . . . .
Себером и Гюгонио1.................................
Муассоном 1........................................
0,50
1,00
1,00
Другие авторы, учитывая, что дымные пороха малой плотности
сгорают быстрее, чем указывает формула, предложили пользоваться
линейной зависимостью:
U — a + bP.
В этих формулах b —величина порядка 0,33—0,67, а —неко-
торый коэфициент, зависящий от качества пороха. Эта формула,
однако, также не всегда дает удовлетворительное совпадение
с опытом.
§ 34. ВЛИЯНИЕ НА ГОРЕНИЕ ПОРОХОВ РАЗМЕРОВ И ПЛОТНОСТИ ЗЕРНА
Кроме зависимости от давления скорость горения дымных поро-
хов, по опытам Вьеля в манометрической бомбе, зависит и от других
факторов. Вьель вообще установил 2, что:
1) дымные пороха под давлением, как общее правило, не горят
параллельными слоями;
2) для порохов малой плотности время горения почти не зависит
от размеров зерен; главное влияние на продолжительность горе-
ния зерна оказывает плотность пороха d, причем обнару-
жилось, что:
а) при малых плотностях (d< 1,64) зерна всех размеров горят
совершенно одинаково, как пороховая мякоть;
б) при d = 1,64 — 1,72 время горения по мере роста плотно-
сти пороха начинает возрастать, но влияние размеров зерен не ска-
зывается;
в) при d = 1,72—1,80 время горения растет чрезвычайно быстро
с увеличением плотности. При этом интервале плотностей начинает
сказываться ивлияние размеров: с ростом величины зерен
и продолжительность горения повышается (при d = const);
г) при d > 1,8 уже замечается пропорциональность времени
горения линейным размерам зерна, т. е. горение параллельны-
ми слоями, причем более определенно этот закон горения сказывается
при d = 1,85—1,90. Однако достижение таких плотностей практи-
чески затруднительно; эти плотности являются предельными.
1 Серебряков, Внутренняя балистика, Госхимтехиздат, 1933, стр. 43.
2 Конспект лекций по внутренней балистике. Пиростатика, под редакцией
проф. Граве, Л., ВТА, 1931.
179
' Эти же опыты Вьеля показали, что кроме плотности пороха (а при
больших плотностях и размеров зерен) на скорость горения дымного
пороха сказывается влияние природы пороха (как видно
из табл. 51, шоколадные пороха горят значительно медленнее черных
при прочих равных условиях), а также способа обработки
пороха, его влажность и целый ряд других факторов, сильно
усложняющих закон горения дымных порохов.
Такая сложность и разнообразие в горении дымных порохов обус-
ловлены физической и химической природой их. Дымный порох пред-
ставляет собой механическую смесь, в которой составные части хими-
чески не связаны, а лишь более или менее тщательно перемешаны,
поэтому этот порох является веществом неоднородным и в химиче-
ском и в физическом отношениях; по своей структуре он представляет
в той или иной степени пористую массу. При горении (в бомбе или
каморе орудия) зерна такого пороха под влиянием большого давления
и газов высокой температуры, проникающих в поры зерна, могут
рассыпаться на более мелкие произвольной формы и размеров куски;
это вносит существенные неправильности в явление горения, делая
его случайным и незакономерным.
Влияние плотности пороха, отмеченное Вьелем, также легко уяс-
нить себе, если принять во внимание, что пористая, менее уплотнен-
ная масса легче подвергается распаду на куски при горении, чем ме-
нее пористое, более компактное вещество пороховых зерен высокой
плотности. Лишь в последнем случае в явлении горения зерна усма-
тривается закономерность.
К сказанному следует добавить, что опыты Пиобера, на основании
которых он вывел заключение о горении дымного пороха параллель-
ными слоями, производились лишь при атмосферном давлении и по-
тому не могли дать никаких указаний на влияние больших давлений.
Опыты же Вьеля, разрушившие прежние воззрения, были произве-
дены при больших давлениях, приблизительно порядка тех давлений,
которые развиваются при выстреле в орудиях.
Таким образом дымный порох, будучи менее сильным, чем без-
дымный, и, не подчиняясь без специальной обработки (прессование
до высокой плотности, применение шоколадного угля и т. д.) закону
горения параллельными слоями, как военное метательное ВВ, с конца
XIX в. вовсе вышел из употребления.
§ 35. БАЛИСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДЫМНОГО ПОРОХА В ОХОТНИЧЬЕМ
ОРУЖИИ
1. Преимущества и недостатки дымного пороха сравнительно с без-
дымным. Лишь в охотничьем оружии этот порох еще находит примене-
ние. При тщательной фабрикации дымный порох мало уступает без-
дымному по балистическим качествам. Правда, одинаковые началь-
ные скорости и давления получаются для бездымных порохов при весе
заряда в 2—3,5 раза меньшем, чем для дымных порохов, что видно из
табл. 54. Охотничий порох примерно в три раза слабее бездымного.
180
И £§• Диаметр в мм Сорт пороха Вес в г Началь- ная ско- в м/сек Давление
пороха дроби пули
12 18,8 Лучший охотничий . Бездымный .... 5,5-6 2,5-3 40—44 36-40 - 300—310 300-320 360-430 413-500
16 17,6 Лучший охотничий . Бездымный .... 4,5-5 2,3-2,5 32-36 28-32 — 300-320 300-320 450—480 400—450
20 16,6 Лучший охотничий . Бездымный .... 4-4,25 1,8-2,0 24-28 24-28 300-320 300-320 400 -450 400 - 450
24 15,8 Лучший охотничий . Бездымный .... 3,5-4 3,5-4 20-24 20—24 - 300-320 300-310 350-400 450-480
ружье | Дымный . . . . ‘. . Л 15,8 475 2700
Манли-1 Бездымный .... 1,5 - 15,8 450 2700
Дымность выстрелов, столь вредная в военном деле, здесь существенной
роли не играет. Вместе с тем дымный охотничий порох обладает по
сравнению с бездымным и некоторыми преимуществами:
а) дешевизной;
б) меньшей чувствительностью к условиям снаряжения патронов;
в) меньшей чувствительностью к температурным колебаниям
и вообще к атмосферным условиям, кроме повышенной влажности;
г) меньшим влиянием на разгар ствола.
Благодаря перечисленным достоинствам, обусловливающим, наряду
с неприхотливостью этого пороха, однообразие балистических свойств,
дымный охотничий порох пользуется хорошей репутацией у охотни-
ков и находит еще очень широкое применение в этой области.
2: Способы изменения балистических свойств дымного пороха.
Балистические свойства пороха можно регулировать в зависимости
от тех требований, которые к нему предъявляются, следующими
путями:
а) изменением величины и формы зерна;
б) степенью полировки;
в) изменением плотности;
г) изменением состава пороха.
Для увеличения скорости воспламенения пороха и скорости сго-
рания заряда желательны возможно меньшая величина зерна, угло-
ватая его форма и слабая полировка. Понижение плотности зерна
увеличивает также скорость горения пороха.
Для повышения силы пороха и уменьшения нагара при стрельбе
иногда несколько увеличивают в составе пороха количество селитры
по сравнению с обычной нормой 75%.
Черный порох, НТС ГУВП, 1S25, стр. 38.
В 25 м от дула для пули, в 12,5 м — для дроби.
181
Таким образом усиленная полировка охотничьего пороха, до сих
пор еще применяемая на ряде заводов, отнюдь не вызывается сообра-
жениями, связанными с улучшением балистических качеств пороха,
а лишь требованиями к его внешнему виду. Охотники предпочитают
хорошо отполированные зерна округлой формы («жемчужный» порох).
Балистические испытания охотничьих порохов по стандарту
описаны в § 51, п. 4.
ГЛАВА 9
СОРТА ДЫМНОГО ПОРОХА И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ,
ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ ПО ОСТ И ТУ
§ 36. СОРТА И НАЗНАЧЕНИЕ ДЫМНЫХ ПОРОХОВ
В соответствии с общей классификацией, данной во введении (§ 3,
п. 3), остановимся на более подробной характеристике отдельных
сортов и основных показателях дымных (обыкновенных военных
общего назначения и фигурных), шнуровых, охотничьих и минных
порохов.
1. Классификация, состав, размеры зерен и назначение дымных
порохов могут быть охарактеризованы следующими данными(табл. 55).
I. Военные Таблица 55 пороха
Наименование Размеры зерна Назначение
Крупнозернистый 1. О б ы к н t 5,1-10,2 > в е н н ы е Для изготовления воспламенителей к зарядам из бездымного пороха для орудий средних и крупных калибров
Артиллерийский (ружейный № 1) 1,25—2,00 Для снаряжения недистанционных частей трубок, взрывателей и кап- сюльных втулок (под петардами)
Ружейный (шрапнель- ный или ружейный № 2) 0,75—1,25 Для вышибных зарядов снарядов шрапнельного типа и пиротехниче- ских сигналов. Для изготовления петард для капсюльных втулок и пороховых замедлителей и усилителей трубок и взрывателей
Мелкий (ружейный № 3) 0,15—0,75 То же, что и ружейный № 2
Бессерный 0,75-1,25 Для воспламенителей к зарядам орудий мелких и средних калибров морской артиллерии
Пороховая мякоть Должны проходить через сито № 20 При изготовлении стопина, а также для подмазки всевозможных терочных воспламенительных и пиротехниче- ских составов,
182
II. Фигурные
Призматический (с семью каналами) Высота призм Диаметр вписанного круга Диаметр каналов 24,4—25,9 34,1—35,1 4,9-5,3 . Для изготовления воспламенителей к зарядам из бездымного пороха средних и крупных калибров. Сейчас по ОСТ, действующему на 1940 г., не изготовляется. ОСТ предусматри- вает изготовление лишь одноканаль- ного призматического пороха
Расположение ка- налов Один в центре, а шесть по окруж- ности диаметром 21,0—22,0 мм с цен- тром ее в центре призмы
Призматический (с одним каналом) Размеры те же,.что и для пороха с семью каналами То же, что и призматический с семью каналами
Кубический Правильный куб с длиной ребра 10 Л£Л±0,5 Для некоторых специальных заря- дов в морском флоте
Качество сортировки (разымки) обыкновенных военных порохов
характеризуется требованием (для всех сортов кроме крупнозерни-
стого), чтобы количество зерен, выходящих за указанные в табл. 55
нормы (в большую сторону), было не более 2%, а в меньшую — не
более 3%. Для крупнозернистого пороха эта норма в ту и другую
сторону принята в ОСТ в 5%, причем оговаривается допустимый
минимальный и максимальный (4,5—11 мм) размер зерна.
Все сорта, упомянутые в табл. 55, кроме бессерного, содержат
(в %):
селитры калиевой .... 75
угля древесного........ 15
серы рафинированной . . 10
Бессерный же порох имеет состав (в %):
селитры калиевой .... 80
угля древесного....... 20
Колебания в содержании отдельных компонентов допускают в
обоих рецептурах в 1%.
2. Шнуровой порох, применяемый для изготовления бикфордова
шнура (гл. 12), имеет следующий состав (в %):
селитры калиевой ......78+2
серы................... 12±1,5
угля древесного ....... 10+1,5
183
Величина зерен этого пороха определяется требованием стандарта:
в 1 г должно быть от 4000 до 7000 зерен, что заставляет отнести этот
вид пороха к разряду мелких сортов.
3. Охотничьи пороха готовят двух сортов: отборный и обыкновен-
ный. В зависимости от размеров зерна каждый из перечисленных выше
двух сортов пороха может быть четырех размеров: № 1 —крупный,
№ 2 —средний, № 3 —мелкий, № 4 —самый мелкий.
Отборный охотничий порох отличается от обыкновенного охот-
ничьего более высокими балистическими качествами (§ 37, п. 3).
Размеры зерен охотничьих порохов определяются ситовым ана-
лизом —сортировкой через сита определенных номеров.
Для сортировки охотничьих порохов должны применяться сита следующих
номеров1:
При таких размерах зерен количество их в 1 а (при средней плотности зерна
1,60) будет:
порох № 1
» № 2
500— 1000 зерен
1000— 2000 »
» № 3 2000— 6000 »
» № 4 6000—12000 »
Следует заметить, что подсчет количества зерен в 1 г пороха очень утомителен
и сопровождается часто значительными ошибками. Поэтому со стороны заводов
внесен ряд предложений об изъятии этого испытания из стандарта. Производствен-
ники считают возможным ограничиться для суждения о размерах зерен в партии
Состав охотничьих порохов характеризуется табл. 56.
Виды охотничьих порохов I по составу Состав в %
KNO3 уголь S
С нормальным содержанием серы С уменьшенным » » 73 -78,5 76-80 16—12,5 17-15 11—9
1 Приложение I.
184
Состав в %
Наименование । KNO3 S УГОЛЬ
Сорт 0 (обыкновенный) . 75 10 15
» С (солевой).... 84 8 8
> У (углевой) .... 70 12 18
Как уже указывалось, такое изменение в содержании серы в охот-
ничьем порохе вызвано стремлением уменьшить нагар в стволе оружия -
4. Минный порох
принят трех сортов Таблица 57
(табл. 57).
Для всех трех
сортов колебания со-
ставных частей до-
пускаются в преде-
лах ±1%.
По величине зе-
рен различают два
вида минного по-
роха: крупный и мел-
кий. Размер зерен крупного пороха —от 3 до 8,5 мм, а мел-
кого — от 1,5 доЗ.и.и. Отклонения от нормальных размеров допускают
в сумме не более 5% по весу.
Потребление минных порохов в подрывном деле сокращается
из года в год. Дымный порох оказался не в состоянии конкурировать
с более дешевыми аммонитами. Во всяком случае в подрывном деле
дымный порох применяют исключительно для открытых работ, как то:
работ по добыче строительного камня, открытых рудных работ,
дробления валунов, добычи глины, корчевки пней, разработки мра-
мора и пр.
Применение его в подземных работах категорически запрещено
нашим законодательством, так как при взрыве он выделяет значитель-
ное количество ядовитой окиси углерода. Сорт «солевой» с 84% се-
литры до недавнего времени применяли для подрывов в соляных
копях, так как этот сорт ввиду уменьшения в нем количества серы и
угля (по 8%) давал меньше, чем другие сорта, загрязняющего соль
черного остатка.
§ 37. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И БАЛИСТИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
К ПОРОХАМ
1. Общие требования ко всем сортам и особые —к военным по-
рохам. Физические качества порохов характеризуются табл. 58.
Кроме того, ОСТ предъявляет для дымных военных поро-
хов требование хорошей полировки и твердости поверхности зерен
при отсутствии их графитовки. В частности, зерна не должны пере-
тираться между пальцами и давать налет пороховой мякоти на листе
белой бумаги. Цвет зерен должен быть единообразный темносизый.
Порох не должен комковаться при пересыпании, его зерна не должны
иметь (при рассматривании в лупу) беловатого налета выкристалли-
зовавшейся селитры или желтоватых крапин серы, а также каких-
либо посторонних примесей. Зерна,призмы или кубики, должны иметь
единообразный вид. Расколотые призмы к приему не допускают, а
призмы с надломанными или притупленными краями при условии,
что вес их будет меньше среднего веса призмы данной партии не более
185
как на 5%, допускают к приему в ограниченном количестве (не более
5% на ящик). Аналогичные правила установлены и для кубического
пороха: кубиков со слегка обломанными ребрами допускают не более
25% от всего количества. Вес каждого из кубиков со слегка обломан-
ными ребрами должен быть на 5 % (не более) меньше веса целого
кубика плотностью 1,88.
2. Особые требования к шнуровому пороху. Для шнурового
пороха требования к состоянию поверхности зерна ОСТ устано-
вил такие же, как и для военных порохов. В нем уточнены вопросы
о цвете пороха и степени увеличения лупы, при помощи которой
устанавливается однородность состава порохового зерна. Цвет пороха
требуется «однообразный темностальной», а увеличение лупы реко-
мендуется иметь десятикратное. Кроме того, для этого пороха введено
определение скорости его горения в полуфабрикате шнура (основе)
после первой осмолки. Эта скорость в отрезке основы длиной 600 мм
при насыпке пороха 1,25—1,50гна каждые 250 мм должнабыть в пре-
делах 57—64 сек.
1 Такие же требования установлены по влажности и гигроскопичности и для
пороховой мякоти.
186
У. Особые требования к охотничьему пороху. Для о х о т-
ничьих порохов помимо требований к зерну, совершенно
аналогичных с таковыми для военных дымных порохов, установлены
еще испытания балистического 1 порядка. Цвет пороха должен быть
черный или слегка коричневый.
Принятые ОСТ балистические нормы изложены в табл. 59.
Вес Вес Давление в кг/см?
Сорт и номер Калибр заряда дроби Начальная среднее максимальное
пороха в м/сек при тчт^ГТКНТ.Тк
не более
Отборный 1
№”1 и 2 12 5,5—7,0 32-36 310+10 550 650
№ 3 и 4 12 5,5—7,0 32-36 320 + 10 550 650
№;1 и 2 16 5,0-6,5 28-30 310±10 650 750
№;3 и 4 16 5,0-6,5 28-30 320±10 650 750
№М и 2 20 4,5-6,0 24-26 310±10 750 850
№_3 и 4 20 4,5-6,0 24—26 330+10 750 850
Обыкновенный
№ 1 12 5,5—7,0 32-36 280+15 550 650
№ 2 12 5,5-7,0 32—36 । 290+15 550 650
№ 3 и 4 12 5,5—7,0 32-36 : 300±10 550 650
№ I 16 5 0-6,5 28 30 230+15 650 750
№ 2 16 5,0-6,5 28-30 290±15 650 750
№ 3 и 4 16 5,0-6,5 28-30 300+10 650 750
№ 1 20 4,5-6,0 24—26 280 + 15 750 850
№ 2 20 4,5-6,0 24-26 293+15 750 850
№ 3 и 4 20 4,5-6,0 24—26 300±15 750 850
Графитовка охотничьего пороха требовалась ОСТ до 1940 г.,
хотя и не всегда проводилась заводами. По ОСТ 1940 г. она оконча-
тельно отменена. Графитовка, улучшая внешний вид пороха, ухуд-
шает его балистические качества, поэтому отказ от этой операции
вполне целесообразен.
4. Особые требования к минному пороху заключаются в следую-
щем: цвет —темносизый с металлическим отливом, форма зерна —
округлая.. Остальные требования как и для других сортов.
5. Общий вывод. Рассмотрение технических условий на различ-
ные сорта пороха приводит нас к выводу, что они весьма близки
1 Для военных дымных порохов, как не имеющих назначения для целей
метания, в ОСТ даже сделана специальная оговорка о том, что они на заводе
никаким балистическим испытаниям не подвергаются.
187
друг к другу. В самом деле, нормы по влажности заключены для все
порохов кроме охотничьих в пределы 0,7—1,0%. Для охотничьих
порохов эта норма немного расширена до 1,2%. Гигроскопичность
заключена в жесткие пределы 1,75—2%, гравиметрическая плотность
в пределы 0,87—1,10; наибольшие колебания в нормах для различных
сортов пороха допущены для действительной плотности 1,55—1,75
для охотничьих порохов и 1,60—1,93 для военных. Довольно высокие
требования к плотности установлены и для шнурового пороха: 1,77 —
1,88. Эти требования к плотности порохов основаны на учете слу-
жебного назначения порохов того или иного сорта. Высокая плотность
должна замедлить процесс сгорания пороха, чем она обеспечит не-
которую прогрессивность его разложения (кубические и призматиче-
ские пороха), или дать строго определенную, достаточно замедленную,
скорость распространения взрывчатого разложения в огнепроводе
(шнуровые пороха). Известно, например, из практики изготовления
бикфордова шнура, что раздробление зерен шнурового пороха в про-
цессе фабрикации шнура (при нарушениях технологического про-
цесса) и превращения их на некоторых участках в пороховую
мякоть приводит к резкому возрастанию (мгновенной вспышке) ско-
рости горения шнура на этих участках, что, безусловно, приводит
к забракованию огнепровода.
СВОЙСТВА ТРУБОЧНЫХ ПОРОХОВ И МЕТОДЫ ИХ ИСПЫТАНИЯ1
§ 38. ВИДЫ ТРУБОЧНЫХ ПОРОХОВ И ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ
ТРЕБОВАНИЯ
1. Состав обыкновенного и медленно горящего трубочного
пороха. В настоящее время трубочные составы на основе обычного
дымного пороха делят на: 1) обыкновенный трубочный (ОТП) и
2) медленно горящие трубочные (МГП) пороха.
Изготовлявшийся в течение ряда лет обыкновенный трубочный
порох имел следующий состав: 73—75% калиевой селитры, 10,5—
9,5% серы и 17,5—14,5%угля. Медленно горящие пороха, кроме ука-
занных компонентов, заключают еще ряд замедляющих скорость их
горения примесей.
В некоторых сортах МГП селитру и уголь частично или полностью
заменяют другими горючими и окислителями 2.
2. Эволюция трубочных составов в связи с ростом дальности
артиллерийского огня. В начале XX в. обыкновенный трубочный по-
рох уже изготовляли в значительных количествах. Максимальное
время горения его в обычной двухярусной трубке составляло около
.1 Глава составлена по книге Ф. А. Б а у м а «Трубочные составы», к которой
мы отсылаем читателей, желающих более подробно ознакомиться с этим вопросом.
22 сек.Такое время горения далеко не обеспечивало зоны досягаемости
артиллерии даже в период первой империалистической войны (1914—
1918 гг.)- Для увеличения времени горения трубок без конструктив-
ного их изменения еще до войны начались поиски рецептур медленно
горящих порохов. Первые образцы МГП, вывезенные с завода Sevran
Livry (Франция), появились в России в 1909 г. Многочисленные по-
пытки самостоятельной разработки русской пороховой промышлен-
ностью МГП в период, предшествовавший первой империалистической
войне, не привели к успеш-
ным результатам.
В настоящее время в
связи с развитием зенит-
ной артиллерии и все боль-
шей автоматизацией мето-
дов управления ее огнем
к балистике трубочных
порохов предъявляют зна-
чительно более высокие
качественные требования.
В качестве примера мож-
но привести показанную
на фиг. 85 пиротехниче-
скую трубку Д.
В то же время назем-
ная стрельба снарядами
дистанционного действия
поставила перед промыш-
ленностью новые задачи
по разработке двух или
в крайнем случае трех
ярусных трубок со време-
нем действия, превышаю-
щим время действия ста-
рых трубок в 3 —4 раза.
Такое время горения
потребовалась не только
для трубок снарядов шрап-
нельного типа ввиду резко возросшей дальности современного
шрапнельного выстрела, но и для снаряжения так называемых
универсальных взрывателей, способных кроме ударного и к дистан-
ционному действию.
3. Основные требования к трубочным порохам. В отношении ба-
листических качеств современные трубочные пороха должны обладать
следующими основными свойствами: 1) точным соответствием отдель-
ных партий пороха заданному времени горения в трубках при
стрельбе, 2) способностью к однообразному горению в пределах до-
пускаемых норм по рассеиванию, 3) незатухаемостью в практиче-
ских условиях стрельбы, 4) высокой стабильностью, т. е. способ-
Фиг. 85. Трубка двойного действия
марки Д.
189
ностью сохранять постоянство скорости горения после более или
менее длительного хранения в переменных физических условиях
(температуры и влажности).
Сообщение всех этих свойств пороху — дело нелегкое, так как при
стрельбе он испытывает на себе совокупное воздействие целого ряда
факторов, которые могут очень отрицательно влиять на закономер-
ность его горения. К ним относятся, например, большие скорости
поступательного и вращательного движения снаряда, значительные
колебания температуры и плотности воздуха, особенно при зенитной
стрельбе, и т. д.
При этом всегда надо помнить, что кроме физико-химической при-
роды самого пороха результаты дистанционной стрельбы зависят
также от устройства дистанционной трубки и условий ее снаряжения.
Необходимый эффект может быть достигнут лишь при надлежа-
щем сочетании трех указанных факторов: пороха, трубки и ее снаря-
жения.
§ 39. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ГОРЕНИЕ ПОРОХА
В ТРУБКАХ
1. Механизм горения. Для трубочного пороха, запрессованного
в дистанционные кольца, под атмосферным давлением характерна
способность к интенсивному и закономерному горению парал-
лельными слоями. При этом передача тепла от вступив-
шего в реакцию слоя соседнему происходит за счет накаленных твер-
дых шлаков, вообще обильных в дымном порохе. Характерно,
что при замене в трубочном составе угля измельченным порохом кол-
лоидного типа (пироксилиновым или нитроглицериновым) происходит
или полное затухание горения или оно протекает чрезвычайно вяло.
Это объясняется тем, что носителями тепла в этом случае являются
газообразные продукты разложения бездымного пороха, легко пре-
одолевающие атмосферное давление и быстро уходящие из сферы
реакции, не успев создать необходимые условия для быстрого и без-
отказного воспламенения близлежащих слоев порохового состава.
Вот почему дымный порох, бесповоротно вытесненный из ряда
других областей военной техники, прочно удерживает свое место
в качестве трубочного состава.
2. Факторы, влияющие на безотказность горения. В предыдущем
параграфе мы указали на те требования, которым должен удов-
летворять трубочный порох. Если выполнение первого требования
(о точном соответствии отдельных партий заданному времени горения)
полностью зависит от производственных условий, то достижение
остальных связано, с одной стороны, с подбором пороха определенных
физико-химических качеств, а с другой, —с хорошим конструктивным
оформлением дистанционной трубки. Порох и конструкция должны
парализовать, по крайней мере хотя бы частично, отрицательное влия-
ние внешних факторов. Так,, на безотказность горения
(незатухаемость) трубочных составов влияют следующие
внешние факторы: резкое падение плотности и температуры воздуха
190
в верхних слоях атмосферы, особенно сказывающееся при зенитной
стрельбе; разрежение, усиливающееся внутри дистанционной трубки
в верхних слоях атмосферы, особенно под влиянием центробежных сил,
вследствие весьма значительной скорости вращательного движения
снаряда (30000 об/мин. и больше).
Многочисленные испытания показали, что одной из основных при-
чин затухания пороха в дистанционных трубках является именно
Высота
Давление
моря
0 j 760 ! -15
1000 674,1 -т- 8.5
3 000 525,8 । - 4,5
6 000 353,8 I —24
7 000 307,9 -30,5
10000 192,2 —50,0
12000 144,6 -56,5
14000 105,6
сильное падение атмосфер-
ного давления при стрельбе
в зенит. Это падение парал-
лельно с понижением темпе-
ратуры может быть охарак-
теризовано следующими дан-
ными (табл. 60).
Замечено, что при паде-
нии давления ниже 300 мм
рт. ст. большинство трубоч-
ных составов обнаружи-
вают явную склонность к за-
туханию.
Это подтверждают как
старые опыты Сен-Робера
(1865 г.) и Кастана (1872 г.), так и новейшие изыскания Вольфа.
(1917 г.), Бэрстоу и Фуллера (1920 г.) и некоторые другие (см.
также § 33, п. 2).
При испытании ими дистанционных трубок на ротационном при-
боре было установлено, что по мере повышения вакуума в приборе
и его вращательной скорости, рассеивание трубок заметно возрастает,
а скорость горения постепенно уменьшается с тенденцией к затуханию
пороха при некотором критическом давлении, которое для каждого
состава является величиной более или менее определенной.
С другой стороны, при малых углах возвышения вследствие доста-
точной плотности воздуха и большой скорости поступательного дви-
жения снаряда воздух в трубку «задувается», и она оказывается под
повышенным давлением (6—7 ат); в этом случае дистанционный состав
сгорает соответственно быстрее.
Что же касается влияния температуры воздуха на скорость горения,
то ее изменения, как и следовало ожидать, сказываются в том же
направлении, что и для давления, а именно— с падением температуры
скорость горения состава снижается.
Так, по опытам одного из заводов влияние температуры на время горения
трубочного пороха при различных барометрических давлениях может быть
представлено данными табл. 61.
По данным Михайлова, при изменении температуры трубок от + 60° до
—59° время горения их при сжигании уменьшилось на 3,7 сек.
Для трубочных порохов зависимость между скоростью их горения и темпе-
ратурой обычно выражается в виде
191
Таблица 61 где и Ты— скорость горения и температура, от-
X. и в °C Давление в мм рт. ст. вечающие нормальным уело-
I i Гарнье предложил принять 754 7°5 | >.= 0,2, что подтверждается
в секундах Для практических подсче-
+44 +30 +15 0 — 15 -30 33,10 33,34 33,43 1 34,08 1 34,38 34,75 33,00 33,54 33,58 33,94 34,21 тов у нас ооычно пользу- ются формулой: 32,90 ||.О8 ^ = 0,00055/. 33,90 34,02 Как же бороться 34,22 с затуханием пороха, учитывая вышеуказан-
в стороне вопрос о борьбе с затуханием трубок при помощи рацио-
нального конструктивного их оформления, как не относящийся
к предмету настоящего курса, остановимся на характеристике тех
физико-химических свойств пороха, которые могут влиять на безот-
казность горения.
Исходя из механизма горения трубочного пороха, можно заклю-
чить, что важнейшими условиями интенсивного безотказного его
горения являются: наличие высокой температуры горения пороха при
относительно низкой температуре его воспламенения и достаточное
количество твердых продуктов сгорания, остающихся в сфере реак-
ции и играющих роль аккумуляторов тепла.
Влияние указанных выше факторов на затухаемость пороха
наглядно подтверждается данными табл. 62.
Марка пороха Характеристика пороха Процент затуханий на больших высотах Примечание
твердые продукты сгорания в %
температура горения воспламене-
JMo I 2 430 310 30 0 Все образчики
№ 2 2 430 244 12 10 испытывались
№ 3 1885 335 24 30 при одинако-
4. 2 150 360 28 60 вых условиях
№ 5 1 770 364 22 85
Как видно из табл. 62, марки № 1 и 2, обладающие наиболее вы-
годным сочетанием Т° и t° воспламенения, являются наиболее удовле-
творительными по незатухаемости. Из сопоставления результатов для
марок № 1 и 2 несколько худший результат для последней, несмотря
на более низкую температуру воспламенения, объясняется, повиди-
.мому, незначительным количеством твердых продуктов горения.
Таким образом выбором пороха с наиболее высокой температурой
горения и низкой температурой воспламенения при большом количе-
стве твердых продуктов разложения мы можем приблизиться к реше-
нию задачи о незатухаемости пороха.
В частности, понижение температуры воспламенения может быть
достигнуто: применением в порохе легко воспламеняющегося угля,
уменьшением влажности пороха и уменьшением плотности запрес-
совки дистанционных колец.
Чем меньше влажность и плотность запрессовки пороха, тем легче
он воспламеняется. Однако следует иметь в виду, что с понижением
плотности запрессовки возрастает рассеивание дистанционных тру-
бок, поэтому плотность запрессовки пороха в дистанционные кольца
приходится держать высокую: в пределах 1,80 и выше.
В настоящее время мы не располагаем достаточно надежными методами опре- деления действительной температуры горения трубочных порохов в дистанцион- ной трубке. В связи с этим Ф. А. Баум предложил использовать для сравнительной оценки в термохимическом отношении различных трубочных составов величину q/t, где $ —теплота горения навески пороха, запресованной в дистанционных частях трубки, t — среднее время горения трубки на полной установке. Величины q и t легко поддаются экспериментальному определению. Величина q/t — количество тепла, выделяющегося при горении трубки в еди- ницу времени (1 сек.), — зависит от: Таблица 63 а) теплоты горения
пороха Qv Кал/кг, б) ве- личины навески пороха, Марка запрессованного в ди- пороха станционные части, и ггор . Qv в Кал[кг Q Примечание
ния в трубке. В табл. 63 сопоставлены величины № 1 Q„ > lit и Тгор для не- № 2 которых трубочных со- № 3 2 430 1900 1 900 712 690 676 174 96 88 отп МГП
улучшения балистиче- ского качества трубочных составов является, таким образом, повышение вели- чины q/t при заданном времени горения пороха. Это может быть достигнуто лишь за счет увеличения q. Для медленно горящих порохов с относительно большим замедлением невозможно получить достаточно высокие значения q/t,
3. .Факторы, влияющие на однообразие горения. Кроме незату-
хаемости порох должен обладать однообразием горения-
О степени однообразия горения трубочного пороха судят по вели-
чине рассеивания трубок, снаряженных этим порохом, ко-
торое в условиях стрельбы может быть выражено в единицах времени
rt секундами или в единицах длины —величиной Врд в м. При испы-
тании дистанционных трубок в покое величину рассеивания i опре-
деляют как среднее арифметическое отклонение от среднего времени
горения или как разность между максимальным и минимальным
временем горения.
иоъективными факторами, влияющими на рассеивание, являются
зысота и дальность. Величина рассеивания постепенно
зозрастает по мере повышения дальности и высоты разрывов. Однако
различные трубочные пороха в зависимости от их физико-химических
свойств обладают различной чувствительностью к тем явлениям, ко-
торые сопутствуют горению дистанционных трубок при стрельбе.
В частности, помимо полной однородности пороха, достигаемой соот-
ветствующей обработкой при фабрикации, на уменьшение
его рассеивания влияет малая гигроскопич-
ность, зависящая в большинстве трубочных порохов от адсорб-
ционной способности углеродсодержащего компонента.
Изменение содержания влаги в порохе даже на 0,1% резко сказы-
вается на удлинении времени его горения; в данном случае оно воз-
растет более чем на 1 сек.
Таким образом пороха итрубки с более гигроскопичным составом,
находясь в условиях снаряжения и хранения не всегда в одинаковых
условиях влажности и температуры, будут подвержены вследствие
этого колебаниям во времени горения, вызывающим и разнообразие
рассеивания.
Ряд медленно горящих порохов, близких по своему составу, гигро-
скопичности и прочим физико-химическим свойствам к обыкновенным
трубочным, тем не менее обладают повышенным рассеиванием, возра-
стающим по мере понижения скорости их горения. По мнению Ф. А.
Баума, основной причиной повышенного рассеивания таких МГП
вероятнее всего является более низкая, чем у обыкновенного трубоч-
ного пороха, температура горения, вследствие чего все факторы, вли-
яющие на рассеивание пороха, начинают сказываться более резко.
4. Факторы, влияющие на стабильность пороха. Наконец, трубоч-
ные составы не должны менять скорости горения с течением времени
или, как говорят, сохранять свою стабильность.
Это свойство зависит, главным образом, от гигроскопичности и
химической стойкости пороха. Если порох пористый или содержит
в своем составе гигроскопические вещества, то с течением времени он
теряет свои свойства, нарушается структура зерна, происходит рас-
слоение состава и т. д. Балистика становится неудовлетворительной.
Кроме того, стабильность пороха зависит от его химической стой-
кости. Если порох малостоек и в нем происходит взаимодействие
между составными частями, то он через некоторый промежуток вре-
мени становится негодным для стрельбы.
Некоторые, достаточно стойкие, трубочные составы, при длитель-
ном хранении их в снаряженных дистанционных частях, начинают
химически разлагаться. При соприкосновении пороха с металлом
дистанционных колец, в частности алюминием, появляются признаки
коррозии металла, сопровождающиеся и изменением состава пороха.
Эти процессы получают особо благоприятное развитие при повышен-
ной влажности и в случаях замены в порохе обыкновенного угля пол-
ностью или частично сажей, графитом, литейным или нефтяным кок-
сом (благодаря развитию электрохимического процесса коррозии
вследствие сравнительно высокой электропроводности этих угле-
родосодержащих компонентов).
Из изложенного ясно, что для достижения стабильности трубочных
составов необходимо добиваться наименьшей пористости трубочных
порохов, меньшей гигроскопичности состава и большей чистоты
компонентов при надлежащем подборе металла трубок.
§ 40. ОБЩИЕ СВОЙСТВА ОБЫКНОВЕННОГО ТРУБОЧНОГО ПОРОХА (ОТП)
1. Влияние изменений в составе пороха на его балистические свой-
ства. ОТП в противоположность медленно горящему пороху (МГП)
состоит только из селитры KNO3, серы S и угля С.
Рецептура трубочных порохов также весьма незначительно отли-
чается от состава обыкновенного пороха и, как указывалось выше,
колеблется для приме-
нявшихся в различных
странах сортов в пре-
делах (в %):
селитры . . . 73,5—75
серы , . . . . 9,5-10
Уголь при этом бра-
ли с содержанием угле-
рода не более 75%,
т. е. он относился к раз-
ряду либо шоколадных,
либо бурых углей. -Вы-
жигали его чаще всего
из крушины.
Попытки изменения со-
держания компонентов в со-
ставе трубочного пороха,
чтобы замедлить его горение,
ухудшению
жеследующие табл. 64 и 65
наглядно показывают, что
увеличением процентного
содержания селитры или
Состав пороха в % Время горения в дистанционном в секундах
KNO. Сера Уголь
75 10 15 12,4
78 12 16,9
80 10 24,2
81 9 25,8
84 6 49,7
87 — 3 Не горит
Табли ца 65
Состав пороха в % Время горения
в дистанционном
кольце
KNO3 Сера Уголь в секундах
75 1 24 10,9
75 4 21 11,2
75 7 18 11,8
75 10 15 12,4
75 13 12 13,2
75 20 5 28,8
снизить скорость горения
пороха Ч
Однако составы с повышенным содержанием KNO3 обладают
вто же время значительно более высокой температурой воспламенения
и при горении дают большое количество жидких шлаков. Последние же
могут легко засорить имеющиеся в дистанционной трубке каналы для
выхода газов, образующихся при горении пороха, что может вызвать
195
резкое ускорение горения пороха под влиянием возросшего в трубке
давления, приводящего иногда к преждевременным разрывам на тра-
ектории.
Повышенное содержание серы в порохе также вызывает заметное
ухудшение его балистических качеств; это объясняется образованием
в процессе горения большого количества низкоплавких шлаков, легко
отбрасываемых центробежными силами из сферы горения пороха,
чем затрудняется воспламенение его от слоя к слою.
2. Физико-химические свойства ОТП. Действительная плотность
порохового зерна берется не менее 1,65, а гравиметрическая —не
менее 0,8, при этом зерна пороха берут мелкие и строго однообразные
по величине.
Гигроскопичность обыкновенного трубочного пороха довольно вы-
сока; увлажняемость зерна в атмосфере 60% относительной влажности
0,7—0,75%, а при 80% относительной влажности 1,05—1,10%. В за-
прессованном виде способность зерна втягивать влагу сильно сни-
жается, что, повидимому, связано с уменьшением его пористости.
По данным С. А. Серикова, гигроскопичность равна примерно 0,43%
при хранении кольца при 80%-ной относительной влажности.
3. Взрывчатые свойства ОТП. Удельный объем газообразных про-
дуктов, образующихся при горении такого пороха, 1% = 250 л/кг.
Теплота горения Q„ = 710—720 Кал!кг.
Химическая стойкость трубочного пороха при хранении в нормаль-'
ных условиях хорошая.
§ 41. ОБЩИЕ СВОЙСТВА МЕДЛЕННО ГОРЯЩИХ ТРУБОЧНЫХ
порохов (мгп)
1. Методы замедления скорости горения трубочных порохов.
1) Замедление скорости горения пороха может быть достигнуто
различными путями. Наибольшее значение имеют:
а) изменение количественного соотношения составных компонен-
тов пороха, а именно — повышение содержания селитры или серы;
б) применение низкообожженного угля;
в) замена угля из мягких пород дерева (ольхи, крушины и т. п.)
углем, полученным из плотных древесных пород (дуб, граб и т. п.)
и вообще углями, обладающими малой пористостью;
г) частичная или полная замена калиевой селитры другими оки-
д) введение в состав пороха специальных замедлителей, иногда
в виде покрытия поверхности пороховых зерен флегматизирующей
пленкой !.
.2) Замедление при помощи изменения содержания
компонентов, как разъяснялось выше, может проводиться
лишь в ограниченных пределах. Однако среди рецептур МГП, приме-
няемых за границей, есть рецептуры, удлинение времени горения
пример, по патенту И- 5
ч. I, Л., 1925, стр. 168.
196
несом-
в которых достигнуто за счет увеличения содержания серы (до 15% и
выше), при этом часто в них для улучшения качества шлаков селитру
заменяют другими окислителями, а иногда добавляют специальные
вещества, способствующие образованию тугоплавких шлаков.
Следует, однако, отметить, что одно только повышение содержания в порохе
серы связано с уменьшением теплоты горения пороха.
Тепловые эффекты сжигания 1 г серы или угля за счет кислорода окислителя
характеризуется + 2,78 Кал для угля и +0,65 Кал для серы.
3) Применение ни зк о об ожжен i
ненно, понижает скорость горения пороха.
Вследствие этого бурые и даже шоколадные угли самостоятельно
или в смеси с соответствующими сортами древесного угля нормального
обжига в ряде случаев применяют при изготовлении МГП; при этом
замечено, что такие пороха обладают, кроме того, повышенной не-
затухаемостью, что, повидимому, объясняется интенсивным характе-
ром их горения и большим форсом (яркостью) пламени вследствие
повышенного содержания летучих веществ в низкообожженном угле.
Порох, приготовленный на ольховом угле с содержанием углерода
~60% (температура обжига около 250°), обеспечивает в трехярусной
трубке замедление порядка 65 сек.
Г. П. Киснемский1, исследуя условия получения МГП, пришел к заключению,
что для получения медленно горящего пороха надлежащих балистических качеств
необходимо, чтобы в продуктах его разложения не было веществ, характеризующих
неполноту его горения (СО, Н,, H.S, СН„ и др.). Очевидно, это будет тогда, когда
уголь будет содержать только такое количество водорода и кислорода, которое
необходимо для образования воды.
Наиболее полно отвечает этому условию шоколадный уголь следующего со-
става: С12Н12 4 О62, т. е. с содержанием углерода около 56%2.
Киснемский считает, что наилучшим материалом для получения угля требуе-
мых качеств является целлюлоза.
Ф. А. Баум также считает, что наибольший практический интерес для МГП
представляет уголь с температурой обжига ниже 250е (до начала экзотермической
реакции). Он указывает, что такой уголь должен обладать повышенной теплотвор-
ной способностью по сравнению с обычными сортами древесного угля, а порох на
его основе — большей теплотой горения, чем у обыкновенного трубочного пороха,
что находится в согласии с результатами калориметрических исследований Бертло
4) Угли из плотных пород дерева и другие горючие взамен обык-
новенного угля также предлагались различными авторами для МГП.
Угли из плотных древесных пород (дуб, ясень и др.), как показал
опыт, действительно обладают несколько меньшей скоростью горения,
чем угли из мягких пород дерева, но требуемой для МГП степени
замедления они дать не могут. Указанное обстоятельство тем не менее
не исключает возможности использования указанных сортов угля
для некоторых практических целей.
1 Г. П. Киснемский. Основания для определения условий изготовления
медленно горящего пороха, предназначенного для снаряжения дистанционных
трубок. «Артиллерийский журнал», 1918.
2 См. также Г. А. Забудский.. Приготовление порохов, 1901, изд. Михай-
ловской артиллерийской академии, стр. 116—120.
197
Большое понижение скорости горения пороха может быть до.
стигнуто заменой древесного угля в порохе другими горючими веще-
ствами.
Мы уже указывали на предложение Долечека (§ 3, п. 1) заменить
обыкновенный уголь пробковым в смеси с пробковой мукой.
Изготовляя порох с 75% селитры, 10% серы и 15% в равной пропор-
ции смеси угля с измельченной пробкой, он получил следующие
результаты (табл. 66).
Процент содержания угля в смеси с измельченной пробкой Время горения Разность во времени горения
в сеь сундах
42 31,44 0,73
49 39,37 | 0,90
52 41,17 1,02
59 47,49 1,12
62 57,75 1 1,54
Большое замедление в скорости горения черного пороха может
быть получено также частичной или полной заменой древесного
угля такими веществами, как каменный уголь, литейный и нефтяной
кокс, каменноугольный пек, графит и др.
Необходимо, однако, отметить, что использование упомянутых
выше веществ для изготовления трубочных составов нельзя признать
целесообразным, так как они не отличаются постоянством химического
состава, обладают высокими зольностью и температурой воспламе-
нения, а также повышенной электропроводностью, способствующей
коррозии дистанционных колец и химическому растройству порохо-
вого состава.
5) Замена нитрата калия другими окислителями, обладающими
большей термической стойкостью, может также заметно снизить
горение пороха. Сравнительно высокая активность калиевой селитры
объясняется, главным образом, ее недостаточной термической стойко-
стью. Она интенсивно разлагается уже при температурах ниже 400° С.
Весьма большой активностью обладает КС1О3 (начало разложения
357° С) и КМпО4 (начало разложения около 200° С). Они легко отдают
свой кислород при относительно низких температурах, в особенности
в присутствии веществ, богатых углеродом, водородом и т. п.
Напротив, наибольшей устойчивостью должны обладать бихромат
и хромат калия, хромат бария, сульфиты бария и свинца, которые
характеризуются высокой термической стойкостью.
В связи с этим процесс горения обыкновенного трубочного пороха
может быть сильно замедлен частичной или полной заменой в нем
нитрата калия указанными окислителями.
Скорость горения трубочного пороха также заметно уменьшается
при замене нитрата калия нитратом бария (начало разложе-
198
ния > 600° С) и перхлоратом калия (начало разложения > 600° С)-
Эти окислители особенно выгодны для применения, так как, снижая
скорость горения пороха, они в то же время не изменяют его прочих
балистических свойств, в частности, например, незатухаемости. Объ-
яснение заключается в том, что эти окислители не приводят к умень-
шению теплоты сгорания пороха, тогда как некоторые из упомянутых
выше окислителей (BaSO4, PbS04) существенно понижают теплоту
горения пороха и повышают температуру его воспламенения, т. е.
создают крайне неблагоприятные условия для незатухаемости.
6) Применение замедлителей являлось одно время' наи-
более распространенным способом для получения медленно горящих
трубочных составов. Удобство их состоит в том, что, вводя эти замедли-
тели в состав обыкновенного трубочного пороха, можно сильно по-
низить скорость его горения, не меняя существенно прочих его свойств.
Замедлители должны удовлетворять следующим требованиям:
а) иметь однообразие химического состава;
б) участвовать в процессе горения пороха;
в) давать нужное замедление горения;
г) обладать хорошей химической стойкостью;
д) быть мало гигроскопичными;
е) по возможности не повышать температуры воспламенения
пороха.
Этим требованиям в большей или меньшей степени удовлетворяют
следующие группы огранических веществ:
а) естественные смолы, например, канифоль, шеллак, сандарак;
б) каучук и эбонит;
в) искусственные смолы идитол, бакелит и др.;
г) некоторые нефтепродукты (парафин, битум) и высокомолеку-
лярные органические соединения (трифенилфосфат, фенил нафтиламин
и др.).
Замедлители примешивают к обычному пороху в количестве 1—2%.
Несомненно, что к наиболее активным замедлителям относятся есте-
ственные смолы, а также каучук, эбонит, парафин и битум.
При введении 0,5—2% этих веществ можно добиться уменьшения
скорости горения в полтора раза и более. Искусствен!; е же смолы
значительно уступают по способности замедлять горение пороха есте-
ственным смолам, хотя они и сходны с последними по физическим свой-
ствам, но различны по химическому строению. Отсюда можно заклю-
чить, что замедляющая способность данного вещества в большей мере
зависит от строения его молекулы и состава.
Вводить замедлитель в пороховой состав можно различными путями. Проще
всего предварительно измельченный замедлитель добавлять в соответствующей
пропорции при составлении двойных или тройных смесей. Можно также вводить
предлагалось получать медленно горящий порох путем об,
пороха спиртовым раствором в полировальном барабане.
из компонентов пороховой смеси подвергают совместно с замедлителем обработке,
имеющей целью наилучшее смешение замедлителя с компонентом. Этот способ,
199
так же как и предыдущий, в особенности пригоден для замедлителей, совсем не
измельчающихся или измельчающихся с большим трудом (битум, парафин и др.).
Чтобы обработать уголь парафином, последний расплавляют и смешивают
обработке (образование двойных и тройных смесей), и, таким образом, парафин
с серой, то полученные сплавы измельчаются сравнительно легко, однако при этом
А. Г. Горст предложил вводить замедлитель в уголь путем обработки угля
растворами замедлителя, например, спиртовым раствором шеллака, бензольным
или толуольным раствором канифоли и т. д. После обработки уголь подвергают
сушке с целью удаления растворителя, что достигается, однако, с большим трудом.
Это обстоятельство является существенным недостатком этого метода. Кроме того,
7) Что же касается физико-химических свойств МГП, то они
мало разнятся от свойств обыкновенных трубочных порохов. Но,
как было отмечено выше (табл. 63), вследствие более низкой теплоты
разложения и температуры горения они отличаются меньшим одно-
образием горения (дают большее рассеивание) и недостаточной стабиль-
ностью.
§ 42. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ТРУБОЧНЫМ ПОРОХАМ,
И ПОНЯТИЕ ОБ ИХ ИСПЫТАНИЯХ
1. Требования. Эти требования устанавливают на физико-хими-
ческие качества пороха и его балистические свойства.
Вопрос о физико-химических качествах был освещен достаточно
подробно выше, что же касается балистических требований, то они
заключаются в установлении норм ко времени, безотказности горения
и рассеиванию трубок, как при испытании в стационарных условиях
(в лаборатории), так и стрельбой (на полигоне).
Не останавливаясь на физико-химических испытаниях трубочных
порохов, в целом .аналогичных описываемым для других сортов
военных порохов, остановимся здесь лишь на методике балисти-
ческих испытаний трубочных порохов.
Балистические качества трубочных порохов определяют лабора-
торными и заводскими испытаниями.
2. Лабораторные испытания, а) Испытание н а время и одно-
образие горения пороха производят следующим образом.
В дистанционном кольце в состоянии покоя на специальном приборе,
который автоматически засекает время горения секундомером с точ-
ностью до сотых долей секунды, сжигают состав дистанционных
колец при разных установках шкалы делений, причем для каждого
опыта берут по 10 колец.
По результатам сжигания вычисляют среднее время горения из
10 колец /ср и среднее арифметическое отклонение времени горения
от /Ср с точностью до 0,01 сек. Затем полученные данные времени го-
рения колец приводят к нормальным условиям (к давлению 760 мм
и температуре.. 15° С).
Поправку вводят по формуле:
tH = [о,2325 + 0,001° (Я+ tcp ],
где tH — среднее время горения трубок, приведенное к нормальным
условиям (Р = 760 мм и t = 15° С); Н — показание барометра в мм
ртутного столба, приведенного к температуре 0° С; 1° —температура
трубок при сжигании.
Пример:
Гер = 32 сек.
Н — 762,4 мм
1= 20° С
ta = [0,2325 + 0,001 (762,4 32 =
= (0,2325 + 0,7724) 32 = 1,0049 • 32 =
= 32,1568 сек. 32,16 сек.
' б) Испытание пороха на стабильность. Способность по-
роха сохранять постоянство времени горения в условиях длительного
хранения устанавливают путем испытания сжиганием дистанционных
трубок, хранившихся в герметической укупорке при нормальных
условиях, и дистанционных трубок, Хранившихся в специальных
условиях, а именно — в термостате при температуре 60° С и в экси-
каторе с 80% относительной влажностью в течение 10 дней.
Время горения порохов, хранившихся в специальных условиях,
сравнивают с временем горения порохов нормального хранения.
в) Испытание пороха в вакууме. Для выяснения характера горе-
ния пороха в разреженной атмосфере дистанционные трубки сжигают
иногда на вакуумротационной машине при различных разрежениях.
При этом регистрируют время горения дистанционных колец при раз-
личных давлениях и обязательно фиксируют критическое давление
в вакууме, при котором трубки начинают затухать.
Если трубочный порох выдержал все лабораторные испытания
(т. е. получились близко совпадающие результаты с эталонным поро-
хом), то его подвергают дальнейшим испытаниям в условиях боевого
применения дистанционных трубок путем наземной и зенитной
стрельбы.
3. Испытания дистанционных трубок стрельбой. Эти испытания
имеют целью выяснить незатухаемость пороха (трубки) при стрельбе
в зенит на предельную дистанцию и рассеивание трубок при зенитной
и наземной стрельбе (в зависимости от их назначения).
а) Испытания зенитной стрельбой. Зенитные стрельбы
производят ночью в ясную, в безоблачную погоду при углах возвы-
шения и установках трубки, которые соответствуют максимальной
высоте полета и разрыва снаряда для данной артиллерийской системы.
Время горения засекают с момента выстрела до момента разрыва
снаряда. Количество выстрелов установлено по техническим условиям-
201
Величину рассеивания времени горения трубок подсчитывают по
специальной формуле, даваемой прикладной балистикой.
Количество затуханий ограничивается определенной величиной,
превышение которой дает основание браковать испытуемую партию.
б) Испытания наземной стрельбой. Наземную стрельбу
также производят обычно ночью. Число выстрелов дается по техни-
ческим условиям при различных углах возвышения. Расчет величин
рассеивания производят по формулам, изложенным в инструкциях
на полигонные испытания стрельбой. При наземной стрельбе устанав-
ливают величины отклонения разрывов по дальности (врд), высоте
(врв) и касательной к траектории (врт).
ЧАСТЬ /V
ПРЕССОВАННЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ДЫМНОГО ПОРОХА
И БИКФОРДОВ ШНУР
ПРЕССОВАННЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ДЫМНОГО ПОРОХА
§ 43. ВИДЫ ПРЕССОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ
Все эти изделия можно подразделить на две группы. Первая
группа охватывает изделия, объединяемые стандартом на так назы-
относят кроме кубического и призматиче-
ского пороха, петарды для капсюльных
втулок (фиг. 86) и пороховые цилиндрики,
собираемые затем в столбики для передачи
огня от дистанционной трубки вышибному
заряду шрапнели (фиг. 87). Группа эта ха-
рактеризуется тем, что изделия прессуют от-
дельно от деталей элементов выстрела, в ко-
торые они должны быть затем вставлены.
Ко второй группе относят пороховые детали
трубок и взрывателей, делящиеся обычно на
две подгруппы: а) пороховые замедлители
и предохранители и б) пороховые усилители.
Эти изделия обычно впрессовывают в соот-
ветствующую деталь трубки или взрывателя.
203
§ 44. ПОЛУЧЕНИЕ ПРЕССОВАННОГО (ПРИЗМАТИЧЕСКОГО
И КУБИЧЕСКОГО) ПОРОХА
1. Обзор развития фабрикации фигурных порохов. Изготовление
порохов в формованных призматических и цилиндрических зернах
началось в США с 60-х годов прошлого столетия по предложению
американского артиллериста Родмана. В Европе призматические по-
роха появились прежде всего в России (с 1868 г.) в виде шестигранных
призм с семью каналами (фиг. 88) и в Англии (так называемый порох
пеллет 2) в виде цилиндрических зерен. Позднее появились пороха
еще более сложной формы.
Фиг. 88. Зерна приз-
матического пороха.
Фиг. 89. Порох
фирмы Дюпон.
Так, фирма Дюпон (США) предложила порох, имеющий форму,
изображенную на фиг. 89, а в Италии появился и порох кубической
формы (фиг. 90).
В настоящее время призматический и кубический пороха все еще
находят применение в качестве воспламенителей к зарядам некоторых
артиллерийских систем (табл. 55).
В России и Германии изготовление черного призмати-
ческого пороха производили на механических прессах си-
стемы проф. Вышнеградского (фиг. 91) или на подобных же прессах
иных конструкций, например Круппа (фиг. 92).
Эти пресса до сих пор сохранились на некоторых заводах.
На прессах Вышнеградского насыпка «шишки» делается автомати-
чески в шестигранные призматические формы, числом гйесть (фиг. 93).
Прессование и выталкивание спрессованных лепешек из форм
происходит совершенно автоматически.
2. Прессовой инструмент. Вообще, какими бы деталями не отличались ма-
шины для прессования пороха, устройство их рабочих частей остается принци-
пиально одним и тем же, а именно — они имеют:
а) форму (отверстие) для помещения прессуемой пороховой мякоти (7 на
фиг. 94),
б) пуансон, плотно входящий в форму, для прессования мякоти 2 и в) при-
способление для выталкивания приготовленной лепешки.
204
Слово «пеллет» в переводе на русский язык означает шарик.
Соединение этих трех составных частей показано на фиг. 9 4. 7 — небольшой
заряд пороха, помещенный в форму, дно которой закрыто плотно входящим в нее
пуансоном 2. Этот пуансон имеет уступ, который лежит на доске 3, находящейся
под доской с формами. Нижний конец пуансона лежит на площади поршня гидрав-
лического пресса 4- Верхний опускающийся пуансон 5, имеющий диаметр, больший
Фиг. 93. Схема пресса Вышнеградского.
Фиг. 94. Прессовой
инструмент.
диаметра формы, может быть опущен на поверхность формовой доски при помощи
винта или гидравлического давления и, таким образом, закрывает форму с верхней
стороны. Посредством подобного приспособления можно изготовлять прессован-
ные пороховые изделия без всякой опасности: во-первых, опуская верхний пуансон
Фиг. 95. Сборки для прессования.
мякотью формы и закрепляя
чтобы образовать верхнюю
поверхность формы; во-вто-
рых, поднимая посредством
поршня пресса нижний пу-
ансон до получения надле-
жащего давления; в-третьих,
прекращая давление на ниж-
ний пуансон и поднимая
верхний пуансон, и в-чет-
вертых, выталкивая готовые
изделия из формы давлением
Прессовый инструмент
может иметь и несколько
женный на фиг. 95, а и б.
Устройство для прессования
(матрица), показанное на фиг. 95, а, состоит из обоймы 7, поддона 2 и пуансона
3, а на фиг. 95, б поддон заменен вторым подвижным пуансоном.
В случае применения неподвижного поддона давление передается на прес-
суемую массу неравномерно.
Поэтому часть шашки, находящаяся непосредственно под пуансоном, будет
обладать наибольшей плотностью. Наоборот, та часть шашки, которая находится
непосредственно над поддоном, будет иметь наименьшую плотность. Иначе говоря,
при прессовании в матрице с поддоном элементы будут обладать различной локаль-
ной (местной) плотностью. Применение двух пуансонов, как указано на фиг. 95,5»
ница между наибольшей и наименьшей плотностями окажется гораздо меньше,
сования.
В большинстве современных прессов для прессования пороха, в частности
в прессах Вышнеградского и Киллиана, осуществлен принцип прессования при
четыре и более матриц (штемпелей).
и кубическим
(при изменении формы пуансона и матрицы).
3. Устройство и работа прессов Вышнеградского. Пресс Вышне-
градского состоит (фиг. 93) из двух подушек 3 и 4, расположенных
одна над другой и соединенных с движущим валом системой шатунов
и эксцентриков так, что при каждом обороте вала подушки сближаются
на некоторое расстояние и затем получают одновременно, но с различ-
ной скоростью, движение снизу вверх. Порох засыпается в неподвиж-
ную воронку 5, расположенную над распределительной коробкой б,
которой при помощи кулачкового утолщения на валу сообщается,
попеременное движение взад и вперед.
К каждой подушке прикреплено шесть пуансонов 7—7 с семьк>
сквозными отверстиями, через которые проходят стальные заострен-
ные иглы, образующие каналы в прессуемых зернах. Эти иглы закреп-
лены в доске 8 и образуют так называемую щетку, установленную
неподвижно между стойками пресса. Пуансоны входят при прессо-
вании в соответствующие пустоты форм, образованных в бронзовой
доске 7, прочно укрепленной в неподвижной перекладине станка.
Прессуемый состав подают к формам по отверстиям, сделанным
в мерительной коробке 6.
Спрессованные призмы выдвигаются к верхней поверхности брон-
зовой доски с формами при помощи нижних пуансонов и сдвигаются
оттуда движением вперед мерительной коробки (см. призму 2 на
левой части фиг. 93).
При прессовании зерен в призмы необходимо процесс вести так,
чтобы они соединялись в сплошную массу. Иной раз случается, что
зерна не сливаются в одно целое. Такой призматический порох ока-
зывается быстро горящим. Черный призматический порох изготовляли
у нас из зерненого состава с диаметром зерна 1,25—2,5 мм. Состав
этот получали обработкой пороховой мякоти под бегунами и прессо-
ванием на гидравлическом прессе. Из прессовой лепешки зернилась
«шишка» плотностью 1,85—1,65 с влажностью 5—6%.
20Т
Пресс Вышнеградского при 4 об/мин. вала дает призматические
зерна плотностью 1;68 после сушки, причем производительность
пресса (в семичасовую смену) в день составляет 280 кг пороха.
Для получения черного призматического пороха большой плотности
нужно замедлить ход пресса вдвое.
4. Замечание об изготовлении бурых призматических порохов.
Бурый призматический порох изготовляли у нас на гидравлических
прессах с аккумулятором, так как механические пресса типа Вышне-
градского оказывались недостаточно мощными для получения призм
высокой плотности (от 1,84 до 1,88), обязательной для этого сорта
пороха.
Фиг. 96. Пресс для изготовления призматического пороха.
На таких же прессах фабрикуют и кубический порох, обладающий
также очень высокой плотностью (от 1,83 до 1,93).
Наибольшее распространение имели гидравлические пресса Гассе
и Грюзона.
Один из подобных прессов, применяющихся для получения приз-
матического пороха на английском пороховом заводе в Уольтам-Абби,
изображен на фиг. 96.
208
При прессовании пороха давление в прессах Гассе поддерживали
в пределах 150—220 ат, Грюзона— 100—200 ат.
Производительность этих прессов составляла: для пресса Гассе—
160 кг пороха за 6 час., для пресса Грюзона — 80—90 кг.
Кроме того, фигурные пороха можно готовить и на прессах другого
устройства, например, прессе фирмы Ф. Килиан, с которым мы позна-
комимся ниже.
§ 45. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕТАРД И СТОЛБИКОВ И ИХ КРАТКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА
1. Характеристика петард и столбиков. Пороховые петарды для
капсюльных втулок готовят двух видов: двойные — в виде двух ци-
линдриков, из которых один имеет плоские основания, а другой — на
одном из оснований сферическую вогнутость, и одинарные — в виде
большого цилиндра, имеющего с одного основания сферическую
вогнутость.
Размеры петард, ранее называвшихся пороховыми лепешками,
установлены чертежом в зависимости от величины гнезд в капсюльных
втулках.
Для изготовления лепешек применяют обычно ружейный порох
№ 1 или № 2, допускают и неграфитованный охотничий № 2. Плот-
ность петард принимают в пределах 1,75 ±0,10 при влажности не
более 1% и гигроскопичности 1,75%.
Пороховые цилиндрики, собираемые затем в столбики
различной длины, в зависимости от калибра шрапнели готовят лишь
одного размера с диаметром около 8 мм, высотой около 18 мм и
диаметром 2,5 мм.
Прессуют их из ружейного пороха № 2 до плотности 1,7 ± 0,5.
Содержание влажности, гигроскопичность и состав должны соответ-
ствовать требованиям ОСТ на ружейный порох.
2. Изготовление петард. Указанные выше изделия можно прессо-
вать на описанных выше гидравлических и механических прессах.
Очень часто их готовят на механических прессах германской фирмы
Ф. Килиан, весьма распространенных в легкой (прессование пластмасс)
и пищевой, (прессование всевозможных таблеток) промышленности.
Эти пресса оказались весьма подходящими и для прессования по-
роховых элементов.
Изготовление пороховых петард обычно входит в качестве фазы
в производство снаряжения капсюльных втулок; его ведут в отдель-
ных зданиях на прессах за железными щитами. Порох в мастерскую
дают в минимально необходимых для работы количествах и хранят
его в специальной комнате отдельно от прессов.
Подноску пороха в мастерскую и относку готовых петард на сна-
ряжение производит рабочий-подносчик, а каждый пресс обслужи-
вает отдельный прессовщик. Пресс приводится в движение мотором
в 3—5 л. с. от ременной передачи через контрпривод.
В случае изготовления петард на прессе Вышнеградского работу
ведут совершенно аналогично описанной для призматического пороха.
Шиллинг—143—14 209
Само собой разумеется, что в этом случае приспособления для
образования каналов сняты.
Пресс фирмы Килиан относится к типу карусельных прессов
(фиг. 97 и 98).
Принцип устройства пресса заключается в следующем: три боль-
ших диска, лежащих друг над другом, вращаются синхронно с опре-
деленной скоростью. В средний диск вставлены по окружности обоймы
(гнезда) матриц, в верхний и нижний диски — соответственно верх-
ний и нижний пуансоны (фиг. 99).
Нажим пуансонов регулируют эксцентриковыми валками. Удель-
ное давление должно быть в пределах 900—1000 кг/см2. Зерно, попадая
в гнездо, вращается вместе с ним, причем во время полного оборота
оно постепенно допрессовывается верхним и нижним пуансонами до
желаемой плотности, после чего готовый элемент выталкивается ниж-
ним пуансоном, а свободное гнездо подходит под питательную воронку;
круговой цикл повторяется- Прессование одновременно идет во всех
гнездах (10—12 шт.). Производительность этого пресса 10 000—
20 000 петард в час.
Как пресс Вышнеградского, так и пресс Килиана работают
совершенно автоматически.
Пресса приходится останавливать лишь для выбирания готовой
продукции и подсыпки (каждые 10—20 мин.) пороха в питатели, а
также для протирания пуансонов спиртом и сметания пороховой пыли
с прессов (раза четыре в смену). Во время работы производят проверку
всех петард на технических весах и обмер калибрами (например,
обмер высоты по корпусу контрольной втулки).
Спрессованные лепешки отсеивают вручную через медное сито от
пороховой пыли и неспрессованного пороха. За один раз отсеивают
не более 500 г петард.
Просейку ведет на отдельном столе тот же рабочий, который про-
изводит подноску пороха и лепешек.
Годные петарды укладывают в деревянные ящики, обитые войло-
ком и клеенкой, и относят в расходный погребок, откуда их направ-
ляют на сборку капсюльных втулок.
3. Изготовление цилиндриков. Цилиндрики для пороховых
столбиков, процесс прессования которых совершенно аналогичен
описанному для призматических Дорохов, собирают затем в столбики
по 8, 12, 13 и 17 шт. в зависимости от назначения (для 76—152 jm
шрапнелей), для чего их обвертьвают белой бумагой в один или ге-
сколько слоев с заклейкой по краю. Концы столбиков заклеивают
марлевыми кружками на шелла чном лаке (фиг. 100).
Столбики собирают в пачки го 100 шт., завертывают в бумагу и
укупоривают в ящик для призматического пороха. Столбики предъяв-
ляют партиями от 100 000 до 25Э000 шт.
юрохов, собирают затем в столбики
Фиг. 100. Цилиндрики и столбики для шрапнелей.
При приемке пороховых стол(иков сдаваемую партию подвергают
следующим испытаниям: а) осмотру укупорки; б) проверке надписе.1;
в) проверке веса ящиков (не мене: 1% ящиков); г) наружному осмотру
столбиков; д) проверке размеров столбиков (0,5%) и цилиндриков
(не менее 100) калибрами.
Кроме того, проверяют лаборг торными испытаниями действител,-
ную плотность, влажность, гигроскопичность и состав пороха.
Партия столбиков подлежит пересмотру, если по наружному вг-
ду или по проверке калибрами о га не будет удовлетворять требова-
ниям ОСТ.
§ 46. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПОРОХОВЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ И ЗАМЕДЛИТЕЛЕЙ
ДЛЯ ТРУБОК II ВЗРЫВАТЕЛЕЙ1
1. Характеристика изделий. Пороховые детали в образцах взры-
вателей и трубок можно разделить на две группы: 1) пороховые з а-
усилители. Действие пороховых замедлителей и предохранит:-
1 Составлено по материалам, предоставленным нам т. М. Е. Катанугпныл.
212
леи аналогично, почему, ознакомившись с первыми деталями, мы
в одинаковой степени можем получить представление и о вторых.
Пороховые замедлители предназначаются для создания опреде-
ленного замедления в действии взрывателя; их устанавливают на
пути прохода луча огня от капсюля-воспламенителя к капсюлю-дето-
натору.
Из этого следует, что замедлитель должен представлять собой
пороховой столбик определенной высоты и плотности (в зависимости
от заданного времени замедления), запрессованный в своем гнезде
таким образом, чтобы была полная гарантия горения его параллель-
ными слоями без проскока луча огня в зазоры между стенками гнезда
и столбиком.
Горение пороха параллельными слоями возможно лишь при усло-
вии спрессования его под давлением не менее 30 кг/мм~. Так, замедли-
тель в одном из взрывателей прессуют давлением в 300 кг на пуансон
диаметром 2,98 мм (площадь 7 ,мл2). Прессование замедлителя для
другого взрывателя производят при давлении на пуансон диаметром
3,33 мм (площадь 9 мм) также
в 300 кг.
Гнездо детали для замедли-
теля покрывают шеллачным
лаком. После лакировки деталь
сушат в вытяжном шкафу при
нормальной температуре.
2. Изготовление пороховых
замедлителей и предохрани-
телей. Для прессования поро-
ховых деталей применяют ру-
жейный порох № 2 или № 3.
Фиг. 101. Сборка для запрессовки
замедлителя до постоянного объема.
вого замедлителя ведут
обычно объемным методом, т- е.
определенный объем пороха за-
прессовывают в гнездо детали
с таким расчетом, чтобы в конце
прессования пуансон ложился
на сборку. Устройство сборки
для прессования замедлителя
•указано на фиг. 101, а конструкция приспособления для объемного
отмеривания пороха при изготовлении замедлителей приведена на
фиг. 102.
Порох из закрытой коробки попадает в гнездо мерительного ва-
лика; объем гнезда определяет объем пороха для одного замед-
лителя.
При поворачивании валика при помощи рукоятки на 180° порох
в коробке отделяется (закрывается) телом валика, гнездо поворачи-
вается вниз, й порох для одного замедлителя через воронку попадает
в сборку.
213
Работу по запрессовке замедлителей производят следующим по-
рядком: отмеренный объем пороха из воронки направляют или не-
214
посредственно в сборку для
прессования, или сначала высы-
пают на специальное маленькое
блюдечко (проверяют насыпку
пороха), а затем из него уже
подают в сборку. Сборку (мат-
рицу) с пуансоном помещают под
пресс того или иного типа, затем
производят прессование до упора
нижней поверхности головки
пуансона в верхнюю плоскость
сборки. После 2—4 сек. выдерж-
ки пресс разгружают, и из
сборки вынимают готовый за-
медлитель.
Таким же порядком проис-
ходит запрессовка и порохо-
вых предохранителей.
Образец предохранителя, напри-
мер, для дистанционной трубки
Д, изображен на фиг. 85.
Хорошо запрессованные пре-
дохранители и замедлители
должны иметь гладкие блестящие
поверхности с незаметными для
невооруженного глаза границами
Иногда замедлители прессуют
до постоянного давления, в этом
случае головка пуансона не
доходит до верхней поверхности
матрицы, и давление передается
на порох в течение всего времени
прессования. Схема сборки для
этого случая показана на фиг. 103.
Давление при этом выдерживает-
ся (например, при прессовании1
одного такого изделия) в 60 кг
на пуансон диаметром в 3,5 мм.
3. Изготовление пороховых
усилителей. Запрессовку поро-
ховых усилителей про-
изводят в основном так же, как
и замедлителей, с той лишь раз-
ницей, что в связи с наличием
в усилителе центрального отверстия устройство сборки для прессова-
ния бтЛй-НИМ наличием бсевбго стержня в самой сборке и соот-
ветствующего ему центрального отверстия в пуансоне.
Второй отличительной особенностью технологического процесса
изготовления усилителей является меньшая плотность запрессовки.
От усилителей требуется, чтобы
они мгновенно сгорали, давая луч
огня, достаточный для зажжения
замедлителя или вызова детонации
капсюля-детонатора. Плотность
спрессованного усилителя должна
обеспечивать лишь удобное обра-
щение с ним при сборке. Отсюда
ясно, что следует отдавать пред-
почтение усилителям недопрессо-
ванным перед перепрессованными,
перестающими в последнем слу-
чае выполнять свое назначение
и становящимися почти замедли-
телями.
Практически прессование сле-
дует вести до такой плотности, при
которой на поверхности усилителя
видны границы отдельных, хотя бы
и раздавленных зерен. Однако,
если сжать усилитель между паль-
цами, он должен рассыпаться лишь
при достаточно большом усилии.
Устройство сборки для запрес-
совки усилителей показано на
фиг. 104.
Иногда усилители прессуют до
постоянного давления, — в этом
Фиг. 104. Сборка для запрессовки
случае головка пуансона не доходит до верхней поверхности матрицы,
и давление передается на порох в течение всего времени прессования.
По изготовлении указанные детали после контрольного осмотра
и проверки на характер действия сжиганием в стационарных условиях
поступают на хранение в промежуточный погребок, откуда затем идут
на сборку взрывателей.
БИКФОРДОВ ШНУР
§ 47. СОРТА БИКФОРДОВА ШНУРА
1. Видышнуров. Бикфордов шнур является видом медленно горя-
щего огнепровода, предназначаемого для передачи огня в строго опре-
деленный промежуток времени капсюлю-детонатору или заряду дым-
ного пороха, взрывающемуся от искры.
215
Он представляет собой слабо спрессованную сердцевину из зерен
шнурового пороха, плотно охваченную снаружи не менее чем двумя
влаго-водонепроницаемыми оплетками (фиг. 105).
Сердцевина шнура располагается вокруг одной или двух направ-
ляющих нитей, а его оплетки — наружная и внутренняя —предохра-
няют порох сердцевины от сырости и других атмосферных влияний,
а также обеспечивают медленное и равномерное направление огня по
сердцевине.
Именно различия в характере оплеток и послужили основанием
для разделения шнуров на сорта, так как горючая сердцевина их со-
вершенно одинакова: это — шнуровый порох одного и того же состава.
По стандарту сейчас при-
няты четыре вида медленно
горящих огнепроводов: а) белый
Фиг. 105.
шнур, применяемый для взрыв-
ных работ в сухих местах,
б) асфальтированный, приме-
няемый для подрывных работ
в сырых местах, в) двойной асфальтированный и г) гуттаперчевый,
применяемые для подводных взрывов и взрывов в мокрых местах.
Кроме этих основных сортов, изготовляют еще так называемый
«нетлеющий» бикфордов шнур. Его применяют в тех случаях, когда
патрон-боевик (патрон с капсюлем-детонатором) располагается не
сверху, а в центре, конце или вообще в середине заряда. Обыкновен-
ный шнур в этих условиях мог бы зажечь взрывчатое вещество прежде,
чем огонь шнура достигнет капсюля-детонатора, что может привести
к выгоранию (дефлаграции) заряда. В этих случаях обязательно при-
менение нетлеющего шнура. Кроме того, его применяют также и при
взрывных работах с оксиликвитами.
Нетлеющий бикфордов шнур отличается от других сортов шнура
как несколько иным составом пороха, так и характером крутки, оплет-
ки шнура, пропитываемой специальным составом из жидкого стекла,
делающим его несгораемым. Отличие нетлеющего шнура по внеш-
нему виду заключается в том, что в верхнюю светлую оплетку встав-
лена одна цветная нитка.
2. Технические требования, предъявляемые к шнурам. Основные
размеры бикфордова шнура представлены в табл. 67.
Т а б л и ц а 67
Сорта шнура Диаметр в мм Длина
от до
Белый Асфальтированный Двойной асфальтированный . Гуттаперчевый Нетлеющий ' 4,5 5,0 5,0 5,0 ' 5,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 10
Допускают изготовление шнура длиной в 50 м при условии нане-
сения на нем прочной краской порядковых номеров через каждые
10 м длины шнура, начиная от наружного конца.
По характеру оплетки бикфордовы шнуры разделяются следующим
образом (табл. 68).
Таблица 68
Виды шнура Оплетка
внутренняя наружная
Белый 1-й ряд: джутовая или льня- ная; 2-й ряд: джутовая, льня- ная или хлопчатобумажная, покрытая слоем смолы или нефтяным битумом Джутовая, льняная или хло- пчатобумажная, покрытая бе- лой клеевой краской и опуд- ренная тальком
Асфальтирован- 1-й ряд: джутовая или льня- Джутовая, льняная или хло-
ная; 2-й ряд: джутовая, льня- ная или хлопчатобумажная, покрытая слоем смолы или нефтебитума и асфальтовой ма- стикой пчатобумажная, покрытая сло- ем смолы и парафина и опуд- ренная тальком
Двойной асфа- 1-й ряд: джутовая или льня- Хлопчатобумажная, покры-
льтированный ная; 2-й ряд: Джутовая, льня- ная или хлопчатобумажная, покрытая слоем смолы или нефтебитума и асфальтовой ма- стикой; 3-й ряд: хлопчатобу- мажная или льняная, покрытая асфальтовой мастикой тая слоем смолы и парафина и опудренная тальком
Гуттаперчевый 1-й ряд: джутовая или льня- ная; 2-й ряд: джутовая, льня- ная или хлопчатобумажная, покрытая слоем смолы или нефтебитума Джутовая, льняная или хло- пчатобумажная, покрытая сло- ем смолы и гуттаперчевой ма-
Нетлеющий 1-й ряд: джутовая или льня- ная; 2-й ряд: джутовая, льня- ная или хлопчатобумажная, покрытая слоем смолы или нефтебитума Джутовая, льняная или хло- пчатобумажная, пропитанная несгораемым составом
Шнуровой порох, идущий на снаряжение бикфордовых шнуров,
должен полностью удовлетворять требованиям ОСТ, приведенным
выше (§ 37, п. 2).
Джутовая, льняная и хлопчатобумажная пряжи, идущие на изго-
товление шнуров, должны быть прочными, ровными, без узлов и утол-
щений и не иметь следов гнилости и нескрученных мест.
3. Технические требования. Готовый шнур должен удовлетворять
следующим техническим условиям:
1. Шнур должен гореть со скоростью 600 мм/мин (1 см/сек), при-
чем допускают отклонения в ту и другую сторону не более 10%. ТУ
требуют конкретно, чтобы скорость горения отрезка в 600 мм была
не менее 60 и не более 70 сек.
217
Это требование особенно важно для обеспечения нормальной и безопасной
работы с бикфордовым шнуром. Каждую партию бикфордова шнура поэтому обяза-
тельно испытывают на скорость горения.
Ускоренное или замедленное горение может происходить по разным причинам.
Причиной ускоренного горения может быть слабая набивка пороховой сердце-
вины или перерыв ее с разбросанными на протяжении перерыва отдельными зер-
нами: в этом случае обеспечивается быстрая передача огня.
Ускорение горения может произойти также от увеличения давления газов
при взрывчатом разложении сердцевины, если возникнут затруднения для выхода
газов вдоль оси шнура или через его оболочку.
Замедленное горение может получиться вследствие переуплотнения сердце-
вины. Отказы и затухания могут давать также шнуры с отсыревшей сердцевиной.
При полном перерыве сердцевины («провертках») шнур, как правило, затухает.
Отсюда становится понятной важность и обязательность тщательного осмотра
каждого круга шнура на месте потребления.
2. В месте горения пороховой сердцевины шнура допускается лишь
небольшое искрение в отдельных точках шнура не сплошным пучком
3. При испытании целого круга на полноту горения не должно
получаться затухания горения.
4. В наружной оболочке шнура не должно быть трещин, переломов
и следов подмочки.
5. Асфальтированный и гуттаперчевый шнуры должны быть водо-
непроницаемы.
6. Гуттаперчевая и асфальтированная оболочки шнура не должны
быть мягкими и липкими при температуре 4- 45° С и не ломаться при
температуре —15° С.
Кроме того, года два назад требовалось (особенно в военных за-
казах) залеплять концы в асфальтированном и гуттаперчевых шнурах
для их изоляции смоляным варом или мастикой. Сейчас, как правило,
этой операции не делают.
§ 48. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШНУРОВ
1. Общая схема процесса. Общая схема технологического про-
цесса дана на фиг. 106. Процесс производства бикфордова шнура раз-
деляется на две части: получение «основы» шнура и обработку ее.
«Основу» шнура получают на станках первой оплетки (так называе-
мых «основных станках»). Здесь поступивший со склада предвари-
тельно просеянный порох покрывают двумя рядами также предва-
рительно подготовленной (высушенной и перемотанной) пряжи. После
контроля полноты насыпки на особых контрольных станках раз-
бракованная «основа» поступает на первую осмолку, а асфаль-
тированный — еще и на асфальтировку. Затем шнур передают на
станки-оплетки (обмоточные станки). На этих станках шнур обматывают
третьим рядом пряжи, а затем передают на окончательную обработку
в зависимости от сорта шнура: белый — окрашивают белой клеевой
краской, асфальтированный — осмоляют, двойной асфальтированный
еще раз проходит обмотку и покрытие вторым слоем асфальта, гутта-
перчевый — также осмоляют и покрывают гуттаперчей.
219
Полученный шнур режут на мерильном барабане на отрезки длиной
в 10 м, свертывают в круги, упаковывают в пачки, укладывают в ящики
и отправляют на склад.
2. Подготовка сырья и полуфабрикатов для основы шнура. В производстве
шнура применяют целый ряд материалов: пряжу, нитки, порох, смолу, нефте-
битум, асфальт, гуттаперчу, мел, глину (каолин), парафин, столярный клей,
Все сырье перед пуском в производство подвергают контролю на кондицион-
ность по действующим ТУ. Сырье, не соответствующее техническим условиям,
бракуют и на производство не допускают.
Обычно в цехе производства бикфордова шнура подготовка смолы (ее «варка»)
выделена во вспомогательную мастерскую; приготовление же краски, асфальтовой
мастики и гуттаперчевой массы производится в самой шнуровой мастерской. О под-
Здесь же остановимся на подготовке сырья собственно для «основы» шнура.
Таким сырьем являются порох, пряжа и нитки (для направляющей нити).
Порох. До пуска в производство порох подвергают в цехе предварительному
испытанию на скорость горения в основе шнура, для чего изготовляют образчики
шнура с данным порохом и их сжигают, определяя время горения в зависимости
от величины насыпки. Насыпкой пороха называется количество пороха в г, при-
ходящееся на 0,4 м шнура; обычно это количество колеблется в пределах 1,25—
1,5 г. При такой насыпке 600 мм «основы» сгорают в 60—70 сек.; вообще же, чем
больше насыпка, тем медленнее будет гореть шнур.
Выбрав величину насыпки, порох пускают со склада на производство, причем
предварительной операцией здесь является просе й к а пороха для удале-
ния посторонних примесей.
Металлические и другие твердые предметы, попадая в станок, могут вызвать
взрыв пороха. Просейку на заводах ведут либо на качающемся сите, либо на столе
для просеивания через медное или шелковое сито.
Помещение просейки находится в здании основной мастерской, но оно должно
быть совершенно изолировано от других рабочих мест. На некоторых заводах
вследствие особой взрывоопасности просейку выносят даже в особое отдельно
стоящее здание.
Пряжа. Пряжу перед пуском на изготовление шнура подвергают сушке
и перемотке.
Пряжа имеет нормальную влажность до 8—10%. Очевидно, что пряжу с такой
влажностью нельзя приводить в соприкосновение с порохом без опасения пони-
зить его взрывчатые свойства в результате увлажнения. Поэтому перед употреб-
лением пряжа должна быть высушена.
Пряжу высушивают до влажности 3—4%. Сушку пряжи можно производить
просто в обогреваемых помещениях при температуре 40—45° С в течение 18—20 час.
или в специальных камерных сушилках при температуре около 50° С в течение
примерно б час. Высушенную пряжу передают на перемотку. Перемоточную
мастерскую располагают рядом с сушилкой. В ней находятся мотальные станки
(шпульные машины) обычного, принятого в текстильной промышленности, типа,
которые перематывают пряжу и нитки с мотков на деревянные шпульки (тростиль-
ные патроны); на станках, вырабатывающих шнур, пряжу можно применять только
намотанную на шпули, поэтому ее приходится перематывать; при перемотке пряжу
контролируют и все неровные места и узлы из нее вырезают. Пряжу, перемотан-
ную на шпули, отправляют на основные обмоточные станки.
Направляющая нить. Направляющую нить шнура, проходящую
в центре пороховой сердцевины, раньше пропитывали 8%-ным раствором калиевой
селитры с целью превращения ее в передатчик огня в случаях перерыва пороховой
сердцевины.
В настоящее время этой операции не производят.
3. Приготовление основы шнура. Основу шнура вырабатывают
на основных (обмоточных) двухшпиндельных станках.
Приготовление основы шнура — самая сложная и ответственная
операция шнурового производства: от качества основы зависит ка-
чество шнура. Основа состоит из: 1) направляющей нити, проходящей
в центре пороховой сердцевины, 2) пороха и 3) двойной обмотки пря-
жей.
Направляющая нить при изготовлении шнура помогает ссыпаться
пороху: она тянет его за собой, не давая скапливаться и забивать
трубку, по которой подают порох.
Пряжу для оплетки и направляющей нитки применяют следующих
номеров и качеств (табл. 69).
Вид и свойства пряжи Льняная или джутовая Хлопчатобумажная
оплетки контрольн.
Номер 2.5/12, 3,5/12; 2,5/16; 3,5/16 2,5/18; 3,5/18 20/4, 28/4 34/3 и 44/3 3
Влажность, не более % 34/4, 20/3 3
Содержание костры в % 1
Количество жиров растительного происхождения допускается, не более % 2 - -
Основная мастерская расположена в двухэтажном здании. В пер-
вом этаже устанавливают станки, а во втором — над каждым станком
ставят загрузочные воронки, соединяющиеся со станками трубками;
воронки и трубки медные и служат для засыпки пороха.
Принцип действия основного обмоточного станка, в общем виде
изображенного на фиг. 107, заключается в следующем. В верхней
части машины находится воронка, в которую засыпают шнуровой
порох и через центр которой сверху проходит направляющая хлоп-
чатобумажная нить. Порох вместе с движущейся нитью с определен-
ной скоростью сыплется вниз тонкой струнообразной
струей; при выходе из нижней части воронки порох получает на верх-
нем диске первую оплетку, после чего, дойдя до второго диска, он
получает вторую оплетку. Полученный, таким образом, шнур наматы-
вается на катушку, помещающуюся в нижней части машины.
Детали современного оомоточного станка представлены схематически на
фиг. 108. Этот станок, имея два шпинделя, дает сразу два шнура: шнуры обра-
зуются совершенно самостоятельно, независимо друг от друга.
Основные части станка: станина 7, два верхних диска 2, матрица и саль-
ник 3, контрольный прибор 4, нижний диск 6, сальник и направляющая втулка
нижнего диска 6 и каретка 7.
Станок работает следующим образом: сбоку на станине 7 имеется деревян-
ная стойка 8, в которую вставляют шпулю (надетую на металлическую ось)
221
бор 9 проходит в отверстие потолка, прпа/
ром этаже нить перекидывается чебез
—
опадая во второй этаж здания. Во вто-
!СЗ два блока над воронкой и, пройдя в
станок по трубке 10.
Фиг. 108. Схема основного обмоточного станка.
обмоточный станок
(общий вид).
По той же трубке в станок пс дается и порох из верхней загрузочнсй
воронки; на трубке 10 имеется пробкоЕый медный кран, закрыв который, можно
зрекратить подачу пороха.
Из трубки 10 порох сыпется в воронку 11, которая оканчивается матрицей
1 сальником3; в эту же воронку 11 напра вляется пряжа со шпуль, надетых на вер к-
<ие диски 2. На горизонтальные оси первого сверху диска надевают с льняной
1ряжей четыре шпули, на второй диск ------
>22
— шесть шпуль, тоже горизонтально.
При работе станка диски со шпулями вращаются и выходящий из трубки по-
рох обматывается вращающейся вокруг него пряжей. Образование шнура проис-
ходит в матрице, а затем он проходит через сальник 3- Сальник выравнивает шнур;
кроме того, при прохождении через него порох уплотняется. Выйдя из сальника 5,
шнур проходит через полый вал 12, оканчивающийся конусом 13, который держит
Из конуса шнур проходит между валиками контрольного прибора 4, который
автоматически останавливает станок, если шнур идет без пороха, как говорят —
с «провертками».
После контрольного прибора шнур проходит в сальник 6 в центре нижнего
диска.
На пальцы нижнего диска надевают вертикально семь шпулей с соответствую-
щей пряжей, предназначаемой для второй оплетки. Концы пряжи со шпулей про-
девают в прорези направляющей втулки и обматывают вокруг шнура. Диск со
шпулями вращается, и при этом пряжа обматывает проходящий в центре диска
шнур. Пряжа ложится на шнуре в направлении, обратном первому ряду, так как
верхний и нижний диски вращаются в противоположные стороны. Пройдя через
сколько раз вращающийся конический шкив 15; затем шнур перекидывается через
неподвижный блок 16 и наматывается на катушку, которая надевается на валик 17
Направляющая втулка, имея пр своей окружности прорези для каждой нитки,,
не дает рядам пряжи путаться, и все семь ниток правильно укладываются на шнуре
по его длине, одна за другой. Вращающийся конический шкивок 15 протягивает
шнур через весь станок и создаёт требуемое натяжение.
На полу под каждым станком устанавливают две каретки 7, которые состоят
из стоек, валика для катушек 17, самоходного винта 18 и водилки 19- При вращении
катушка, надетая на валик 17, наматывает на себя шнур. Вдоль самоходного винта
при его вращении передвигается водилка, состоящая из гайки, надетой на винт,
и двух стержней, между которыми пропускается шнур.
При движении водилки шнур равномерно распределяется по длине катушки.
Самоходный винт имеет две противоположные нарезки, поэтому водилка передви-
гается от одного конца до другого и обратно, автоматически меняя направление.
Катушку, заполненную шнуром, снимают и заменяют новой, причем шнур обре-
зают около катушки, а станок остается заправленным; весь шнур из станка выни-
или при других неполадках. Количество намотанного шнура отмечается по счет-
чику 21, установленному на станке.
Рабочий, обслуживающий станок, должен внимательно следить за шнуром,
не допуская образования брака. При обрывах пряжи необходимо немедленно1
останавливать станок и заправлять оборвавшуюся нить; особенно надо следить
за обрывом направляющей нити, так как без нее весь шнур идет в брак. Необходимо
строго следить за чистотой матриц и нагревом обжимов: работа с грязными матри-
цами или разогревшимся обжимом может стать причиной взрыва. Сработанные
Как было указано выше, на присутствие пороха шнур проверяют контроль-
Контрольный прибор, составляющий деталь только что рассмотренного
станка (деталь 4, фиг. 108), изображен отдельно на фиг. 109. Он состоит из двух
вижную стойку соединен со штоком 5 и пружиной 6; под штоком находится
планка 7.
При прохождении через контрольный прибор шнура нормального размера
валики раздвинуты, и собачка находится на упоре. Если шнур меньшего диаметра,
т. е. без пороха, пружина притянет валики, собачка же, соскочив с упора, осво-
бодит пружину 6 и шток 5, а последний ударит по планке 7. Планка 7 соединена
с замком 9, который держит переводку 10. При ударе по планке замок9 подни-
мается, освобождая переводку Ю, а она, притягиваемая пружиной, переводит
223
ремень с раоочего шкива на холостой, и станок остана!
станка вручную замок поднимают рукой за рукоятку 8.
Приводится в движение основной станок следующим образом. За каждым
станком устанавливают отдельные приводы, состоящие из шкивов и зубчатых ко-
лец. Один из шкивов привода соединяют с трансмиссией. Вращение трансмиссии
через приводы передается ременной передачей шкивом 20, сидящим на одном валу
с дисками станка; при
вращении шкивов враща-
ются и диски станка.
зубчатых шестерен вра-
щается конический шкив
станка 15, вал которого
приводит в движение
самоходный винт 18, ка-
рету и катушки. Нор-
мально станок работает
непрерывно с останов-
ками только при обрывах
нити и при съеме ка-
Перед началом работы
вок на ремонт и др.) его
необходимо заправить,
что производится следую-
щим образом: на оси дис-
ков надевают шпули
с пряжей, причем их
подбирают одинаковые
по размеру; со шпулями
разных размеров рабо-
тать нельзя, так как это может вызвать перекос дисков. После установки
всех шпуль направляющую нить поднимают вверх во второй этаж, и,
проведя через блоки, пропускают через загрузочную воронку и трубку в станок.
Воронку вставляют в установленную на полу подставку. После того как нить
пройдет через воронку, в нее засыпают порох при закрытом кране на трубке. Нитки
с верхних дисков заправляют в воронку 11 и тянут за концы у конуса. Когда нитки
выйдут из конуса, их пропускают через сальник нижнего диска и затем открывают
кран на пороховой трубке и медленно пускают станок. До образования конца
достаточной длины рабочий тянет шнур рукой, а затем, остановив станок, обма-
тывает шнур вокруг конического шкива, перекидывает через ролик и заматывает
.конец на катушку. После пуска станка шнур наматывается на вращающуюся
катушку уже автоматически.
После заправки станка заново, как уже указывалось выше, его сразу не пу-
скают на выработку валовой продукции, а сначала делают пробные образчики
шнура, на которых подбирают требуемую величину насыпки.
После того как установлена величина насыпки, вновь пускаемый станок сна-
чала регулируют для получения заданной насыпки. Отрегулировав насыпку,
станок пускают в работу. Время от времени каждую катушку проверяют на на-
сыпку, для чего берут с катушки отрезок шнура в 0,3 или 0,4 м, раскручивают
его над листом бумаги и взвешивают насыпавшийся порох на аналитических
весах; величину насыпки записывают на паспорте катушки.
4. Контроль основы шнура. Контроль производят на контроль-
ных станках, размещенных вместе с основными станками в одной и
той же мастерской. Контроль ведут на качество обмотки и присутствие
пороха. Шнур с пропусками пороховой сердцевины («провертками»)
бракуют, так как при горении он может дать затухание. Неудовлетво-
рительная обмотка тоже понижает качество шнура, уменьшая его
прочность, а при осмолке в этих местах порох может дать затухание
в результате флегматизации смолой.
Основную часть контрольного станка (фиг. 110) составляет прибор
совершенно аналогичный описанному выше (фиг. 109). При прохож-
дении через контрольный прибор шнура без пороха станок автомати-
чески останавливается. Заметив остановку станка, рабочий прощу-
пывает 1—2 м шнура и вырезывает обнаруженный брак. Концы шнура
Фиг. 110. Контрольный станок.
сращивают связыванием пряжи основы и сверху обматывают ниткой.
При сращивании шнур раскручивают с концов, причем порох надо
высыпать в ящик на станке, куда складывают и весь вырезанный брак-
За качеством наружной обмотки наблюдает рабочий. Места с
поврежденной обмоткой вырезывают или помечают меткой (завязыва-
нием нитки).
Контроль шнура надо производить очень тщательно, так как брак,
пропущенный при этой контрольной операции, не может быть обна-
ружен в дальнейшем, и он попадет в готовую продукцию.
Проконтролированный шнур отправляют на осмолку.
Контрольный станок (фиг. 110) состоит из деревянной рамы 7, укрепленного
на ней контрольного прибора 2, направляющих роликов 3 и 4, крюка для оси
валу, который в свою очередь получает вращение от ролика, связанного с транс-
миссией. При вращении катушки шнур протягивается через весь станок и нама-
тывается на нее. Ролик 4 соединен с ползунком самоходного винта. При вращении
винта ползунок последовательно движется в обе стороны, и шнур распределяется
по длине катушки.
На катушку 6 перематывают катушку с основного станка. Катушка укреп-
лена в вилке и может вместе с ней подниматься и опускаться при помощи подъем-
ного механизма 7. Заполненную шнуром катушку снимают со станка и заменяют
пустой.
5. Первая осмолка и разделение шнура на сорта по времени го-
рения. Первая осмолка заключает
в себе две операции: варки смолы
и собственно осмолки.
Шнур поверх двойного ряда
пряжи для изоляции покрывают
смолой. Для осмолки употреб-
ляют смолу хвойных пород, глав-
ным образом, сосновую.
Варку смолы производят
в специальной смоловарочной
мастерской, оборудованной либо
печами с вмазанными в них кот-
лами, обогреваемыми дымовыми
газами, либо электрическими смо-
ловарками.
Готовая смола из смоловарки
поступает на осмолку.
Осмолка основы
нием шнура с катушек через
130—150° С (фиг. 111).
По выходе из ванны
шнур, пройдя обжимоч-
ные матрицы, наматы-
вается на катушки на-
моточного станка (фиг.
112).
Катушки со шнуром с
контрольного станка пере-
возят на осмолку на ваго-
нетке и устанавливают их
в специальные стойки перед
ванной для осмолки.
шнура
имеет целью предохранить сердце-
вину шнура от сырости и сделать
более прочным весь шнур, так как
смола, склеивая пряжу, не позво-
ляет ей раскручиваться, а пороху—
из нее высыпаться.
Осмолку производят протягива-
смолу, залитую в ванну и нагретую до
Фиг. 112. Намоточный станок.
Ванна (фиг. 111) для осмолки шнура состоит из железного котла 7, окружен-
ного паровой рубашкой 2; ванна вместе с рубашкой вставлена в деревянный
кожухЗ. Внутрь ванны опущена подъемная катушка 4, укрепленная на штанге 5,
соединенной с двумя другими направляющими штангами б. Катушка 4может под-
ниматься и опускаться помощью рычага над ванной, причем штанга S, поддержи-
вающая ее, скользит параллельными планками по направляющей штанге б. На-
верху с противоположных сторон ванны расположены: колодка — для вытяги-
вания шнура 7, а с другой — обжимочные матрицы 8. Под матрицами находится
желоб Р. Вся ванна помещена под вытяжным колпаком 70, соединенным с вытяж-
ной вентиляцией.
j паровую рубашку которого пускают пар. Смола должна быть горячей: через остыв-
:мола густеет. Заливают смолу через дверцы колпака. После заливки смолы на-
• шнур. Конец шнура с катушки пропускают через стержни вы-
[ногда называемой в производстве «трепалкой». Ее назначение—
вытягивание шнура, благодаря чему достигается более равномерное распределение
пороха и уплотнение его. Замечено, что чем си
более медленно горящим выходит шнур. После
вытяжной колодки шнур пропускают под
подъемную катушку 4 и через отжимные
Фиг. 113. Матрица.
Шнур пропускается под подъемную ка-
тушку после поднятия ее доверха котла при
помощи рычага.
После подводки шнура под катушку ее
обратно опускают в котел. Протаскивание
шнура через матрицу производят при помощи
металлического стержня с бородкой. Одно-
временно в аппарате может осмаливаться до
четырех шнуров в зависимости от количества
Матрица (фиг. 113) состоит из корпуса 7, укрепленного на стойке 2, сальника 3
и нажимной гайки 4, прижимающей сальник. Сальник — резиновая пробка —-
с отверстием диаметром в 2 мм. Проходя через матрицу, шнур отжимается от
избытка смолы, слой которой становится более ровным на его поверхности.
Смола, отжатая матрицами, стекает обратно в котел по расположенному над
матрицами желобу.
Регулировку отжима смолы производят при помощи нажимной гайки 4 мат-
рицы, подвинчиваемой гаечным ключом; при заправке шнура в матрицы опускается
и нажимная гайка.
Следует тщательно наблюдать за исправностью сальника, так как сработан-
ный сальник с увеличенным отверстием плохо отжимает смолу.
Затем шнур наматывают на намоточный станок. Во время протягивания
к станку шнур успевает достаточно просохнуть. Раньше, лет 8—10 назад, по вы-
ходе из матриц шнур пропускали через клеевую коробку, наполненную клеевой
водой, чтобы способствовать лучшему затвердеванию смолы, затем—через су-
шильные яшики (сухой воздух) и, наконец, через намоточный станок.
Намоточный станок (фиг. 112) состоит из деревянной рамы 7, укрепленных
на ней катушек 2, водилки 4, привода в виде шкива 5 и шестерен 6- Деревянные
катушки 2 надеваются на валы станка, укрепленные в раме 7 и снабженные ше-
стернями, передающими вращение катушкам от привода. Надетую на вал катушку
закрывают закладкой 3. Станок устанавливают водилкой в сторону движения
шнура от смоляной ванны. После того как рабочий заправит шнур через ванны,
он пускает в ход намоточный станок и обматывает конец шнура вокруг катушки
станка: катушки, вращаясь, наматывают на себя шнур.
Приводится станок в движение от трансмиссии через шкив 5; шкив 5 сидит
на одном валу с шестеренкой, которая передает вращение другим шестерням, сое-
диненным с катушками. Водилка 4, передвигаясь по самоходному винту, распре-
деляет шнур по длине катушки.
Заполненные шнуром катушки снимают и заменяют пустыми. Замену произ-
водят при остановленном станке.
При осмолке шнура нельзя допускать длительного пребывания его в смоляной
ванне, так как смола может проникать сквозь оплетку, флегматизировать
порох и привести к затуханиям шнура.
НОрМаЛЬНО ВО ВреМЯ рабОТЫ пплтагипо^а oouutr
Катушки с намоточных станков передают на дальнейшую обработку.
со скоростью
До осмолки, как мы видели, никакого деления шнура на сорта
не производят, и основу для всех видов шнура готовят совершенно
IV/у -АХ—<9 О ^^.7 Э)—в №—5 5
одинаково. После осмолки шнур разделяют на сорта.
Для этого проводят проверку основы на время горения. От каждой
катушки осмоленного шнура берут пробу на горение в виде двух от-
резков длиной по 0,6 м; в специальной контрольной будке шнур сжи-
гают, отмечая при помощи секундомера время горения отрезка. Нор-
мальное время сгорания отрезка длиной в 0,6 м должно быть около
60 мм/сек.
Более быстро сгорающую основу назначают на изготовление
гуттаперчевого или асфальтированных шнуров, а медленно сгораю-
щую— на белый сорт. Такое распределение делают из тех соображе-
ний, что асфальтированные и гуттаперчевый шнуры в дальнейшей
работе снова пройдут через вытяж-
ную колодку, где их сердцевина
несколько уплотнится, и горение
замедлится. На белый шнур назна-
чают основу с временем горения 60—66
j мм!сек, на асфальтированный — с
горением 58—60 мм/сек и на двой-
ной асфальтированный и гуттаперче-
вый — с горением 55—68 мм/сек.
Распределенный на сорта шнур
проходит дальнейшую обработку, для
каждого сорта различную.
6. Изготовление белого шнура.
Дальнейшая обработка белого шнура
слагается из операций: а) нанесения
поверх смолы второй оплетки, б) ее
окраски белой клеевой краской и
опудривания тальком, в) разрезки
шнура, сматывания его в круги и
укупорки.
Основу шнура, выбранную после контроля на горение для изго-
товления белого шнура, отправляют на катушках намоточного станка
во вторую оплетку. Эту оплетку производят на обмоточных
станках (фиг. 114). Оплетка имеет целью предохранить смоляной слой
от внешних воздействий; она также делает шнур более прочным. Кроме
того, при повышении температуры смола размягчается, и шнур без
второй обмотки стал бы слипаться.
Станок второй обмотки состоит из следующих главных частей (фиг. 114):
на чугунной станине 1 укреплен на валу диск с пальцами 2; в центре диска 2 поме-
щена направляющая втулка с сальником 3- Около станка на полу установлена
каретка 4, состоящая из стоек, на которых укреплены самоходный винт 5 с во-
дилкой 6 и ось для катушки. Диск 2 с пальцами надет на вал 7, на котором также
укреплены шкивы 10.
Станок работает следующим образом. Катушки с основами шнура укрепляют
при помощи железной оси на стойках специального столика, помещаемого перед
станком; катушка при этом может свободно вращаться на оси. Конец шнура с ка-
тушки перекидывают через ролик над столиком, протягивают до станка, переки-
дывают через ролик над станком, а затем пропускают через сальник 3 в центр
диска 2.
Фиг. 114. Станок второй обмотки.
11осле сальника шнур проходит в полом валу 7. По выходе из вала шнур обма-
тывают несколько раз вокруг конического шкива 8 и затем перекидывают через
ролик, укрепленный сзади станка. С этого ролика шнур возвращается к станку
на катушку. Шпули с пряжей надевают на пальцы диска, а концы пряжи пропу-
скают через прорезы направляющей втулки 3 и обматывают вокруг шнура.
Шнур протягивается через станок при вращении конического шкива 8 и ка-
тушки на каретке; конический шкив создает натяжение шнура, делает его ход
более равномерным и протягивает шнур через станок. Самоходный винт 5 с
водилкой б при намотке распределяют шнур по длине катушки.
Станок приводится в движение от трансмиссии; холостой и рабочий шкивы 70
имеют переводку для пуска и остановки станка. При вращении шкивов вращается
диск со шпулями. Вращение также передается шкиву, приводящему в движение
катушку на каретке и самоходный винт.
Заправку станка заново производят следующим образом: шнур с катушки
(на столике) через направляющие ролики пропускают через сальник 3 и полый
вал 7. Концы пряжи со шпуль, надетых на пальцы диска, закладывают на шнур;
после этого станок пускают в действие, а выходящий из вала шнур рабочий тянет
рукой. Когда образуется длина шнура, достаточная для заправки, станок останав-
ливают, а шнур обматывают вокруг конического шкива, перекидывают через ролик
сзади станка и затем на катушку. После этого станок пускают в ход. При непре-
рывной работе конец шнура кончающейся катушки (на столике) привязывают
к шнуру новой катушки, а по выходе из станка эти концы разъединяют. Намотан-
ную катушку вынимают из каретки 4, заменяя свободной.
При обрыве нити или смене шпуль станок останавливают, а нитку заправляют
в прорезь направляющей втулки и закидывают на шнур. Заправлять станок на
не сорвались при ходе станка.
Катушки со шнуром, обмотанным третьим рядом пряжи, передают
на дальнейшую обработку — окраску шнура.
На окраску шнур направляют на катушках обмоточного станка.
Поверх третьего ряда пряжи белый шнур покрывают слоем белой
клеевой краски. Клеевая краска, склеивая пряжу, не дает ей раскру-
чиваться и, кроме того, защищает смоляной слой.
Примерный состав клеевой краски следующий ( в %):
57
16
18
каолина
Кроме того, в краску добавляют загрязненный тальк, собранный
со стола после опудривания шнура.
Шнур окрашивают в ваннах, по конструкции аналогичных осмолоч-
ным (фиг. 111).
Катушки со шнуром после второй обмотки ставят на стойки перед
ванной, а концы шнура пропускают под подъемную катушку и через
отжимные матрицы.
После того как шнур прошел через ванну под подъемной катушкой
и через отжимные матрицы, его направляют далее через стол с таль-
ком, который опудривает шнур. Для этого тальк насыпают
на длинный стол с бортами, а шнур пропускают через тальк вдоль
стола. Протягивание через стол с тальком и через направляющие ро-
лики производят при помощи мерильного барабана (фиг. 115), для
чего шнур, заправленный через тйльковый стол, привязывают к рейке
мерильного барабана,
после, чего последний
пускают в ход, и )н
П" наматывает шнур ла
&3 еебя.
\ II ‘I/ j JJ Ji Вся аппарату за
ПРИ окРаске шнура,
так же как и П])и
осмолке, установлена
в одну линию’и шнур
проходит непрерывно
с катУшек через ван-
НУ и тальковый стол.
I Обычно В шнуровой
Фиг. 115. Мерильный барабан (общий вид).
раске одновременно
идут два или четыэе
шнура.
Отмеривают шнур ia
мерильном барабане с
окружностью в 10 м.
Барабан представляет собой (фиг. 116) цилиндр 1 диаметром 3,2 м из деревян-
Фиг. 116. Мерильный барабан (вид сбоку).
ду со спицами.
Вал барабана через при-
вод 2 получает вращение от
трансмиссии. Перед барабаном
имеется самоходный винт с
гайкой, на которой укреплен
ролик. С направляющих ро-
ликов шнур проходит через
ролик на гайке самоходного
винта, и при вращении винт,
передвигаясь вместе с гайкой,
при намотке распределяет шнур
по длине барабана. Самоход-
ный винт приводится во вра-
щение приводом 3-
Под барабаном расположе-
ны батареи 5, по которым про-
ходит пар. Шнур при намотке
на барабан, проходя над на-
гретыми батареями, вполне
высыхает. Батареи располагают
на дне бетонного углубления,
в которое примерно на четверть
опущен и самый барабан.
Для окраски устанавли-
вают на одну ванну по два
барабана: во время намотки
шнура на один барабан с дру-
гого барабана его срезают.
При срезании надо следить, чтобы шнур не попадал на сушильные батарее
случайно упавший отрезок необходим» немедленно убрать. Также необходимо
230
барабане при остановках не разрешается: шнур должен быть срезан и передан
Нарезанный кусками по 10 м. шнур свертывают в кру-и
на намоточных столах. Намотку ведут или вручную или механическим
путем.
При ручной намотке куски шнура kj адут на стол, длина которого соответств} ет
длине отрезков шнура. На противоположных концах стола укреплены деревянные
ступенчатые барабаны-шарки, имеющее ручку для вращения. Барабан имеет
вязывает ниткой.
Срезанный с мерильного барабана шнур перекидывают на валик выдвижн)й
барабан
Свернутые в круги (фиг. 119) отрезки бикфордова шнура рабочий
передает с шарков (барабанов для свертывания кругов) на поставле ч-
ный рядом с ними стол, где другой рабочий перевязывает их ниткой:
большие круги в двух местах, а маленькие — в одном, и затем укл1-
дывают круги в пачки. Пачки (бухты) складывают из 25 кругов.
Круги берут четырех размеров: с барабана диаметром 223 мм укладывают
семь кругов; с барабана 184 мм — семь кругов, с барабана 130 мм — шесть
кругов и с барабана диаметром 97 мм — пять кругов. Круги вкладывают друг
крестообразно шпагатом.
Бухты (пачки) помещают едва рядав деревянные ящики (фиг. 121)
по 12 или 8 пачек в каждый. Бухты должны быть уложены настолько
231
плотно, чтобы при перевозке и перегрузке ящиков была исключена
возможность какого-либо их движения и перемещения в ящике.
Заполненный ящик закрывают крышкой, забивают гвоздями и
на вагонетке отправляют на склад; здесь ящики обвязывают проволо-
кой и в таком виде хранят до отправки потребителю. На крышке и
стенках ящиков делают краской, не смывающейся водой, отчетливую
надпись, которой обозначаются: а) заводская марка, б) название шнура,
в) месяц и год изготовления, г) количество кругов в ящике, д) вес
брутто, е) номер партии и номер ящика, ж) номер ОСТ, з) знак, со-
гласно инструкции по перевозке ВВ железнодорожным и водным
транспортом.
7. Изготовление асфальтированных шнуров. На внутреннюю оп-
летку асфальтированного шнура наносят дополнительную изоляцию
в виде слоя асфальтовой мастики. Двойной асфальтированный шнур
снабжают еще одной оплеткой, покрываемой также слоем асфальтовой
мастики.
Наружная оплетка у обоих сортов одинаковая-
Ниже мы опишем подробно фабрикацию асфальтированного шнура.
Основа, назначенная после контроля на горение на изготовление ас-
фальтированного шнура, покрывается асфальтом путем протягивания
ее через расплавленную асфальтовую мастику. Покрывают шнур ас-
фальтом поверх слоя смолы, т. е. после первой осмолки.
Аппаратура для приготовления асфальтированного шнура состоит
из ванны для покрытия шнура асфальтом, тянущих бороздчатых шки-
вов, самоклада, мешателя и расходной ванны. Шнур, протягиваемый
через ванну тянущими шкивами, покрывается в ней асфальтовой ма-
стикой и складывается затем в самоклад. Мастику приготовляют в ме-
шателе и затем перекладывают в расходные ванны; оттуда ее берут
по мере надобности в ванны для покрытия шнура асфальтом.
столярный клей и мыло. Примерный с о с •
клей сторярный
мыло...........
58
мешатель снабжен двумя лопастными винтами—мешалками 2 и паровой рубаш-
кой 3- В мешатель загружают компоненты мастики, в рубашку подают пар и ме-
шалку пускают в ход. Приготовление -мастики продолжается 2—2,5 часа.
Готовую мастику перекладывают деревянными лопатками в расходную ванну,
представляющую собой железный бак с паровой рубашкой и вытяжным колпаком.
Во все время "нахождения мастики в ванне через ее рубашку пропускают пар,
Эта ванна (фиг. 123) состоит из подставки 1 и укрепленного на ней котла 2
с паровой рубашкой 3- Ванна имеет вытяжной вентиляционный колпак, снабжен-
ный дверцами для ее загрузки. В одной стенке котла имеются «глазки» б, а в дру-
гой, проитивоположной — отжимные матрицы 7. «Глазки» б расположены против
каждой матрицы 7. Всего в ванне матриц и соответственно «глазков» четыре. Около
ванны на кронштейне установлено четыре ролика 5; ролики 5 установлены против
каждого глазка ванны. Ванна разделена на три части перегородками.
233
---Катушку с осмоленным шнуром устанавливают в стоике перед ванной; шнур
1роходит через ролики 5 и глазки 6 и, пройдя через ванну, выходит из матриц 7.
Одновременно через ванну может быть пропущено четыре шнура, хотя обычн0
работают только на два шнура. Матрица оканчива-
ется обжимной втулкой — сальником, при проходе
через отверстие которого задерживается излишек
асфальта, а оставшаяся на шнуре мастика ложится
более равномерно. Сальники представляют собой
стальные цилиндры с отверстием внутри диаметром
4 мм', для асфальтировки обычно берут сработанные
Фиг. 122. Метатель.
Фиг. 123. Ванна для
покрытия шнуров ас-
фальтом и гуттаперчей.
сальники основного станка. Так как при асфальтировке сальники также сраба-
тываются, т. е. увеличивается отверстие, то периодически их заменяют новыми.
При помощи бороздчатых шкивов, описывае-
мых ниже, шнур по выходе из матриц протяги-
вается вдоль по помещению мастерской; при этом
мастика на нем остывает и затвердевает. На своем
пути шнур встречает стол с тальком, проходя
Фиг. 124. Тянущий
бороздчатый шкив.
предохраняет шнур от слипания. Пройдя путь
от ванны до направляющего ролика, укреплен-
ного на стойке за тальковым столом, и обогнув
ролик, шнур возвращается обратно по направле-
нию к ванне и на пути от направляющих роли-
ков встречает тянущие бороздчатые шкивы.
Тянущие бороздчатые шкивы, протягивая шнур
через ванну и по мастерской, передают его либо
щаемую в намоточный станок.
Тянущий бороздчатый шкив (фиг. 124) состоит
из чугунной рамы 7, на которой укреплены две
пары бороздчатых шкивов 2, таким образом, что
с каждой стороны станков (справа и слева) име-
ется по два шкива, стоящих друг за другом (зад-
ние шкивы на фиг. 124 не видны). Приводной
шкив 3 связан с трансмиссией и, вращаясь, при-
водит во вращение также бороздчатые шкивы.
Бороздчатые шкивы имеют канавки, в которые ложится шнур; шнур делает
на шкивах петлю, огибая их сначала сверху, затем снизу и опять сверху; при этом
vnuxBdibwdei ииа шкива, расположенные друг за другом с одной стороны станины.
Таким образом шнур идет по своему прямому направлению с направляющих ро-
ликов в сторону ванны, а обогнув шкивы, меняет направление на обратное и за-
тем, выходя опять наверх шкивов, продолжает свой первоначальный путь от на-
правляющих роликов. Своим вращением шкивы и тянут шнур вдоль мастерской.
Протянутый бороздчатыми шкивами
того или иного устройства. Здесь шнур
вторично проходит по роликам сквозь
Самоклад (фиг. 125) состоит из
стола для талька 1 и роликов в нем 2, таза
самоклада 3, роликов 4, 5, 6 и направ-
ляющей трубы 7. Движение шнура на
самокладе следующее: поднявшись с таль-
кового стола к ролику 4, шнур перекиды-
вается через него и через вращающийся от
трансмиссии ролик 6; около вращающегося
ролика имеется прижимной ролик 5, кото-
рый улучшает процесс протягивания шнура.
Протянутый шнур спускается по направ-
ляющей трубе 7 в таз самоклада 3-
Таким образом при асфальтировке
шнур с катушек намоточного станка, уста-
новленных в специальные стойки, пропу-
скается через ванну, протягиваясь борозд-
чатыми шкивами, а с бороздчатых шкивов передается на самоклад, где, опудрен-
ный тальком, он укладывается в железные тазы. Заполненные тазы заменяют пу-
стыми, равным образом опорожненные катушки намоточных станков заменяют
новыми.
При асфальтировке, как и при осмолке, все бракованные места помечают
вновь для последующей их вырезки.
Покрытый асфальтовой мастикой шнур в тазах с самокладов перевозят или
переносят на вторую обмотку.
Вто'рую обмотку, имеющую целью создать предохранительную
оболочку для асфальтового слоя, производят на таких же обмоточных
станках, как и для белого шнура.
Работу на станке ведут, как при обмотке белого шнура. Разница заключается
только в подаче необмотанного шнура в тех случаях, когда он идет не с катушек,
а из тазов. В этом случае тазы самоклада ставят перед обмоточным станком на
круглую подставку, которая находится между стойками столика для катушек.
Таким образом на станках второй обмотки можно работать и с катушек и из
Конец шнура из таза перекидывается через направляющие ролики над сто-
ликом и станком, проходит через сальник в центре диска станка. Устройство
станка показано на фиг. 112, а работа его описана выше (§ 48, п. 6).
Подставка для таза на столике вращается, а вместе с ней вращается и таз,
что облегчает движение шнура.
Со станков второй обмотки катушки обмотанного шнура передают
непосредственно на вторую осмолку.
Вторую осмолку производят в таких же ваннах (см. фиг. 111),
как и первую. Пройдя отжимочные матрицы, шнур поступает в ван-
ночку с парафином. После парафинировки шнур опудри-
вают тальком.
Ванну с парафином ставят сразу за смоляной ванной, которая представляет
собой железный ящик, окруженный паровой рубашкой; ее устанавливают на
железных стойках, сверху ЗакрЫваДО ЫЛЯЖИЫМ KUJftiaRUM, ВДШШШИЫМ I! ВЫ-
тяжной вентиляцией. В стенке парафиновой ванночки, обращенной к смоляной
ванне, имеются отверстия («глазки») для ввода шнура, в противоположной же
стенке против глазков установлены матрицы, имеющие такое же устройство, как
и матрицы смоляной ванны (см. фиг. 113). Парафин расплавляют прямо в ван-
ночке при помощи пара, пропускаемого в ее рубашку.
Шнур проходит в глазки парафиновой ванны из матриц смоляной ванны и,
пройдя через слой парафина, отжимается от избытка его в матрицах, а затем про-
ходит через стол с тальком, опудриваясь последним. Парафин, покрывая смоля-
ной слой, защищает его от повреждений и увеличивает водонепроницаемость шнура,
а тальк не дает ему слипаться.
Аппаратуру второй осмолки устанавливают в шнуровой мастерской в одну
линию по ходу шнура.
Шнур, опудренный тальком и направляемый роликами, наматы-
вается на мерильный барабан; затем его режут накуски и укупоривают
так же, как и белый шнур.
Мерильный барабан (см. фиг. 115—116) применяют такой же, как и при
белом шнуре, но только без батарей для обогрева, так как асфальтированный шнур
не требует сушки.
8. Изготовление гуттаперчевого шнура. Техпроцесс изготовления
этого сорта сходен с только что описанным для асфальтированного.
Только вместо асфальтовой мастики берут гуттаперчевую массу.
Покрытие шнура гуттаперчевой массой производят в таких же ваннах,
как и при асфальтировке.
Гуттаперчу применяют ест< слипаться при 4-45° и не быть : При изготовлении гуттапе; около 15 кг гуттаперчи с небол! Готовую массу переносят ] торой и берут ее по мере надо Конструкция ванны для по С катушек, установленных в сто) пропускается через глазок и, i стороны из матрицы покрытым 1 ному, протягивают по мастерсь направляющего ролика и обогни чает на пути бороздчатые тяну* тировке, для протягивания шн Протянутый шкивами шнур которую покрывается вторым накладывается очень неровно, через ванну идут два шнура. гственную или искусственную; масса пе должна хрупкой при — 15°С. рчевой массы в мешатель (фиг. 122) загружают ,шой добавкой смолы или асфальта (битума). а расходную, обогреваемую паром ванну, из ко- бности в ванну для покрытия шнура. крытая шнура гуттаперчей показана на фиг. 123. йки перед ванной, шнур проходит на ролику ванны, тройдя через ванну, выходит с противоположной гуттаперчей. Далее шнур, подобно асфальтирован- ной, причем масса на нем затвердевает. Дойдя до ;в его, шнур возвращается обратно к ванне, встре- щие шкивы, предназначенные, как и при асфаль- ура через ванну и по мастерской. > опять идет в гуттаперчевую ванну, пройдя через слоем гуттаперчи: за один раз .слой гуттаперчи поэтому его и наносят за два раза. Одновременно
Затем шнур передается на мерильный барабан. Нарезанный шнур
укупоривают так же, как и остальные сорта бикфордова шнура.
§ 49. ПРИЕМ ШНУРОВ ПО ТУ
1. Отбор образцов и методы испытания. Партия, представляемая
к приемке, должна состоять из одного вида кругов, согласно класси-
фикации (стандарта). Размер партии —не менее 12 000 кругов. Партию
предъявляют к приемке в окончательно готовом и укупоренном виде.
Из разных ящиков партии (не менее 10% от общего числа ящиков)
отбирают не менее 100 кругов из разных пачек. Отобранное для испыта-
ния количество кругов делят на две части: одну—в количестве не менее
25 кругов — опечатывают и хранят на заводе в течение 6 мес. на слу-
чай арбитражного анализа, а другую — в количестве не менее 75 кру-
гов — подвергают контрольным испытаниям.
2. Описание методов испытания, а) Наружный осмотр и
проверка размеров. Наружному осмотру подвергают все
100% отобранных кругов.
Проверку размеров производят в 20 кругах, взятых для испытаний.
Диаметр определяют с помощью штангенциркуля или пальмера
не менее чем в трех разных точках длины шнура. Длину круга изме-
ряют рулеткой.
Если при наружном осмотре и проверке размеров окажется, что
более 2% отобранных кругов не удовлетворяют требованиям ОСТ,
то партию возвращают заводу для пересмотра и исправления.
б) Испытание на скорость горения. Испытанию
на скорость горения подвергают 20 кругов. От каждого из отобран-
ных для этого испытания круга отрезают пять кусков по 600 мм.
Каждые пять отрезков сжигают и одновременно по секундомеру
определяют скорость горения. Если при испытании этих 20 кругов
окажется хотя бы один отрезок со скоростью горения меньшей
500 мм)мин, или два отрезка со скоростью большей 600 мм в 70 сек.,
то испытанию подвергают еще 20кругов. Если и в этом случае окажется
хотя бы один отрезок со скоростью горения меньшей 600 мм/мин,
или два отрезка со скоростью горения большей 600 мм в 70 сек., то
партию возвращают заводу для пересортировки.
в) Испытание на полноту горения. Испытанию
на полноту горения подвергают 20 кругов. Каждый круг, отобранный
для этого испытания, развертывают и сжигают в неразрезанном виде.
При испытании на полноту горения ведут наблюдение за характером
горения по всей длине шнура и одновременно по секундомеру отме-
чают общее время сгорания всего круга.
Если при испытании на полноту горения окажется хотя бы один
круг, дающий затухание горения, или проскок пучка искр, или
хлопок, то партию возвращают заводу для пересортировки и испра-
вления.
Гуттаперчевый, двойной асфальтированный и асфальтированный
шнуры подвергают испытанию на полноту горения только после
предварительной проверки 10 кругов (из числа 20 отобранных для
испытания на полноту горения) на неслипаемость и водонепроницае-
мость замачиванием в воде и вторых 10 кругов на морозоустойчивость
и водонепроницаемость.
г) Испытание на неслипаемость наружной
оболочки. Испытание на неслипаемость наружной оболочки про-
изводят с 10 кругами из числа отобранных для испытания на полноту
горения до проверки их на водонепроницаемость.
Для проведения этого испытания отобранные круги помещают
в термостат на 2 часа при температуре 4-45°.
По истечении 2 час. каждый шнур вынимают по одному и немедленно
развертывают. При этом не должно происходить склеивания и
слипания соприкасающихся оболочек шнура и не должна нарушаться
целостность изоляции при развертывании крута. В противном случае-
партию возвращают заводу для пересмотра и исправления.
д) Испытание на морозоустойчивость. Вторые
10 кругов из числа отобранных для испытания на полноту горения
помещают в термостат с температурой —15° (минус 15°) и выдержи-
вают в течение часа.
По истечении этого времени круги гуттаперчевого шнура вынимают
каждый отдельно и немедленно изгибают их в трех местах вокруг
деревянного стержня диаметром 25 мм. При этом не должно появляться
трещин и надломов на поверхности шнура. Двойной асфальтирован-
ный и асфальтированный шнуры изгибанию вокруг стержня не под-
вергают.
Затем все круги подвергают испытанию на водонепроницаемость.
е) Испытание на водонепроницаемость. Круги
шнура погружают в воду с температурой 15—20° на глубину не менее
1 м. При погружении в воду каждый шнур изгибают в двух-трех
местах под углом в 45°.
По истечении 4 час. после замачивания для гуттаперчевого шнура,
2 час. — для двойного асфальтированного и часа для асфальтирован-
ного, шнуры извлекают из воды и подвергают испытанию на полноту
горения по п. 6.
Перед испытанием на полноту горения у каждого шнура с обоих
концов отрезают по 5 см.
. Гуттаперчевый, двойной асфальтированный и асфальтированный шнуры, не
выдержавшие испытания на полноту горения, могут быть вновь переиспытаны
на полноту горения по методу испытания белого шнура, т. е. без предваритель-
ного испытания их на неслипаемость, морозоустойчивость и водонепроницаемость,
причем в Случае удовлетворительного результата вторичного испытания эти шнуры,
будучи негодными для работ под водой, в мокрых и сырых местах, могут быть до-
пущены, с согласия потребителя, для работы в сухих местах. В этом случае на
ящиках партии и в паспорте делают отметку, что шнуры можно употреблять
только в сухих местах.
ж) Испытание на рентгеновском аппарате.
Просвечиванию рентгеновскими лучами подвергают все количество
кругов, отобранное для испытаний.
При просвечивании шнура рентгеновскими лучами не должно на-
блюдаться ни одного разрыва в пороховой сердцевине. При обнару-
жении хотя бы одного разрыва подвергают проверке еще 100 кругов.
Если при повторном испытании будет обнаружен разрыв порохо-
вой сердцевины, хотя бы в одном случае, партию бракуют.
ЧаСтЬ V
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ДЫМНЫХ ПОРОХОВ
И ОСНОВНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ НИХ
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ ПОРОХОВ
§ 50. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ И ПОРЯДОК ОТБОРА ПРОБ
1. Значение сдачи валовыми партиями. Все ОСТ и ТУ на дымные
пороха прежде всего ставят условием, чтобы валовые партии порохов
предъявлялись к приему военпреду или приемщику «Союзвзрыв-
Это требование имеет прежде всего целью обеспечить однообразие
качества сдаваемой продукции. Валовая партия — это сумма малых
партий, смешанных при однообразных условиях. Предъявление про-
дукции частями в неокончательно укупоренном виде может повести
к перепутыванию частей различных валовых партий, что снизит
качество сдаваемого пороха в смысле его однообразия.
2. Размеры партий. Размеры партий для различных сортов при-
няты следующие (табл. 70).
Сорт пороха Вес пороха в партии в т
• наименьший | наибольший
А. Дымные военные пороха 1
Крупнозернистый и артиллерийский .... 2,0 5,0
Ружейный, мелкий и бессерный 3,0 10,0
Призматический и кубический 1,0 3,0
3,0 10,0
В. Охотничьи пороха
№ 1 и 4 . . . .
Г. Минный порох Не установлено 5,0
3. Перечень обязательных приемных испытаний. Предъявленную
к приему партию подвергают следующим испытаниям:
-----3) наружному осмотру укуй60ки й АДОве^ке йсправ-
яости ее; проверяют и осматривают все ящики партии; неисправные
заменяют исправными;
испытание ведут параллельно с наружным осмотром укупорки; ящики
с неисправной маркировкой заменяют;
порохов с целью проверки соответствия качества пороха требованиям
ОСТ по наружному виду;
г) физико-химическим испытаниям для проверки
соответствия качества пороха требованиям ОСТ по составу и физиче-
ским свойствам; к числу таких испытаний относятся определения
состава пороха, величины зерна, влажности, гигроскопичности, гра-
виметрической и действительной плотностей пороха и, наконец,
количества пыли; для шнурового пороха введено, кроме того, опре-
деление скорости горения пороха в основе шнура;
д) балистическим испытаниям (сейчас им подвергают только охот-
ничьи пороха).
4. Отбор проб. Отбор проб для проведения физико-химических
и балистических испытаний имеет весьма существенное значение.
Правильная методика отбора обеспечивает возможность надлежащего
суждения о свойствах валовой партии. При неправильной методике
отбора «средней» пробы это суждение может быть ошибочным. Для
дымных порохов пробу отбирают следующим порядком. Из разных
ящиков отбирают пять проб зерненых порохов в 0,5 кг каждую. Об-
щий вес отобранных проб должен составлять около 2,5 кг. Все отоб-
ранные пробы соединяют в одну общую и тщательно перемешивают.
Общую пробу делят на две приблизительно равные части, которые
укупоривают в две стеклянные банки с притертыми пробками.
На материале одной банки проводят все испытания, другую опе-
чатывают и хранят на заводе на случай необходимости повторного
испытания.
Для проведения испытаний по определению величины зерна, гра-
виметрической плотности и пыли пробы отбирают особо, в количествах,
указанных для этих методов определения.
При отборе проб призматического и кубического порохов (из
разных мест и пяти разных ящиков) освобождающиеся места в ящиках
заполняют запасными призмами или кубиками для предупреждения
поломки призм или кубиков во время перевозки.
Подобный же порядок отбора проб установлен и для других сор-
тов дымного пороха.
§ 51. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ ДЫМНЫХ ПОРОХОВ ПО ОСТ И ТУ
1. Общие замечания. Испытания пороха проводят либо для про-
верки текущей фабрикации, например, испытание частных партий при
мешке пороха, либо при приемке готовых валовых партий, либо
в целях контроля партий пороха, хранящихся на складах.
240
В предыдущем параграфе был дан перечень испытаний на заводе-
изготовителе. Их подразделяют на: 1) химический анализ состава,
2) определение физических свойств пороха, и, наконец, 3) определение
его балистических качеств (сейчас только для охотничьих порохов).
2. Определение состава пороха. Сера. Серу определяют одним
из следующих способов: 1) окислением серы в серную кислоту пер-
манганатом в присутствии едких кали или натра; образовавшуюся
серную кислоту осаждают хлористым барием, 2) сульфитным методом,
заключающимся в переводе серы в гипосульфит кипячением ее с сер-
нистым натром; серу в гипосульфите затем определяют титрованием
гипосульфита раствором иода в присутствии крахмала и, наконец,
3) экстрагированием серы парами бензола в тигле Гуча.
Последний метод менее точен, и потому его не применяют для
анализа военных порохов.
Сульфитный метод, не уступая по точности методу окисления,
значительно проще последнего, а потому он пользуется большой по-
пулярностью в заводских лабораториях.
Детали этих испытаний заключаются в следующем. Метод окисления.
Навеску тонко измельченного пороха в количестве 0,3 г обрабатывают при кипя-
чении в течение 3/4 часа в стаканчике емкостью около 200 мл, прикрытом часовым
стеклом, 25 мл 3%-ного раствора КОН. После этого прибавляют 25 мл 3%-ного
КМпО4 (и для избежания толчков 20—30 фарфоровых дробинок или стеклянных
шариков) и нагревают до тех пор пока вся сера не окислится, на что потребуется
40—45 мин. Затем прибавляют (для растворения образовавшейся перекиси мар-
ганца) 25 мл НС1 уд. веса 1,19, фильтруют и фильтрат осаждают ВаС1, обычным
способом. Фильтрат и употребляемый для осаждения раствор ВаС12 перед сме-
шением должны быть доведены до кипячения.
Окисление серы можно вести и другими окислителями, например, царской
водкой, концентрированной азотной кислотой, к которой небольшими порциями
прибавляют бертолетову соль и т. д.
Недостатком этого метода является плохая осаждаемость сернокислого бария
из концентрированного раствора солей, почему при этом испытании никогда не
следует забывать основного требования аналитической химии — производить
осаждение сернокислого бария в очень разбавленном растворе.
Сульфитный метод. Навеску около 0,5 г тонко измельченного по-
роха помещают в эрленмейеровСкую колбу емкостью 100—150 мл, прибавляют
50 мл воды, 3 г сернистого натрия и кипятят с обратным холодильником около
2 час. При кипячении происходит растворение серы в сернистокислом натре
с образованием гипосульфита по следующему уравнению:
Na2SO3 -J- S == Na2S2O3.
По окончании кипячения раствор отфильтровывают и нерастворимый остаток
промывают водой до тех пор, пока промывные воды после прибавления бромной
воды, соляной кислоты и хлористого бария перестанут давать муть. Когда про-
мывка закончена, к фильтрату прибавляют 5 мл 40%-ного раствора формалина,
чтобы связать невошедший в реакцию сернистокислый натрий, согласно уравнению
/ZO zOSO2Na
НС< + Na„SO3 + Н.,0 = H,S< + NaOH.
ХН ' ‘ \он
Выделившийся едкий натрий нейтрализуют в присутствии фенолфталеина 10%-ным
раствором уксусной кислоты до слабокислой реакции. После нейтрализации оттит-
ровывают гипосульфит N раствором иода в присутствии крахмала до появ-
Ш ил линг—143—16
ления синего окрашивания; при этом 1 мл 1/10N раствора иода соответствует
0,0032 г серы. Расчет:
где А — число мл 1/10N раствора иода, пошедшего на титрование; К — коэфи-
циент поправки раствора, если раствор не точно 1/10Л7; Н — навеска пороха.
Метод экстрагирования. Прибор для определения состава не-
военных посохов состоит (фиг. 126) из колбы 7 с широким горлом, через которое
может проходить тигель Гуча 5 с дырчатым дном и
пластинкой. Колбу плотно закрывают корковой проб-
кой 2, через которую проходит конец холодильника 3
и алюминиевое кольцо 4 с крючком, поддерживающее
тигель Гуча.
Снаряжение тигля Гуча ведут следующим образом.
Из фильтровальной бумаги (для отфильтровывания
самых тонких осадков) вырезают кружок и аккуратно
укладывают на дно тигля. Сверх кружка кладут пер-
форированную пластинку. В тигель вливают воду, про-
сачивающуюся через нее, отчего бумажный кружок
плотно присасывается к дну тигля и между ними не
остается никакого зазора.
Затем тигель ставят в сушильный шкаф. После
высушивания круусок должен плотно прилегать ко дну
тигля. Вместо бумажного кружка можно применять
плотную прокладку из очищенной асбестовой ваты.
Навеску пороха в 3—5 г помещают в подготовлен-
ный, как указано выше, тигель Гуча, вставляемый на
кольце в коническую колбу, закрываемую пробкой.
Предварительно в колбу заливают 100—150 мл чистого
бензола- Прибор устанавливают на штатив и подогре-
вают колбу либо горелкой через асбестовую сетку,
либо на электрической водяной бане. Выщелачивание
серы заканчивается через 3—4 часа. Конец экстрагиро-
Юй п серы заканчивается через л—ч часа, гсонец экстрагиро-
фиг. 120. нриоор для вания определяют пробой на серу, для чего вынимают
определения состава тигель после охлаждения колбы. Собирают несколько
невоенных порохов. капель просачивающегося из тигля бензола в малень-
кую фарфоровую чашечку и дают бензолу испариться,
затем добавляют в нее несколько капель едкого натра (10%-ного) и тщательно
смывают, осторожно нагревая, всю ее внутреннюю поверхность до полного удале-
ния воды. Получающиеся при этом полисульфиты в случае присутствия серы
легко обнаруживаются щелочным раствором окиси свинца (белый осадок серни-
стокислого свинца). После экстракции всей серы тигель высушивают до постоян-
ного веса при 110—120° и взвешивают. По разности весов до и после опыта опре-
деляют содержание в порохе серы.
Селитра. Селитру определяют выщелачиванием ее горячей
водой из мелкоизмельченного пороха. Раствор селитры отфильтро-
вывают во взвешенный стакан емкостью около 200 мл, выпаривают
досуха на водяной бане и высушивают в шкафу при температуре около
130—140° до постоянного веса.
Если ~сера определялась экстракцией, то после ее выщелачивания тигель
с селитрой и углем устанавливают в воронке, и селитра отмывается сначала раза
3—4 холодной водой, причем воды заливают столько, чтобы уровень ее был чуть
выше смеси селитры и угля. Холодной воде каждый раз дают стечь. Окончательно
отмывку селитры ведут горячей водой. Выщелачивание селитры начинают холод-
ной водой, чтобы избежать выползания селитры из тигля. После полной отмывки
селитры (отсутствие реакции с дифениламином на азотную кислоту) фильтрат,
242
сооранныи в предварительно взвешенном стаканчике, выпаривают досуха в су-
шильном шкафу при 95° С, после чего сушат при температуре 120—130° С. После
двухчасовой сушки 1 стаканчик охлаждают и взвешивают.
Этот способ не обладает большой точностью, так как в отфильтро-
ванной селитре отмечается всегда присутствие частичек угля, придаю-
щего селитре, извлеченной из пороха, буроватую окраску.
Точнее всего содержание селитры можно определить по азоту.
С. В. Панпушко предложил способ определения селитры в порохе с черным
и бурым углем, состоящий в следующем.
Отфильтрованный раствор селитры, полученный из 1 г пороха, сгущают в чашке,
а затем переливают в платиновый тигель, в котором предварительно было поме-
щено около 4 г прокаленного кварцевого порошка. Нагревая тигель, осторожно
высушивают массу, перемешивая ее платиновой проволокой, и затем нагревают
в течение получаса до слабого накаливания дно тигля, после, чего взвешивают.
Привес покажет количество образовавшейся окиси калия (К2О); умножив это
значение на 2,1468, получают содержание в порохе селитры.
Если при этом способе сгорают не все органические вещества, то во избежание
погрешностей в определении прокаленную массу смачивают азотной кислотой,
высушивают, вновь прокаливают и затем взвешивают.
Уголь. Количество угля определяют по разности после определения
серы и селитры. Его можно также определить, зная содержание серы
в порохе, взвешиванием на фильтре остатка после выщелачивания
селитры. По окончании выщелачивания остаток тщательно промы-
вают и сушат вместе с фильтром при 95—100° С до постоянного веса.
Вычитая из полученной величины вес серы и фильтра, находят вес
угля.
Этот способ неприменим в том случае, если анализируют порох
со слабо обожженным углем, который отчасти растворяется не только
в горячей, но и в слабо нагретой воде.
Непосредственное определение содержания черного угля производят обработ-
кой на фильтре высушенного и взвешенного остатка после выщелачивания селитры
либо сероуглеродом, либо смесью последнего со спиртом или с сернистым аммо-
нием (NH4HS). Обработку производят до полного удаления серы, что контроли-
руют выпариванием фильтрата на часовом стекле. Отсутствие осадка на стекле
будет означать полное удаление серы. Фильтр с остатком промывают спиртом,
сушат до постоянного веса при 100° С и взвешивают. Слабо обожженный уголь
значительно растворяется в указанных выше растворителях, почему нельзя
таким путем определять содержание угля в бурых и шоколадных порохах.
3. Определение физических свойств пороха, а) Определение
величины зерен (разымку) производят посредством нор-
мального разымочного прибора (фиг. 127).
К верхней части деревянной установки 7 (деталь 7) подвешена на четырех
веревках деревянная рама 2. На последней установлен ящик с передней откидной
стенкой, имеющей вид рамки; стенка эта откидывается на шарнирах, а в закрытом
положении удерживается на месте крючками. В ящик со стороны откидной стенки
вдвигают разымочные ящики, которые удерживаются этой стенкой на месте. Через
среднее отверстие рамы 2 между двумя натянутыми в ней сыромятными ремнями
проходит деревянная пружина 3, укрепленная в поперечинах установки 7.
Верхний разымочный ящик прибора имеет вместо дна при испытании крупно-
зернистого пороха медный разымочный лист с круглыми отверстиями в 10,2 мм-
При испытании артиллерийского пороха дном этого ящика служит медная тканая
1 По ОСТ 40034.
243
раяымка с отверстиями в 2,0 ,«.и. Вообще отверстия разымочной ткани верхнего
ящика должны быть равны наибольшему предельному размеру нормальных зерен.
Средний выдвижной ящик имеет вместо дна при испытании крупнозернистого
пороха медный лист с круглыми пробивными отверстиями в 5,1 мм, а при испы-
тании прочих сортов пороха с более мелкими зернами дно среднего ящика должно
состоять из разымочной ткани с отверстиями, равными меньшему пределу нормаль-
ных зерен пороха. Наконец, нижний выдвижной ящик должен иметь сплошное дно.
Для производства опыта отвешивают 2 кг пороха, засыпают навеску в верхний
ящик и делают 150 двойных качаний разымки.
Фиг- 127. Нормальный разымочный прибор.
Взвешиванием пороха, оказавшегося после этой операции на дне каждого
ящика, определяют процентное содержание зерен крупных, нормальных и мелких.
Перед производством испытания убеждаются в правильности разымочных
отверстий верхнего и среднего ящиков помощью особых стальных штифтов или
пропорциональных гвоздиков с делением на миллиметры для крупнозернистого
и минного пороха и на доли миллиметра для остальных сортов пороха (деталь 2).
Для мелких сортов пороха, кроме пропорционального гвоздика, полагается
еще набор стальных иголок с деревянными ручками толщиной от 0,8 до 0,3 мм
с последующим уменьшением диаметра иголок на 0,1 мм.
Для освоенных порохов величину зерен проверяют просеиванием
через двойные сита, причем диаметры отверстий в ситах должны
соответствовать предельным размерам зерна. Необходимо соблюдать
однообразие в условиях просеивания в отношении времени, числа и
силы толчков. Отдельные испытания одного образчика не должны
сильно разниться между собой.
б) Определение влажности. Влажность определяют
высушиванием в стеклянной чашке навески пороха около 10 г в те-
244
чение 4 час. при температуре 70—75° С (не выше, так как может
улетучиться сера). Для определения влажности призматического
пороха шашки предварительно измельчают, просеивают и для испыта-
ния берут зерна 3—5 мм в диаметре.
в) Определение гигроскопичности. Гигроскопич-
ность определяют в особом приборе (фиг. 128).
Фиг. 128. Гигростат.
Он состоит из внутреннего медного ящика 1 — 2 — 3 — 4, покрытого непро-
ницаемым для воды веществом, например, морским клеем, и внешнего деревянного
ящика из досок толщиной около 25 мм.
Внутренний ящик глубиной около 22 см имеет квадратное основание, сторона
которого составляет около 28 см. В ящик вставляют на дно медную коробку 5
в 4,5 см высотой; на половине высоты внутреннего ящика прикреплены ко всем
четырем стенкам медные лапки б и 7 как для удержания коробки S, дно которой
имеет круглые отверстия в 1 см диаметром, так и для установки четырех медных
коробок 9. Промежуток 10 между стенками внутреннего и наружного ящиков
набивают шелком, шерстью, волосом или войлоком; ящик закрывают сверху
крышкой из двух слоев, набитых плохим проводником тепла. Перед испытанием
пороха приготовляют селитренный раствор насыщением дестиллированной воды
селитрой при 02,5“ С. Этот раствор наливают в медные коробки 9 и 5, ставят их
во внутренний ящик, закрывают его крышкой до установления постоянной
неизменяющейся температуры, за чем следят по термометру, вставленному
в трубку 77 в крышке ящика-
Испытание производят при температуре около 20° С. Для испыта-
ния навеску после определения влажности помещают в ящик и выдер-
живают там 24 часа, после чего ее взешивают. По разности весов опре-
деляют процентное содержание втянутой влажности в испытуемом
образце пороха.
Фиг. 129. Гравиметр.
246
Для призматического пороха, кроме измельченного пороха, опре-
деляют гигроскопичность целых шашек, подсушенных до постоянного
веса. Увлажнение целых шашек производят в течение трех суток.
Для невоенных порохов гигроскопичность определяют, помещая
навеску после определения влажности при комнатной температуре
(20° С) в эксикатор, в котором находится сосуд с насыщенным раство-
ром селитры. Через 24 часа производят взвешивание. Колебания темпе-
ратуры во время испытания не должны быть более ± 0,5° С.
г) О п р е д е л е н и е гравиметрической плот-
ности. Гравиметрическую плотность определяют помощью особого
прибора, называемого гравиметром (фиг. 129, деталь 7), который со-
стоит из бронзовой кружки, или приемника 7, емкостью в 1 л. При ис-
пытании на приемник накладывают цилиндрический сосуд 2, по объему
несколько больший приемника, оканчивающийся воронкой и цилин-
дрическим поддоном 3 с заслонкой 4. Для определения гравиметри-
ческой плотности предварительно взвешивают пустой приемник, за-
тем заполняют верхний сосуд испытуемым порохом, помещают его
на приемник и осторожно поворачивают заслонку, вследствие чего
порох будет высыпаться в приемник. Когда приемник наполнится,
осторожно, чтобы не произвести сотрясения, запирают заслонку,
сосуд 2 снимают, сглаживают линейкой излишний порох и взвешивают
приемник вместе с порохом. Разность весов покажет вес пороха.
Делением этого веса на вес перегнанной воды, помещающейся в прием-
нике при 4° С, получают гравиметрическую плотность.
Для определения гравиметрической плотности крупнозернистого
пороха служит гравиметр Пылкова (детали 2—5), устройство которого
заключается в следующем.
Бронзовый полый цилиндр, или приемник, 7 имеет внутренние размеры: диа-
метр 203 мм, высота 310 мм.
(деталь 4).
Бронзовую цилиндро-коническую воронку 3 устанавливают над приемником
Воронка имеет в нижней части заслонку 4 на шарнире; к боковой поверхности
воронки приделаны на шарнирах две бронзовые тяги 5—5', удерживаемые в под-
нятом положении стальными чеками, закладываемыми в отверстия особых брон-
зовых щек 6—6', приделанных к стальному кольцу (деталь 5).
Приспособление для поддержания воронки и переноса гравиметра на весы
имеет следующее устройство: в середине дубового стола 7 установлена помощью
болтов с гайками чугунная тумба 8 с внутренним цилиндрическим каналом; сверху
в цилиндрический канал тумбы вставлена хвостовой своей частью стальная стойка 9
таким образом, что заплечник 70 стойки 9, располагаясь на верхнем срезе тумбы
в особом гнезде, прижимается к нему гайкой 77, навинчиваемой на нижнюю часть
хвоста стойки 9.
На расстоянии около 7,5 ел; вверх от заплечника 70 стойка 9 имеет прямоуголь-
ную нарезку. На стойку 9 свободно надета чугунная труба 72 с кронштейнами,
поддерживаемая бронзовой подъемной гайкой 13; труба 72 может быть прднята
или опущена вдоль по стойке 9. Положение трубы, поддерживаемой гайкой 13,
закрепляют на стойке 0 двумя контргайками 14 и 14'. К чугунной трубе 72 с крон-
штейнами привинчена стальная полоса 75, на одном конце которой имеется сталь-
ное кольцо 16, а на другом — чугунный шар-противовес 77. В стальное кольцо 16,
имеющее внутри вид усеченного конуса, вставлена воронка 3, причем пояс ее плотно
прилегает к боковой поверхности внутреннего отверстия кольца 16- Воронка,
247
вставленная в кольцо 16, закреплена в нем винтами 1/ —17' (деталь 3), упираю-
Гравиметр должен быть установлен так, чтобы определение гравиметри-
ческой плотности всегда происходило при возможно тождественных условиях;
поэтому необходимо, чтобы оси воронки и цилиндрического приемника в момент
пересыпания пороха из воронки в приемник совпадали между собой. Кроме того,
не менее необходимо, чтобы в тот же самый момент расстояние центра нижнего
отверстия воронки от центра верхнего среза приемника было всегда одно и то же.
В описываемом гравиметре. для крупнозернистого пороха этих условий до-
стигают следующим образом. Между подъемной гайкой 13 и трубкой 12 на стойку 9
надета бронзовая втулка 18, имеющая внутри одну продольную стальную шпонку,
которая при собранном гравиметре помещается в пазу, выбранном в винтовой
нарезке стойки 9. Таким образом втулка 18 по стойке 9 может иметь только посту-
пательное движение; кроме этого втулка 18 имеет еще выдвижную задвижку 79,
которая может быть вдвинута в один из диаметрально противоположных пазов
нижнего среза трубы 12.
Если трубу 12 повернуть так, чтобы один из ее пазов пришелся против за-
движки 79, и вдвинуть задвижку в паз, то тогда вертикальная плоскость, прохо-
дящая через оси воронки 3 и стойки 9, будет продольной плоскостью симметрии
всего прибора.
С помощью отвеса легко привести в совпадение ось приемника 7 не только
с плоскостью симметрии, но и с осью воронки 3. При этой установке приемник 7
следует предварительно поставить на установочное бронзовое кольцо 20—20'
деревянного блюда 21, находящегося на столе, причем приемник 7 ставят на кольцо
так, чтобы две черты на нижнем его срезе пришлись против двух черт на брон-
зовом кольце. Когда с помощью отвеса ось приемника 7 будет, приведена в совпа-
дение с осью воронки 3, блюдо 21 следует прикрепить медными наугольниками
к доске стола.
Чтобы закончить установку гравиметра, остается назначить высоту, с которой
следует неизменно при всех опытах спускать порох из воронки 3 в приемник 1.
По устройству прибора эту высоту можно изменять в довольно значительных пре-
делах. Следует выбрать наивыгоднейшую, обусловливаемую относительной ско-
ростью производства опыта' определения гравиметрической плотности крупно-
зернистого пороха.
Ёсли опустить тяги 5—5' воронки 3 вниз и затем, вращая подъемную гайку 13,
привести центры продолговатых отверстий тяг в совпадение с намеченными цен-
трами цапф приемника 7, то соответствующее расстояние нижнего отверстия во-
ронки 3 от среза приемника 7 будет наивыгоднейшим в отношении сокращения
времени, требуемого для производства опыта по определению гравиметрической
плотности крупнозернистого пороха. Положение подъемной гайки 13 в этом слу-
чае следует закрепить подвинчиванием под нее вплотную двух нижних контр-
гаек 14—14'’, положение же приемника на бронзовом кольце блюда, при котором
цапфы совпадают с центрами отверстий тяг воронки, когда они будут опущены
вниз, отмечают несением черт на нижнем срезе приемника и других черт, им соот-
ветствующих, на бронзовом установочном кольце блюда.
Определение гравиметрической плотности пороха, когда гравиметр установ-
лен вышеописанным способом, производят следующим порядком: приведя прием-
ник в положение, при котором черты на нижнем его срезе совпадают с чертами
на бронзовом кольце блюда, приводят ось воронки 3 в совпадение с осью прием-
ника, для чего необходимо трубу 12, а вместе с тем и воронку 3 повернуть в сто-
рону приемника 7 настолько, чтобы паз на нижнем срезе трубы 12 пришелся над
задвижкой 19. Вводят задвижку в упомянутый паз, насыпают порох в воронку 3
и, осторожно открыв заслонку воронки, спускают порох в приемник 7. Когда
весь порох из воронки высыпется, то, осторожно закрыв воронку заслонкой 4,
плавно отводят воронку влево, для чего сначала надо опустить задвижку 79.
Излишний порох, в приемнике 7 сглаживают деревянной линейкой, затем
приводят воронку в положение, которое она занимала во время пересыпания по-
роха из нее в приемник, поднимают задвижку 19 и опускают обе тяги воронки
вниз (если гравиметр правильно установлен, то центры отверстий опущенных тяг
придутся п{ютив центров цапф приемника). Опущенные тяги 5—5' прижимают
248
к приемнику так, чтооы цапфы его вошли в отверстия тяг, и поднимают тягами
приемник, поворачивая подъемную гайку 13 слева направо на один или на два
оборота. Подвешенный приемник, наполненный порохом, переводят на чашку
весов, для чего надо предварительно опустить задвижку 19, затем открыть дверцы
блюда 21 и вращать трубку 12 до тех пор, пока второй нижний ее паз не придется
против задвижки 7Р; вводят эту задвижку в паз и плавно опускают приемник на
весы. Когда тяги вследствие опускания воронки освободят цапфы, их следует
поднять и укрепить чеками. Опустив рычаг 22 весов, взвешивают приемнике поро-
хом. Разность весов приемника с порохом и пустого (вес которого определен
заранее) покажет вес пороха, наполняющего приемник; делением веса пороха на
вес перегнанной воды, помещающейся в приемнике, получают гравиметрическую-
ДртолЬ f
Фиг. 130. Малый прибор Малле и Бианки.
Свесов приемник снимают таким же порядком, как с блюда. Когда приемник:
будет снят и подведен к блюду, из него высыпают порох, переворачивая приемник
на цапфах. Порох, высыпанный на блюдо, сбегает с него через центральное отвер-
стие в ящик, поставленный под столом. Опорожнив приемник, весь прибор при-
водят в положение, которое он имел до опыта.
размеров, должен составлять 10 000 г, то, разделяя полученный вес пороха в грам-
мах на 10 000, т. е. на вес одинакового объема воды, можно было бы прямо полу-
чить плотность пороха в десятичных долях. Вследствие трудности изготовления
гравиметров совершенно точных размеров, а также вследствие изменяемости раз-
меров при употреблении необходимо иметь для всякого гравиметра составленные
порохов. Действительную плотность порохов определяют на боль-
шом и малом ртутных приборах Малле и Бианки.
Малый прибор Малле и Бианки состоит из стола 1 (фиг. 130, деталь3), на кото-
ром укреплена чугунная стойка 2, оканчивающаяся наверху горизонтальным коль-
цом 3. В это кольцо вставляют железную трубку 4, имеющую в верхней части
249
«ран 5. В верхнюю часть трубки 4 вставлена на мастике стеклянная труока 6
(трубка со стойкой 7 спереди показана на детали 2); эта трубка в верхней части
сообщается с воздушным насосом посредством гибкой трубки. К нижнему концу
трубки 4 привинчен прибор, состоящий из стеклянного сосуда 8 с двумя горлыш-
ками, вделанными посредством мастики в железные оправы. В верхнюю оправу
ввинчена коротенькая трубка 9 с краном, а в нижнюю—подобная же трубка 9' с
краном. Посредствомтрубки 9 весь этот прибор привинчены трубке 4 и поддержи-
вается ею. К нижнему концу трубки 9' привинчена узенькая трубка 10, нижний ко-
нец которой погружен в ртуть, налитую в чугунную чашку 11. К прибору необхо-
димо иметь точные весы, посредством которых можно взвешивать тяжести до 5 кг,
такой чувствительности, чтобы они показывали верно перевес в 0,05 г. При соби-
рании прибора помещают сначала между трубкой 9' и нижней оправкой пере-
понку из замши, а между верхней оправкой и трубкой 9 — решетку из железной
проволоки, настолько мелкую, чтобы пороховые зерна не могли проходить сквозь
нее. Затем привинчивают сосуд к трубке 4, ставят чугунную чашку 11 на стол 1,
привинчивают трубку 10 и, налив достаточное количество ртути в чашку 11, под-
нимают эту чашку и подкладывают под нее дощечку 72. Закрыв кран 9', открывают
д и 5 и выкачивают воздух из прибора по возможности совершенно (степень раз-
режения воздуха указывает манометр 13 воздушного насоса). Затем открывают
кран S’, после чего ртуть начинает входить в прибор. Когда ртуть начинает пока-
зываться в сосуде 8. закрывают снова кран 9', выкачивают тот воздух, который
попал из трубки 10, и снова открывают кран 9'. Для более совершенного удаления
воздуха этот прием повторяют до тех пор, пока ртуть перестанет подыматься
в трубке^. Затем запирают кран 9' и посредством крана воздушного насоса впу-
скают воздух в верхнюю часть трубки 6. Тогда ртуть в сосуде 8 будет находиться
под давлением почти двух атмосфер, а именно: под давлением столба ртути, нахо-
дящегося выше сосуда 8, и под давлением внешнего воздуха. Затем запирают
также краны 9 и 5, снимают прочь подставку 72, отвинчивают трубку 70, удаляют
сосуд 7 7' и отвинчивают сосуд 8 с трубкой 9 от трубки 4. При этом часть ртути,
помещенной в трубке 4, может вытечь; чтобы собрать эту ртуть, к трубке 9 при-
креплена железная чашка 14 (деталь 7). Сливают ртуть из чашки 74 и взвеши-
вают сосуд 8 с ртутью. Вычитая из этого веса вес пустого сосуда, получают
вес ртути, его наполняющей. Надобно избегать всякого нагревания сосуда 8,
даже прикосновения руками, потому что от нагревания ртуть расширяется,
л сосуд может лопнуть. После взвешивания, открыв краны 9 и 9', выпускают
ртуть из прибора, отвинчивают трубки 9 и 9' и тщательно вытирают все части
внутри. Открыв кран 5, выпускают ртуть также и из трубки 6.
Для определения плотности отвешивают 100 г пороха и помещают в сосуд 8.
Порох удерживается в этом сосуде снизу замшевой перепонкой, а сверху — прово-
лочной решеткой. Затем собирают прибор и выкачивают воздух в несколько прие-
мов, как сказано было выше. Высота, до которой ртуть поднялась в трубке б, ука-
зывается особой шкалой (деталь 2). При впускании воздуха в прибор высота'ртути
понизится вследствие того, что между зернами пороха осталось еще некоторое
количество воздуха. Для удаления этого воздуха надо вновь выкачать воздух
из прибора и повторить это несколько раз до тех пор, пока не будет замечено, что
ртуть в трубке б не понижается при впускании воздуха через кран воздушного
насоса. После этого запирают все краны, отвинчивают сосуд 8 с его трубками,
как выше было объяснено, и взвешивают.
Вычисление плотности пороховых зерен производят по формуле:
где й — искомая плотность пороха, D — плотность ртути при средней температуре,
при которой производят опыт, а — вес пороха (обыкновенно 100 г), р — вес со-
суда с ртутью, р' — вес сосуда с ртутью и порохом.
Для вычисления плотности пороха по этой формуле необходимо предварительно
.знать плотность ртути; причем недостаточно таблички плотности. Так как ртуть
может быть не совсем чистой, то надо особым опытом определить плотность именно
той ртути, которую применяют при данном опыте, и, кроме того, ввести поправку,
зависящую от температуры.
250
Фиг. 131. Большой прибор Малле и Бианки.
барометрической трубкой 4. Части эти совершенно отделены друг от друга
и соединяются между собой посредством двух каучуковых трубок, причем трубка 5
соединяет насос с манометром, а трубка 6 — манометр с барометрической вд>уб-
кой и, следовательно, с чугунным сосудом.
Чугунный сосуд, как ранее упоминалось, имеет яйцеобразный вид; вес его
с ртутью— около 21,6 кг. К боковым его частям приделаны две цапфы, входящие
в гнезда чугунного основания 7. К верхней и нижней частям сосуда приделаны
оправы, совершенно подобные оправам сосуда малого прибора, но с приспособ-
лением’для выпуска ртути из барометрической трубки.
Обращение с большим прибором в главных чертах такое же, как и с малым
прибором, но в деталях существуют некоторые изменения. Чтобы показать неко-
торое отличие манипуляций с большим прибором Бианки сравнительно с малым
его прибором, опишем процесс наполнения чугунного яйцеобразного сосуда ртутью
и порохом. Отвешивают 1 кг пороха, помещают его в яйцеобразный сосуд 3, затем
251
навинчивают барометрическую трубку 4, на верхний конец которой надевают
каучуковую трубку от манометра, к нижней же оправе привинчивают трубку
суживающуюся книзу, а под нее подставляют чашку с ртутью. Другую каучу-
ковую трубку 5, идущую от манометра, сообщают с насосом. После этого откры-
вают все краны, кроме нижнего при сосуде, и выкачивают воздух. Когда манометр
укажет значительное разрежение, открывают нижний кран, продолжая в то же
время выкачивать воздух; ртуть начнет подниматься и входить в барометрическую
трубку. Когда ртуть остановится, то, открывая кран у манометра, впускают воз-
дух в прибор. После этого опять сообщают прибор с насосом, выкачивают воздух
и продолжают до тех пор, пока ртуть в барометрической трубке- от впуска в нее
воздуха перестанет понижаться. Тогда разбирают прибор, определяют вес сосуда
с ртутью и порохом, а также определяют действительную плотность пороха по фор-
где d — плотность пороха, а — вес пороха, р — вес сосуда с ртутью, р' — вес
сосуда с ртутью и порохом, D — плотность ртути.
Кроме приборов, описанных выше, в пороходелии применяется
дансиметр Боде, изображенный на фиг. 132. Этот прибор обычно
применяют на заводах для определения плотности гидравлической
лепешки.
Устройство прибора состоит в следующем. На массивном столике 7, уста-
новку которого регулируют винтами 2, укреплена колонка 3 с обоймой и подстав-
кой 4. На колонке помещают стеклянный толстостенный стакан 5 и подвеску с чаш-
кой для гирек. Подвеска имеет три стальных стержня 6— 6, загнутых в середину
и соединенных шайбой 7. В середине шайбы пропущен подвижной стальной вин-
тик», а к краям ее прикреплены три неподвижных штифта с концами, срезанными
в одной плоскости. Острие подвижного винтика поднимается над плоскостью
среза приблизительно на 2 мм. Для производства испытания наливают в стакан 5
ртуть определенного удельного веса и на ее поверхность кладут пороховую лепешку
весом около 50 г. На лепешку устанавливают концы неподвижных штифтов; необ-
ходимо при этом следить, чтобы ни лепешка, ни стержень нигде не касались стенок
стакана.
Установив, таким образом, прибор, чашку 9 нагружают гирьками до тех пор,
пока пороховая лепешка и все штифты погрузятся в ртуть, а затем снимают такое
количество гирек, чтобы средний подвижной штифтик точно касался поверхности
ртути. Обозначив через D удельный вес ртути, а — вес пороховой лепешки, b — вес
чашки прибора, с — вес гирек, v — объем пороховой лепешки, Q — вес выте-
сненной ртути объемом, равным объему испытуемого пороха, и d — удельный .вес
лепешки, получаем
Так как
Из описания прибора видно, что на нем можно определять плотность либо
пороховых лепешек значительного размера, либо призм, но не зерен других сортов
пороха.
По точности результатов дансиметр Боде уступает прибору Малле й Бианки,
на котором определяют плотности зерненых порохов, но это не имеет особого
значения при контроле текущей фабрикации, когда требуется быстрая работа на
приборе, простом и удобном в обращении. Этим требованиям дансиметр Боде
удовлетворяет вполне.
Для ускорения подсчетов в заводских условиях пользуются специальной таб-
лицей (табл. 71, стр. 254).
Вычисление по табл. 71 ведут таким образом.
Берут 100 г пороховой лепешкй; если вес гирь на чашке F, соответствующий
весу ртути, вытесненной пороховой лепешкой, будет равен 550 г, вес подвески —
179 г, то общий вес будет
100 + 550 + 179 = 8'29 г.
По этой исходной цифре находим плотность: 1,633.
Табл. 71 составлена при D = 13,54, соответствующей температуре 20° С.
Данные о плотности ртути при других температурах приведены в табл. 72,
испытания берут 3,25 кг пороха, всыпают в мешок из картузной ткани
(изготовленной из шелковых очесов). Размер мешка 22 см на 185 см.
Порох очищают от пыли равномерным пересыпанием его в мешке в про-
должение 5 минут. По окончании операции порох высыпают из мешка
и взвешивают. По потере веса пороха судят о количестве пыли, за-
ключающейся в нем.
деля ют с помощью хронографа Ле-Буланже, Бреже или Гольдена. Из двух отобран-
ных ящиков производят'10 выстрелов дробовиком без крешерного прибора. Из
ящика, показавшего наибольшую начальную скорость, производят 10 выстрелов
для определения давления из дробовика с крешерным прибором.
ТУ указывают, что начальную скорость определяют для точки в 10 м от дуль-
ного среза. Средние величины начальных скоростей и давлений выводят не менее
чем из 10 выстрелов.
253
а б ли ц a
Таблица-указатель для определения плотности пороховой лепешки
при D = 13,54 и 20 ° С
1
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
f
1963
1961
1958
1955
1953
1950
1947
1944
1941
1939
1936
1933
1930
1928
1926
1922
1919
1917
1914
1912
1909
1906
1903
1900
1898
1895
1892
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
'743
!
Ё
1890
1887
1884
1882
1879
1876
1874
1872
1869
1866
1864
1861
1858
1855
1853
1851
1849
1846
1844
1841
1839
1836
1834
1831
1829
1826
1824
m | С
1822
1819
1816
1814
1811
1809
1806
1803
1801
1798
1796
1795
1793
1790
1787
1785
1782
1780
1778
1775
1773
1771
1769
1767
1765
1763
1760
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
1757
1755
1753
1750
1748
1745
1743
1741
1739
1737
1735
1733
1730
1728
1726
1724
1722
1719
1716
1714
1712
1710
1708
1705
1703
1701
1698
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
1697
1694
1693
1690
1689
1686
1685
1683
1681
1679
1677
1675
1672
1670
1668
1667
1665
1663
1661
1659
1657
1654
1652
1650
1648
1646
1644
827
831
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
1642
1640
1638
1635
1633
1632
1630
1628
1625
1623
1621
1619
1617
1615
1613
1612
1610
1608
1607
1605
1603
7601
1599
1597
1595
1594
1592
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
1590
1588
1587
1585
1583
1581
1579
1577
1575
1573
1571
1570
1568
1566
1564
1562
1560
1558
1557
1556
1554
1552
1550
1548
1546
1544
1542
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
Таблица 72
ГС ° 1 | ,е ° | ,с D
12 13,566 1 18 13,551 24 13,536
13 13,563 19 13,549 25 13,534
14 13,561 20 13,546 26 13.531
15 13,558 21 13,544 27 13,529
16 13,556 22 13,541 28 13,527
17 13,554 | 23 13,539 29 13,524
254
Ьалистические испытания проводят стрельоой патронами в бумажных гиль-
зах. На порох кладут картонный пцж, затем войлочный калиберный пыж высо-
той 9—10 мм. На дробь кладут тонкий картонный пыж. Гильзу закручивают едино-
в верхний пыж. Испытание производят дробью № б (по английской нумерации),
диаметр дробин 2,75 мм, а количество их в грамме 8,5—9 шт. Капсюль берут типа
На описании хорошо известных из других курсов 1 хронографов и крешерных
приборов мы останавливаться здесь не будем, а лишь несколько разовьем и уточним
указания, приведенные выше.
Скорости определяют обыкновенно из ружей 12-го калибра (внутренний диа-
метр их равен 18,6 мм). Скорости дроби при стрельбе из охотничьего ружья опре-
деляют так же, как и из винтовки, т. е. первой рамой служит закрепляемый на
дульной части ствола хомутик с натянутой на него проволокой, соединенной
с электромагнитом хронографа; вторая рама представляет собой стальную, качаю-
щуюся доску, но более легкую, чем при стрельбе пулей.
Вторую раму для дробовой стрельбы обыкновенно ставят на расстоянии 20 м
расстояния дробь сильно теряет скорость, и переход от измеренной скорости к
начальной будет очень неточным. '
Определяя скорость дроби, определяют фактически скорость первых, дости-
форму вытянутого эллипсоида. Для перехода от измеренной (посредине между
рамами) скорости дроби к начальной предлагались различные формулы, в част-
ности — Журне во Франции, редакцией Охотничьего журнала в Англии и некото-
рыми американскими исследователями2. У нас С. А. Броуне 3 предложил для этой
цели формулы Маиевского или испытательной комиссии Охтенского порохового
завода, выведенных для шаровых снарядов. С. А. Бутурлин считает, что вычисле-
ние по этим формулам недостаточно точно, так как получают заведомо преуве-
личенные результаты.
Сопоставление ряда испытаний приводит, однако, к выводу, что при диаметре
дроби в 2,75 мм, принятой при испытании дробовых ружей на кучность боя, на-
чальная скорость дроби будет приблизительно на 20% больше измеренной в Юл
Наши ТУ не выдвигают требования о приведении скорости, полученной в 10 м
от дула, к скорости у дула, указывая нормы (табл. 59) скоростей, относящиеся
обыкновенного крешерного прибора, располагаемого таким образом, чтобы центр
его поршня находился на расстоянии 30—37 мм от наружной поверхности гильзы.
Для постановки крешерных приборов обыкновенно пользуются ружьями со
скользящим затвором.
Ввиду того что нормальные давления пороховых газов при стрельбе из охот-
ничьего оружия обыкновенно находятся в пределах от 300 до 500 ат, крешерные
столбики для определения этих давлений берут наименьшего размера, а для уве-
личения сжимаемости их отжигают; предварительной обжимке их не подвергают.
устанавливают у дульца гильзы, но определяемые в этом случае давления поро-
ховых газов будут значительно меньше тех наибольших, которые развиваются
в камере патрона ближе к его дну. Опыт показывает, что при измерении давлений
пороховых газов крешерными приборами, поставленными в расстоянии 30—37 мм
от дна гильзы, разница в давлениях получается в 20—30 ат. Поэтому для опре-
деления наибольшего давления крешерные приборы желательно располагать
по возможности ближе к дну гильзы, что, однако, встречает большие затруднения
с конструктивной стороны.
Г. А. О п п о к о в, Внутренняя ба листика, ГИОП, 1939.
2 С. А. Бутурлин, Дробовое ружье, КОИЗ, 1934, стр. 114—122.
8 С. А. Броуне, Технология пороха, ч. III, ВТА, 1930, стр. 317—319.
Согласно действующим ГУ при испытании охотничьих порохов предельное
среднее давление не должно превосходить 550 и 650 кг/см2 соответственно в ружьях
12-го и 16-го калибров, а наибольшее при отдельных выстрелах — не более 650
и 750 ат.
Вообще следует заметить, что в охотничьих ружьях давление пороховых га-
зов (при стрельбе одним и тем же сортом пороха и зарядами, сообщающими дроби
одну и ту же начальную скорость) увеличивается с уменьшением калибра ружья.
Это объясняется следующими обстоятельствами. Нормальный вес дробового
заряда для ружья 12-го калибра принят равным 36 г. Для сохранения условий
заряжания, аналогичных принятым в указанном выше калибре, в ружьях более
мелких калибров (16 и 20) следовало бы принять веса дробовых зарядов в 27 и
и 21,6 а. На практике же берут 28—30 г, следовательно, особенно для 20-го ка-
либра, что и является одной из причин ббльших давлений в меныних калибрах
при одних и тех же величинах начальных скоростей дроби.
Вторая причина более высоких давлений в меньших калибрах состоит в том,
что отношение веса ударного состава капсюля к весу заряда пороха увеличивается
с уменьшением калибра, следствием чего является более энергичное воспламе-
нение порохового заряда в этих калибрах, а значит, и большая скорость нара-
стания давления по сравнению с таковой в более крупном калибре.
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ ОСНОВНОГО СЫРЬЯ
§ 52. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ КАЛИЕВОЙ СЕЛИТРЫ
1. Отбор проб. От каждой принимаемой партии отбирают 10% бочек (мешков)
по усмотрению приемщика. От каждой бочки отбирают пробу щупом, проходя
им до 3/4 глубины бочки, для чего в дне бочки делают соответствующего размера
отверстие.
Пробы после тщательного перемешивания помешают в три стеклянных банки
емкостью в 500 г каждая. Банки должны быть сухими и с притертыми пробками.
Банки запечатывают печатями или пломбами поставщика и приемщика; одну
банку оставляют у поставщика, другую передают покупателю для контрольных
анализов, а третью хранят у поставщика на случай экспертного анализа. Срок
хранения экспертной пробы — 3 мес.; выбор лаборатории для экспертного анализа
и место отбора проб устанавливают соглашением сторон.
2. Методы испытания, a) KNO3 определяют при помощи нитрометра из газо-
волюметра следующим методом. От 0,15 до 0,5 а (в зависимости от величины при-
бора) высушенной и измельченной селитры осторожно высыпают в воронку пи-
петки нитрометра (газоволюметра) >, приливают от 0,5 до 1,00 мл тепловатой воды,
выжидая немного, пока селитра почти или совсем растворится. Затем раствор
всасывается (а если остались, то и кристаллы) осторожным открыванием крана
(при спущенной уравнительной трубке) внутрь пипетки для разложения. После
двукратного смывания стенок воронки прибора 0,5—1 мл дестиллированной воды,
которая каждый раз вводится в нитрометр, туда же добавляют 5—15 мл чистой
концентрированной серной кислоты (уд. в. 1,84). Раствор в приборе разлагают
энергичным и продолжительным встряхиванием. Реакция, совершающаяся при
взаимодействии ртути с селитрой и серной кислотой, может быть выражена урав-
нением:
6Hg + 2KNO3 + 4H,SO4 = K2SO4 + 3HgaS04 + 4H2O + 2NO.
После охлаждения, на что обычно требуется полчаса, выделившуюся окись азота
переводят в измерительную трубку, причем объем получившейся окиси азота
либо просто отсчитывают после приведения газа (при наличии компенсационной * б)
1 Описание приборов и работы на них см.: а) Б е о л - Л юн г е, Справочник
по основной химической промышленности, ОНТО, М.-Л., 1937, стр. 283-288;
б) Веселов и Щукин, Лабораторные работы по пироксилину и бездым-
ным порохам, Артиллерийская академия 1937, стр. 33—39.
труоки) к 0и и 760 мм давления движением трубок, либо (в приборах без компен-
сационной трубки) после того, как уравнены температуры и давления газа в изме-
ригельной трубке с температурой и давлением воздуха в лаборатории. В этом
случае объем газа Vo приводят к 0° и 760 .и.и давления по формуле:
v • 273 • Ь
0 (273 + () • 760 ’
где v — измеренный объем газа, t — его температура во время измерения, b — ба-
рометрическое давление во время измерения объема газа (отечет по барометру,
приведенный к 0°).
1 мл NO соответствует 0,0045152 a KNOa.
Процентное содержание KNO3 вычисляют по формуле:
0.0O45152(Vo + 0,02 I/s). 100
где Уо — приведенный к 0° и 760 мм давления объем NO в мл; Vs — объем раз-
б) Содержание NaNO3. Непосредственное определение примеси нат-
риевой селитры в калиевой весьма трудно. Его производят косвенным путем,
испытывая селитру на способность втягивать влагу. Возрастание этой способности
в испытуемой калиевой селитре свидетельствует об увеличенном содержании
в ней NaNO3.
Самое испытание проводят следующим образом. Навеску селитры, высушен-
ную до постоянного веса над серной кислотой, помещают под колокол воздушного
насоса над водой и выкачивают воздух. Через 2,5 часа пробу вынимают и взвеши-
она не содержит более 0,03% NaNO3, также не должна втягивать в себя влаги
более 0,06%. Испытание проводят при температуре 20° С.
Специальными опытами установлено, что если селитра содержит примесь
NaNO3 в количествах 0,03, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5 и 1,0%, то такая селитра при
указанных выше условиях будет соответственно втягивать влаги 0,06, ОД, 0,19,
0,31, 0,67 и 0,93%.
в) Содержание влаги. Около 10 г мелко измельченной селитры
сушат при 120—130° С в сушильном шкафу (в тарированном стеклянном стакан-
чике диаметром 5 см с притертой крышкой, которую во время сушки снимают);
сушку продолжают 2 часа. Убыль в весе, определенная после охлаждения
навески в эксикаторе, и служит мерилом содержания влаги в навеске. Навеску
в эксикаторе выдерживают с закрытой крышкой.
г) Содержание хлористых солей. 100 г испытуемой селитры
растворяют в 300—350 мл дестиллированной воды. К отфильтрованному от нера-
створимого осадка и подкисленному 2—3 мл химически чистой азотной кислоты
раствору прибавляют в избытке раствор азотнокислого серебра, после чего жидкость
нагревают до кипения. После отстаивания раствора (в темном месте) его фильтруют
через взвешенный тигель Гуча, промывают осадок сначала дестиллированной
водой, подкисленной азотной кислотой, а затем чистой водой, и сушат тигель с
осадком сначала при 100°, а затем при 130° до постоянного веса.
Процентное содержание NaCl вычисляют по формуле:
°-40-^.100,
где а — полученный вес AgCl, Ь — навеска селитры.
д) Проверка отсутствия тяжелых металлов. К рас-
твору 10—15 г селитры в 100 мл дестиллированной воды приливают сероводородной
воды: при этом не должно происходить ни окрашивания раствора, ни выпадения
Шиллинг—143—17
257
е) Содержание углекислых солей. 100 г селитры растворяют
в 300—350 мл дестиллированной воды и титруют на холоду 0,1N раствором серной
кислоты. Индикатор — метилоранж.
1 мл 0.1N раствора соответствует 0,00691 г К2СО3.
ж) Содержание нерастворимого в воде остатка.
100 г селитры растворяют в 1 л воды. В случае отсутствия нерастворимых приме-
сей после 12—24-часового стояния не должно образоваться осадка.
Для количественного определения содержания нерастворимых примесей 50 г
селитры растворяют в 200 мл дестиллированной воды. Раствор фильтруют через
высушенный и взвешенный фильтр. По окончании фильтрования фильтр промы-
вают дестиллированной водой, высушивают при 100° до постоянного веса и взве-
шивают в стакане с притертой пробкой.
з) Проверка отсутствия солей хлорноватой ки-
слоты. 0,2 г испытуемой селитры обливают в сухой пробирке 1 мл концентриро-
ванной химически чистой серной кислоты. Жидкость не должна окрашиваться
ни в желтый, ни в зеленый цвет.
туемой селитры смешивают с 8 г свободной от хлора углекальциевой соли, и эту
смесь прокаливают в платиновом тигле в течение 15—20 минут. Охлажденный
Сплав обрабатывают при нагревании дестиллированной водой, подкисленной хи-
мически чистой азотной кислотой. В фильтрате определяют хлор (по п. 2). Коли-
чество хлорной и хлорноватой кислот в пересчете на хлорную кислоту устанав-
ливается по разности между содержанием хлора в данном случае и содержанием
его в хлористых солях.
селитры растворяют в 60—70 мл дестиллированной воды, подкисляют несколь-
кими каплями химически чистой соляной кислоты и при нагревании до кипения
прибавляют 3 мл 10%-ного раствора хлористого бария. При этом не должно обра-
испытуемой селитры растворяют в 50—60 мл дестиллированной воды, к раствору
добавляют некото'рое количество хлористого аммония, нагревают до кипения,
приливают 5—10 мл кипящего раствора щавелевокислого аммония. При этом
не должно образоваться белой мути.
м) Проверка отсутствия солей магния. От 15 до 20 г испы-
туемой селитры растворяют в 50—60 мл дестиллированной воды, приливают 10—
15 мл раствора фосфорнокислого аммония, нагревают до кипения и к горячему
раствору приливают 20—25 мл 10%-ного аммиака- При этом не должно образо-
ваться белой мути.
н) Проверка отсутствия органических соединений.
К 50 мл дестиллированной воды, подкисленной химически чистой серной кислотой,
при температуре 40—50° С приливают по каплям 0,1N раствор марганцевокислого
калия до прекращения обесцвечивания; после этого прибавляют еще 2 капли
того же раствора. 5 г селитры, растворяемые в подготовленной таким образом
жидкости, не должны обесцвечивать раствор.
§ 53. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ СЕРЫ
1. Отбор проб. От партии весом 8—10 т отбирают не менее 10% мест. Каждое
место представляет 60—70 кг серы, упакованной в деревянный ящик или бочку.
Сера отлита в болванки. От каждого из отобранных мест берут пробу просвер-
ливанием болванок насквозь в трех местах. Высверленные столбики измельчают,
соединяют от всех проб вместе и тщательно перемешивают. Затем выделяют сред-
нюю пробу около 1 кг, половину которой отправляют для анализа в лабораторию,
а вторую половину хранят в опечатанной банке в течение 2 мес. на случай арбит-
ражного анализа.
2. Методы испытаний. В лаборатории серу подвергают следующим испыта-
ниям по определению: а) содержания серы, б) серной и сернистой кислот,
в) сероводорода, г) золы, д) содержания мышьяка и е) плотности серы.
а) Содержание серы» определяют по методу Леви осторожным
окислением навески в 0,25 а очищенной серы до серной кислоты бромом и азотной
кислотой; серную кислоту определяют в виде сернокислого бария. Процентное
содержание серы рассчитывают по формуле:
? (д-6)0,1373
где а — вес полученного BaSO4, b — поправка на содержание серы во взятых
реактивах, с — навеска испытуемого технического продукта.
В новом ОСТ 1 2 этот метод заменен сульфитным, основанным на растворении
серы в сернистокислом натре при кипячении с образованием гипосульфита, раз-
ложении избытка сульфита формалином и титровании гипосульфита раствором
иода в присутствии крахмала.
Подробнее об этом методе см. § 51, п. 2-
л я ют обработкой метилоранжем водной вытяжки из 10 г тонко измельченной
серы в 50 мл воды комнатной температуры. Не должно быть розового окрашивания.
определяют сжиганием с последующим
После охлаждения в эксикаторе тигель взвешивают. Привес даст количество
твердого остатка. Отсутствие песчинок проверяют в лупу 10-кратного увеличения.
д) Определение содержания мышьяка. Мышьяк обыкно-
венно содержится в сере в виде сернистого мышьяка As2S3 или мышьяковистого
ангидрида As2O3.
Для определения этих соединений навеску в 10 а тонко измельченной серы
обрабатывают при 60—80’ С 100 мл 10%-ного раствора аммиака, растворяющим
обе примеси. Раствор нейтрализуют в присутствии одной капли метилоранжа
10%-ной азотной кислотой, разбавляют водой и титруют 0,1.V раствором азотно-
кислого серебра в присутствии хромовокислого калия в качестве индикатора до
изменения окрашивания в коричневый цвет.
1 мл 0,1N раствора азотнокислого серебра соответствует 0,0041 г сернистого
мышьяка или 0,0025 г мышьяка.
роким горлышком, снабженным стеклянной пробкой, через которую проходит
термометр. Плотность определяют при 20° С. Плотность серы вычисляют по
формуле:
метра с навеской серы и водой до метки, а — вес испытуемой серы.
§ 54. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ УГЛЯ
1. Отбор проб, пробы отбирают от партии угля, вполне приготов-
ленной к пуску в производство. Не допускается смешение партий угля,
полученных из различных пород древесины.
Пробу отбирают из трех-пяти разных мест равными порциями
по 250—400 г.
Все отдельные пробы угля измельчают и тщательно перемешивают
для образования средней пробы. Среднюю пробу весом в 1 кг делят
приблизительно на две равные части, которые помещают в две стек-
лянные сухие банки с притертыми пробками.
1 По ОСТ 40032.
2 ОСТ НКБ № 40151, введенный с 1/XII 1939 г.
На каждую банку наклеивают этикетку с указанием наименования
продукта, номера партии и даты отбора пробы.
Одну банку направляют в заводскую лабораторию для производ-
ства испытаний, а другую хранят в течение месяца на случай пере-
испытаний.
Фиг. 133. Прибор для определения температуры
воспламенения угля.
2. Методы испытаний, а) Определение содержания
углерода. Точную навеску угля около 0,3 г сжигают в лодочке
в печи для элементарного анализа. Сжигание производят в струе воз-
духа или кислорода. Продукты горения пропускают через накаленную
окись меди. При этом углерод количественно сгорает в двуокись
углерода, а водород—в воду.
Воду собирают во взвешенную хлоркальциевую трубку, а двуокись
углерода — во взвешенный прибор, содержащий 50%-ный раствор
едкого кали или натронную известь.
После взвешивания по найденному весу воды и двуокиси углерода
вычисляют процентное содержание водорода и углерода по форму-
УП8015 (для определения процента содержания водорода);
(для определения процента содержания углерода),
где а — вес найденной воды, b — навеска угля, с — вес найденной
двуокиси углерода.
Производят не менее двух параллельных испытаний, из которых
выводят среднее.
б) Определение зольности. Навеску около 3 г угля
сжигают в платиновом или фарфоровом тигле при температуре около
800° С-
Окончание озоления определяют по постоянству веса остатка в ти-
гле. По окончании прокаливания тигель помещают в эксикатор и
после охлаждения взвешивают. Вес остатка, деленный на навеску
и умноженный на 100, дает процентное содержание золы. Делают не
менее двух параллельных испытаний, из которых выводят среднее.
в) Определение влаги. Навеску угля 1—2 г в стакан-
чике с притертой крышкой сушат в течение 2 час. при температуре
102—105° С. В сушильном шкафу стаканчик полуоткрыт. После
260
сушки стаканчик охлаждают в течение 30 мин. в эксикаторе над сер-
ной кислотой и взвешивают.
Потеря в весе, разделенная на навеску и умноженная на 100, дает
процентное содержание влаги.
Производят не менее двух параллельных испытаний, из которых
выводят среднее.
г) Определение температуры воспламене-
ния. Это определение ведут в специальном приборе, позволяющем
воспламенить уголь в токе воздуха (фиг. 133). Он состоит из закрытой
пробкой пробирки 7, соединенной с несколькими поглотительными
склянками 2—3 для поглощения продуктов окисления угля, и приспо-
собления для продувания воздуха через всю систему. Пробирку по-
мещают в электропечь 4, нагретую перед началом испытания до 100° С
(контроль термометром 5).
Испытание проводят так- Навеску около 0,5 г высушенного и
тщательно измельченного угля помещают в приборе в электропечь
и затем повышают температуру печи равномерно по 10° в минуту.
При определенной температуре уголь в пробирке вспыхивает. Для
каждого образца берут по пять определений. Среднюю температуру
из этих пяти определений принимают за температуру вспышки обра-
зца угля-
Расхождения между результатами параллельных определений не
должны превышать 3—5° С.
ВЫПИСКА ИЗ ОСТ 5268
ТКАНЬ ДЛЯ ШЕЛКОВЫХ СИТ
Шелковую ткань для сит вырабатывают ажурным или смешанным (ажур
и гарнитур) переплетением таким образом, чтобы взаимное расположение сосед-
них нитей образовывало между ними свободные промежутки (ячейки) строго
определенных размеров. По основе ткань вырабатывают из крученого или смешан-
ного шелка (крученого и грежевого), а по утку — из крученого шелка.
По весу 1 м2 ткань (в зависимости от денье основных и уточных нитей) для
шелковых сит делят на два класса:
2-й класс — двойная.
дчные, из ткани
В зависимости от размера промежутков между соседними нитями основы
и утка (количество ячеек-просветов) на протяжении 1 см шелковую ткань для сит
делят на 39 следующих номеров:
7, 8, 9, 10, И, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26,27,
28, 29, 32, 35, 38, 40, 43, 46, 49, 52, 55, 58, 61, 64, 67, 70, 73, 76.
В зависимости от переплетения нитей основы и утка различают ситовую ткань:
С — ажурного переплетения,
П — смешанного переплетения.
От № 7 С до № 40 С ситовую ткань вырабатывают ажурным, а от № 43 П до
76 П — смешанным переплетением.
ПРЬЛбЖНиЕ II
ВЫПИСКА ИЗ ПРЕЙСКУРАНТА1 ГЛАВЦВЕТМЕТОБРАБОТКИ
НАРКОММАША
СЕТКИ ЛАТУННЫЕ2 СОРТОВЫЕ ГЛАДКИЕ
Номер ткани Изготовляемая ширина полотна Диаметр прово- локи (для основы и утка) в мм Средний вес 1 JH2 в кг
число | проволок на 1 пог. см. число проволок на 1 пог. дм
3 8 От 1 до 1,5 0,50 1,ю
4 10 » 1 » 1,5 0,50 1,34
5 12 >> 1 >> 15 0,45 1,38
6 15 » 1 » t5 0,40 1,32
7 18 » 1 » 1,5 0,35 1 29
8 20 >> 1 >> 1,5 0,35 Ё35
10 25 » 1 » 1,5 0,30 1,19
11 28 » 1 » 1,5 0,25 0,96
12 30 » 1 » 1,5 0,25 1,03
13 32 •» 1 » 1,5 0,23 0.93
14 35 » 1 » 1,5 0,20 0,77
16 40 >> 1 >> 1,5 0,18 0,72
18 45 >> 1 >> 15 0,15 0,55
20 50 » 1 » 1,5 0,15 0.63
22 55 » 1 » 1,5 0,14 0,59
24 60 ’> 1 » 1,5 0,14 0,65
1 Прейскурант на прокат, литье и сетки из цветных металлов. Каталогиздат
НКМ, М, 1938.
2 См. также ОСТ 10203—39 «Шкала размеров ячеек тканей металлических
ЛИТЕРАТУРА
I. Общие курсы и монографии
1. Ф. М. Смит, Руководстводляприготовления и испытания пороха па
пороховом заводе в Уолтам-Абби, перевод с английского, СПБ., 1873.
2- Б. Н. Винер, О приготовлении пороха по способу теплого прессова-
ния, СПБ, 1874.
3. N о b 1 е and F. Abel, Researches on explosives. Fired Gunpowder,
1875 г., а также Нобль и Эбль, Исследование ВВ. Действие воспламененного
пороха, перевод Пашкевича, СПБ, 1878.
• 4. Н. Потоцкий, Порох, СПБ, 1885.
* 5. Г. А. 3 а б у д с к и й, Приготовление крупнозернистого пороха на
русских пороховых заводах, СПБ, 1885.
6. Записки порохового дела, вып. I. Описание способов приготовления
военных сортов пороха, изд. ГАУ, СПБ, 1889.
* 7. Г. А. Забудский, Пороходелие, изд. Михайловской артиллерийской
академии СПБ, 1891.
* 8. О. Guttmann, Die Industrie der Explosivstoffe Braunschweig, 1895.
• 9. Проф. Г. А. Забудский, Приготовление порохов, изд. Михай-
ловской артиллерийской академии СПБ, 1901.
* 10. А. Бринк. Внутренняя балистика, ч 1, СПБ, 1901.
* 11. Г. А. Забудский, Взрывчатые вещества, Теоретическая часть,
СПБ. 1907.
» 12. R. Escales, Schwarzpulver und Sprengsalpeter, Leipzig, 1914.
* 13. Черный порох. Извлечение из книги Фогта «Приготовление ВВ», пе-
ревод с немецкой), изд. НТС ГУВП, М., 1925.
* 14. С. А. Броуне, Технология пороха, ч. 1 с атласом, изд. Артиллерийск.
академии РККА. Л., 1925.
* 15. Проф. А. В. Сапожников, Теория ВВ, изд. ВТА РККА. Л., 1926.
16. В. А. Болдырев, Дымный и бездымные пороха, М., 1932.
17. Г. Каст, ВВ и средства воспламенения, М.—Л., 1932.
* 18. Г. Ф. Синявский, Справочник для мастеров по дымным порохам,
* 19. И. В. Лапченков, Курс дымных порохов, М., 1933.
20. Венен, БюрлоиЛекорше, Пороха и ВВ, М, 1936
» 22- К. К- Снитко, Теория ВВ, ч. I и II, изд. Артиллерийской акаде-
мии, Л., 1936..
* 24. Б. Ю. Розман, Технология пороха (пороха, механические смеси), изд.
МХТИ. М„ 1937.
» 25. В. А. А с с о н о в, Свойства и технология взрывчатых материалов.
М„ 1938.
♦ 26. И. В. Т и ш у н и н, Краткий курс порохов, изд. Артиллерийской
академии РККА, М., 1939.
1 Звездочкой обозначены книги, использованные нами при составлении на-
стоящей книги.
Курсивом подчеркнуты книги, рекомендуемые для углубленного ознаком-
ления после прочтения нашей книги. •
ги по частным вопросам, затронутым в курсе
а) Селитра
* 27. Техническая энциклопедия, т. 20, (-Селитра».
* 28. Проф. Лукьянов, Курс химической технологии минеральных ве-
ществ, ч. I, Производство минеральных кислот, Госхимтехиздат, 1933.
аммиачной селитры, ГОНТИ, 1938.
30. Д. А. Дымчишин, Производство бариевых солей, ГОНТИ, 1938.
*33. Беоль-Лунге, Справочник по основной химической промышлен-
ности, ч. I, ОНТИ, 1937.
35. Проф. А. Сапожников, Азотная кислота и селитра из воздуха,
* 36. Проф. Л. Ф. Фо к и н, Получение натриевой селитры из хлористого
натрия и окислов азота. Труды лаборатории проф. Фокина в Ленинградском тех-
нологическом институте, Л., 1931.
б) Сера
* 37. Техническая энциклопедия, т. 20, «Сера».
* 38. К. М. Малин и до., Технология серной кислоты и серы, ч. II,
ОНТИ, 1937.
* 39. К- А. Поляков, Печи и аппараты для получения и очистки серни-
стого газа, ОНТИ, 1938.
40. И. В. Р а б ч и н с к и й, Сера, ГНТГГИ, М.-Л. 1932.
* 41. Техническая энциклопедия, т. 6, статья «Дерево» и т. 7 — статья «Дре-
весный уголь».
42. К. И. Ногин, Сухая перегонка дерева лиственных и хвойных по-
род, НХТИ, Л., 1926.
43. Инж.-техн. В. Н. К о з л о в, Современное состояние теории углежже-
ния, НХТИ, Л., 1929.
* 44. П р о ф. Н. И. Н и к и т и н, и н ж. Н. Я. С о л е ч н и к и и н ж.
Ф. П. Комаров, Химическая технология дерева, Л., 1931 гл- VII.
45. Лесохимические производства. Учебник для лесных втузов, 1938, гл. 9.
а) Дробление, измельчение, аппаратура
46. Теория и практика дробления и тонкого измельчения, сборник ста-
тей, ГНТГГИ, Л.-М., 1932.
47. Г. Г. Е г о р о в, Теория дробления и тонкого измельчения, Л.—М.,
1938.
* 48. Л. Г. Касаткин, Основные процессы и аппараты химической
технологии, ч. I, Механические процессы, ГОНТИ, М., 1938.
* 49. Проф. Левенсон, Машины для обогащения полезных ископаемых,
М., 1933.
0) Бикфордов шнур
* 50. 3. И. М и и д ю к и С. В. В а р г и н, Руководство по производству
бикфордова шнура. Филиал НИИ охраны и организации труда военной промыш-
ленности, Л., 1934.
ИМЕННОЙ
УКАЗАТЕЛЬ
Абель И, 31, 158, 160—165, 167—171,
177
Альмарко 6
Бартлет 8
Баум 46, 47, 69, 169, 193, 194, 197
Бергстрем 48
Верль 52
Бертло 13, 51, 52, 161, 165, 173, 197
Бертолле 13
Бианки 160, 249, 251
Бикфорд 8
Бихель 140
Гофман 36, 52
Грек Марк 6
Гутгман 157
Гюгонио 177—179
Дебус 161, 166
Дежарден 41
Дезиньоль 12
Дмитрий Донской 6
Долечек 198
Дубовицкий 31, 34
Дюфур 176
Бостонжогло 31
Брайтон 8
Бреже 253
Бринк 51, 163, 171
Брунсвиг 178
Брюжер 12
Броуне 24, 28, 35, 196, 256
Буланже 253
Бунзен 161, 163
Бутурлин 255
Бэкон Рожер 6
Бэрстоу 190
Вайндль Гаспар 7
Вебер 138
Вернье 97
Билль 138, 174
Винер 102
Виолетт 46, 48, 61, 172
Волков 40
Вольф 24, 191
Вышнеградский 204
Вьель И, 51, 52, 155, 161, 178, 179—
180, 197
Гайденстам 53
Забудский Г. А. 51, 52, 68, 90
Кик 70
Киснемский 197
Кокарев 133
Конгревс 10
Кольсон 102
Корлин 53
Кортрайт 32
Косиньи 9
Клазон 53
Книпович 46, 47, 49, 52, 172
Кудрявцев 31, 34
Кульгрен 158
Курт 41
Кронквист 173
Гегенхейм 30
Гейденрейх 169
Гей-Люсак 13, 161
Герцср 160
Гольден 253
Горст 200
Лами 41
Лангганс 36
Лангбейн 28
Лебаи 52
Ле-Буланже 253
Левенсон 70, 77
Левкович 169, 176
Лефебр 10
Ле-Шателье 165
Линк 161
Лудольф 8
Магнус Альберт 6
Майевский 255
Малле 249
Малин 39
Метц 27
Митчель 176
Михайлов 190
Мишель 41
Мори 10
Муассон 179
Мунке 160
Мюнц 20, 28
Руфф 46, 52
Рудаков 129, 130
Нелюбин 26
Нельнер 28
Нобель 11, 36, 158, 161—165,
Сарро 161, 166, 168, 178, 179
Сапожников 30, 172, 174
Сван 33
Себер 178, 179
Сан-Робер или Сан-Роберто 102, 161,
176, 178, 179
Сериков 196
Синявский 140
Смирнов 35
Снеллинг 155
Снитко 172
Степанов 133
Оксениус 20
Оливер 24
Панкратов 52
Панпушко 243
Петр I 6, 9
Пиобер 51, 97,
Полосин 196
Потоцкий 162
Пруст 44
Пылков 247
161, 177, 180
Ритингер 70
Равель 177
Родман 204
Розман 26, 33,
Ру 161, 168
Федоров 161, 162
Фельдгауз 6
Фоше 61
Фраш 39
Фуллер 190
Хирн 160, 177
Шварц Бертольд 6
Шеврель 14, 161
Шеррер 52
Шишков 161, 163
Шлезинг 20
Штеттбахер 159
Эдгар 33
Эскалес 26, 161, 165, 166, 169
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Абсолютная плотность 155 Адсорбционная способность углей 47 Аммонийный порох 12, 17 Английский чистильный барабан 125 Аспиратор 144 *216-219, 228, 233-236, 237, 238 Асфальтовая мастика 233 Бакелит 199 Бактерии 20 Балистические свойства дымных по- рохов 175—182 охотничьего пороха 180—182 Барабан мерильный 229—230, 230 Башенный метательный аппарат 130 Бегуны — время введения 9 — конструкция 98 — общая характеристика бегун- ной обработки 90—98 — режим работы 101 — число оборотов 100 Бегунная лепешка 101, 103, 104 Безопасные расстояния 139, 140 Бикфордов шнур 5, 8, 14, 215—238 Битум 199 Бочечный способ 66—68 Бочечно-бегунный способ 66—68 — деревянные 90, 91, 92 — железные 75—84 — кожаные 92—95 Брюжера порох 12 Буртовый способ 21 Бурый уголь 45—46, 64, 75 Величина пороховых зерен 10,182—184 Взрыватель дистанционный 12, 189 Взрывоопасность порохового произ- водства 138 Взрывчатые свойства дымных поро- Взрывчатая сил: работоспособность 170—172 — скорость взрывчатого разло- жения 160 268 Взрывчатый состав и объем продуктов взрыва 161—167 — теплота и температура взрывча- того разложения 167—170 — чувствительность и стойкость 172-175 Виды дымных порохов 15—16,182—185 Влажность — критическая 19 — пороха 157—158 - углей 46-47, 260 — определение в порохе 244 Влияние сернистого калия на свой- ства^ порохового остатка в ство- Военные пороха 15, 182 Воспламенитель 5, 13, 15, 174 Воспламеняемость углей 48—51, 261 Время обжига угля 58 BT°2ia8 235М°ТКа бикФордова шнУРа Выстрел 5 Вышибной заряд 5, 182, 203 Газообразные продукты горения по- роха 161-167 Газообразные продукты перегонки дерева 53 Герметическая укупорка 132 Гигиена производства 139 Гигроскопичность пороха 15, 117, 121, 158, 159, 245—247 Голландский способ 9 Горение пороха под давлением меньше атмо- сферного 176 — — под давлением равным атмо- сферному 177 под давлением выше атмо- сферного 177—178 Гравиметр 157, 247—249 Гравиметрическая плотность пороха И, 91, 112, 117, 120, 127, 156, 157, 247—249 Графит 11, 13, 198
, м„»итовка пороха
Греческий огонь 6
Гртхота Ю, 95, 116 с
^пе^ый бикфордов шнур 217, -
180-181, 2S'2» 109,
давление в прессах 107, Ю».
Дансиметр Бода ^б, 252,_
**_ Малле и заводах 143
Двигатели на пороховь т 89 и сл.
двойные смеси 72, 73, «,
«,
»еЙ2оВ,"127Ь”а155-156, 249-253
Дистанционный 189,’ 191,
193На2Я01 Р20з! 212 18 34
^ХИнаСе^Р^о^ УГЛЯ
44—45
Дробление 69
Жемчужный по1»х 117, 18д
Жесткие пыли ixv,
Заводы пороховые
_ Казанский 7 3 „0 255
_ Охтенский 6, 9, 10, и»,
_ Петербургский 6
— Сестрорецкий 6
z :SMy да»-®8
^“вспомогательное оборудование
_ родственное оборудование
-Ра техники безопасности
_ правила устройства и располо-
_ материали типы построек 141
Зажигательн ^йСН5аРЯ1825 203 „„
Заряд вышибной S, трубочных по-
ПЯховИ12™9Рб3^51 212_ш
Замедлители порохов^ lgg
IS” пороходельные 141
*Г£Гна Ш-Ш
____ Лефебра Ю
Зола 64, 260
Зольный налет 63
Идитол 199
Измельчение
— значение 68
— селитры 89
— серы 90
— способы 9, 72
Z угляди^ТОЛЬНОЙ двойной
— угля4 грубое 64, 73—75 8д
— угля окончательное
&РикфорДОва шнура 236-
ГЗ = ||иР^ЙСТв 243-
_ основного сырья
L^?58-259258
— угля 259—260 балисти-
_ охотничьих порохов
ческие 253—2эо
_ трубочных порохов
лабораторные 200
стрельбой 201
Ка™дауХрОМОВОКИСЛЫЙ 13
- марганцовокислый 13
- перхлорат к>
— хлорат 13, . 25
— хлористый 22, 2 ,
— углекислый 22, иэ
Канифоль 199
Каучук 199
Карналит 21
Клетчатка 13
Кокс литейный 198
— нефтяной ,3> 23_24
Конверсия селотры 23^ 1(.д
Конвертов заряда о й 55> 57
Контроль вирометри ш
— производства «о
ристых солейя 23 1д
Кротическая влажност
Крутка п°Р°£2бра Ю
Крутильня И
Купрен 13 260
puna ниe селитры 21
" {<ента 86
~~ Группа 84
~ peS™’«адН75~тайствия 84
— Ревд0ВДа 87
~ тРУбчатая 84
м- УголХТЙ8 86
_ - вочечныПзсКз}30
— — РУДак°ва 129~1зп
^ли££^оПпа 128
м18?’,№’^ёвл:^^
й^£?3°9ква2^ура 28>
На^н%™Жо*59
Нитрометр 256
06*И£Угля 54~63
Обмотка м Фоше 61
^л£"28 ето₽ая **₽-
об4имеГ °руяо,я И306^-
^с:взрывап°—
98^10, С°СТаВа W бегунами
Se^3- >^35, ,98
ртаиизаци^ „п® ерации 116— Па
пороЛ^Дства LX
5
Ф РДОва шкура 226-228
0^борНпро°бб2адОЧНЫЙ стан°к 221~224
0 иДсл.П~Д-Ра 136, 137, ,48
М ’«• ЮЗ, Ц2
~ по₽способу°д^аГЛаХ 42
Парафин 13, 199 У 41
Й'Риаорат калия’13°°
^оТласПт°и?°^ая 203, 209^211
^^,^40
— калия 12
- ~ а<*°люгная 155
_ &""ЕЧй" " нг. и,
— — к?ряжания 170 178
руиной леиешк^Ю!, 103,
Полировка6000800 лепе1“ки Ю8 ц2
- Дезиньоля °12 МЛе 7~8
жемчужный 117 1яэ
*бТ^№™« ® п
?88’,,e<:K',i}6 Н 17132,821 186 ’
’68, 169, 171 ’il?’ 104, 167
:«ге’й1>
- МИННЫЙ 14 If, 188
_ '«». >67, 168, 9?s9,1108- 133,
ДУЖНЫЙ вид 159> 1Й 18д’
Порох обыкновенный военный общего
назначения 15, 182—183, 186
— охотничий 14, 16, 108, 112,
115, 117, 127, 133, 148, 162, 164,
168, 169, 171, 180—183, 184,
186, 187, 209, 253—256
— призматический 10, 11, 123,
132, 164, 183, 204
-----бурый 11, 208
— трубочный медленно горящий 12,
13, 15, 132, 135, 188, 196—200
-----обыкновенный 12, 15, 132,
134—136, 148, 188, 195—196
— ружейный 14, 157, 162, 182
— с аммиачной селитрой 12, 17
— с измененным составом 12, 15,
174
— с натровой селитрой 17
— шаровой 164, 167, 168, 169, 171
— шнуровой 15, 16, 132, 183—
184, 186
— шоколадный 7, 164, 168, 169,
Пороховая мякоть 10, 132, 182
Пороходельные здания 141
Поташ 22, 25
Потери 84, 90, 95, 96, 101, 108, 116,
120, 123, 124, 127, 148, 149, 150,
151
Правила техники безопасности об-
щие 138—147
-----специальные 84, 90, 95,
96, 101, 112, 115, 120, 124
Предохранители пороховые 204, 213
Пресс винтовой 109—ПО
— Вышнеградского 206, 207, 208
— Гассе 208
— гидравлический 104, 105
— Грюзона 208
— для горячего прессования 104,
105
— Круппа 204, 205
Прессование
— значение 101—102
— контроль 111
— последовательность операций на
гидравлических прессах 103—104
-----на механических прес-
сах 109
— растирка бегунной лепешки
103—104
— сравнительная характеристика
методов 102—103
— техника безопасности 111—112
Прессованные изделия 203—215
Пробковый уголь 13, <198
Продукты разложения пороха 162,
163, 164, 165, 166
Прокатка состава на вальцах 103
Промежуточные погреба 141
Пропорция составных частей по-
роха 7, 12—15
Противопожарные приспособления
143
Просейка тройных смесей 95—96
Пыль пороховая, опасность ее 139
142, 144, 146, 147
-----методы удаления 144—146
Пыли жесткие 120, 148, 149
— мягкие Ю8, 116, 148, 149
Работоспособность пороха 172
Раздельное измельчение Ю
Размеры партий 239
Разымка пороха 66, 123, 125—127
136
Район порохового производства 147
Расположение порохового завода
139—141
Растирка бегунной лепешки 103—104
Растирочный станок 104
Расход дров на выжигание угля 61
Рафи.нировка серы 41—42
Реакция разложения пороха 165—
167
Регламент технологического про-
цесса 153—154
Рекристаллизация аммонийной се-
литры 31—32
Реторты вынимающиеся 62
— с вкладными цилиндрами 56,.
60
— с принудительной циркуля-
цией продуктов перегонки 62—63
— с прямым обогревом 55—60
Рубка дров для угля 45
Сандарак 189
Селитра аммиачная
-----взрывчатые свойства 34
-----сведения о производстве 34
-----требования 34
бариевая
— свойства 17, 35
— получение 35
роходелия 21
-----месторождения за границей
и в СССР 20-21
-----методы анализа 256—258.,
-----нахождение в природе 20
-----технические требования
271-
Селитра натриевая получение синте-
тической 30
----распространение в при-
роде 28
---- свойства 17, 27
----технические условия 31
Селитро-угольные добавки 18, 34
Сепараторы пыли воздушные
Сера
— в природе 38
— добывание 39—41
— месторождения в СССР 39
— месторождения за границей 38
— методы анализа 258—259
— очистка серы 41
— свойства 36—38
— сульфитный метод определе-
‘Сила дымного пороха 35, 170
Скорость разложения пороха 35, 160
Скорость увлажнения углей 47
Скребки 9, 100
Смеси двойные 72, 73, 83, 89, 90, 91
— тройные 90
Смешение составных частей 90—96
— в бочках 91—95
— под бегунами 91
Смолистый налет на угле 63
Смолы 199
Снаряд зажигательный 5
Снаряд шрапнельноготипа 5, 182, 203
Сода 22, 25
Соли синильной кислоты 13
Сорта пороха 182—185
Сорта углей 45
-Сортировка пороха
---- «грязная» (первая) 123
----«чистая» (Окончательная)
125—127
Состав пороха 7, 12—15
Способы измельчения 9, 72—73
Стабильность трубочного пороха
194—195
Станок намоточный 231
— основной оомоточный 222
Столбик для центральной трубки
шрапнели 203, 209, 212
Строение углей 52
Ступы — толчеи 9
Сушка пороха крупного 123
----методы 122
----холодным воздухом 122
Твердость пороховых зерен 159
Температура вспышки 172—174
— горения пороха 168—170
272
Теплота горения пороха 17, 167—168
Тепловая энергия угля 51—52
Техника безопасности в производ-
стве дымного пороха 84, 90, 95, 96,
101, 112, 115, 120, 124, 138—147
Технология производства бикфор-
дова шнура 218—236
ованного шнура
----белого шнура 228—
233
----гуттаперчевого
шнура 236
----контроль основы шну-
ра 224-225
----первая осмолка
— — подготовка сырья и по-
луфабрикатов 220
----приготовление основы
шнура 218, 222—224
— разделение на сорта 227
— схема технологического
процесса 218—219
>гия производства дымного
----изготовление поро-
хового зерна 112—116
----обзор методов фабри-
кации 66—67
-----организация произ-
водства 147—154
готовлении трубочных
порохов 134—136
-----общая характеристика
технологического про-
цесса 65—66
— — контроль производ-
ства 136—137
------мешка пороха 127—132
-----предварительное уплот-
нение состава 96—101
— — прессование 101—112
-----приготовление трой-
ной смеси 90—96
----- придание пороховому
зерну окончательной
формы 116—127
----- сравнительная харак-
теристика различных
-------техника безопасности
138—147
-------укупорка пороха
Толчейный способ 8—9
Трифенилфосфат 199
тройная смесь уи
Тростниковый сахар 13
Трубка дистанционная 12, 189, 191,
192, 193, 201, 203, 212
Трубочный порох медленногоряший
12, 13, 15, 132, 135, 188,
196—200
-----обыкновенный 12, 15, 132
134—136, 148, 188, 195—196
-----особенности технологиче-
ского процесса 134—136
-----требования 189—190
— адсорбционная способность 47
— бурый 45—46, 64, 75
— воспламеняемость 48—51
— влажность 46
— выход 58
-----в мельницах 64, 73—75
-----в эксцельзиорах 75
— калориметрические исследо-
дования 51—52
— каменный 198
— методы анализа 259—261
Устройство сушилен 121
— сушильных столов 122
Фаза производства 147
Феиилнафтиламин 199
Фигурные пороха
-----виды пх 183 , 203-204
-----изготовление 204—209
ных порохов 155 — 160,
182-184, 185-186
----невоенных порохов 184—
185, 186, 187, 188
Химическая стойкость дымных по-
рохов 175
Химический анализ пороха 241—243
Хлорат калия 13, 15
Хлоратный порох Бертолле 13
Хлористые соли 257
Холодильный барак 108, 186
Хранение дров для угля 45
Хромовокислый калий 13
Хронографы 253, 255
Цилиндры зернильные 10
Цилиндрики пороховые 209, 212
— обжиг в калориферных печах
----в неподвижных ретортах 55—
— — в ретортах с вкладными ци-
линдрами 60
—- определение в порохе 243
— плотность 47
— пробковый 13, 198
— прссейка 80
— самовозгорание 61
— скорость горения 44
— содержание водорода, кислорода
— состав 54
— сорта 45
— строение 52
— черный 45, 47
— шоколадный 45, 46
Укупорка пороха 132—134
Уплотнение состава 96—101
Усилитель пороховой 5, 13, 104, 214
Установление крешерного прибора
в охотничьем оружии 255—256
Число оборотов шаровой мельницы
78, 79
123-125
— —английской системы 125
Чистка пороха 123—125
стрелу пулей 174
-----к трению 174
-----к удару 174
Шары бакаутовые, бронзовые и лиг-
Шеллак 199
Шнур бикфордов
-----виды 5, 215, 218
-----время изобретения 8
-----методы испытания прием
----сорта 14, 215—218
----технологический процесс
218-236
Шнуровой порох 15, 16, 112, 183-
Шрапнель 5, 182, 203
Эбонит 199
Эволюция состава дымного пороха
7, 12-15
Зкцельзиор 74—75
ОГЛАВЛЕНИЕ
§ I. Значение дымного пороха в современной артиллерийской технике и
подрывном деле...............
§ 2. Исторический очерк ....
§ 3. Общие замечания о составе и
>ix дымных порохов .
Часть I
Основные материалы
Глава 1. Окислители
Часть II
Изготовление дымных порохов
Г л а в а 3. Обзор методов фабрикации дымного пороха
Подготовка сырья для пороха ..........................................
Изготовление пороха ..................................................
§ 12. Сравнительная характеристика различных методов фабрикации дым-
ного пороха ........................................................
Глава 4. Описание типовых методов фабрикации дымного
§ 13. Измельчение составных частей ................................
§ 14. Приготовление тройной смеси или пороховой мякоти (смешение со-
ставных частей). Просейка тройных смесей ..........................
§ 15. Предварительное уплотнение состава..............'............
§ 16. Прессование порохового состава ..............................
§ 17. Изготовление порохового зерна.................. .............
§ 18. Придание пороховому зерну окончательной формы и свойств ....
§ 19. Мешка пороха и составление общих партий. Укупорка пороха . . .
274
90
101
112
116
127
§ 20. Особенности технологического процесса при изготовлении трубочных
порохов .............................................................
§ 21. Контроль производства.......................................
* Г л а в а 5. Организация производства и техника безопасности
2. Общие положения об организации техники безопасности и охраны
§23.ToZaB,
и принципы расчета производства
134
136
138
Часть III
Общие свойства дымных порохов
Глава 6. Физике химические свойства дымных порохов
§ 24. Общие -замечания.............................................
§ 25. Плотность пороха.............................................
§ 26. Влажность и гигроскопичность (увлажняемость) пороха.........
§ 27. Наружный вид и твердость зерен .............................
Г л а в а 7. Взрывчатые свойства дымных порохов
§ 28. Скорость взрывчатого разложения ............................
§ 29. Состав и объем продуктов взрыва.............................
§ 30. Теплота и температура взрывчатого разложения................
§ 31. Сила и работоспособность ...................................
| 32. Чувствительность и стойкость................................
, * Г л а в а 8. Балистические свойства дымных порохов
§ 33. Горение порохов при различных давлениях.....................
§ 34. Влияние на горение порохов размеров и плотности зерна ....
$ 35. Балистические свойства дымного пороха в охотничьем оружии . .
Г л а в а 9. Сорта дымного пороха и требования к ним,
155
157
159
160
161
167
170
172
175
179
180
§ 36. Сорта и назначение дымных порохов ........................
S 37. Физико-химические и балистические требования к порохам......
Глава Ю. Свойства трубочных порохов и методы их испытаний
§ 38. Виды трубочных порохов и предъявляемые к ним требования . . .
•§ 39. Влияние различных факторов на горение пороха в трубках.....
§ 40. Общие свойства обыкновенного трубочного пороха (ОТП)......
§ 41. Общие свойства медленно горящих трубочных порохов (МГП) . . .
$ 42. Требования, предъявляемые к трубочным порохам, и понятие об их
испытаниях........................................................
182
185
188
190
195
196
200
Часть IV
Прессованные изделия из дымного пороха и бикфордов шнур
Глава 11. Прессованные изделия из дымного пороха
§ 43. Виды прессованных изделий.................................. 2®
§ 44. Получение прессованного (призматического и кубического) пороха 204
а 45 Изготовление петард и столбиков и их краткая характеристика ... 209
§ 46. Изготовление пороховых усилителей и замедлителей для трубок и
взрывателей........................................................
275
§ 47. Сорта бикфордова шнура..................................... 215
§ 48. Технологический процесс изготовления шнуров.................218
§ 49. Прием шнуров по ТУ......................................... 236
Часть V
Методы испытания дымных порохов и основного сырья для них
Глава 13. Методы испытания порохов
§ 50. Правила приемки и порядок отбора проб ......
§ 51. Методы испытания дымных порохов по ОСТ и ТУ
240
Глава 14. Методы испытания основного сырья
§52. Правила приемки и методы испытания калиевой селитры .
§ 53. Правила приемки и методы испытания серы ...........
§ 54. Правила приемки и методы испытания угля ..........
259
Приложения: I. Выписка из ОСТ 5268 на сетки шелковые.... 262
И. Выписка из прейскуранта Главцветметобработки на сетки
латунные.......................................263
Литература............................................. 264
Именной указатель.......................................266
Предметный указатель.....................................268
Редактор Д. А. Катренко Техн, редактор А. Н. Савари
Сдано в набор 10/VII 1940 г. Подписано к печ. 19/Х 1940 г. Авторск. дог. 646.
Инд. 5-2. Тираж 3000. Кол. печ. л. ПЧг + 1 вкл. Уч.-авт. л. 20,94. А32602.
Напечатано на бумаге Камского бумкомбината. Формат бум. 60x92/.,.
Заказ № 143.
Типография Оборонгиза, Киев, Крещатик, 42.
Стр. Строка Напечатано Должно быть По чьей
14 5 сверху 3KNO3+ 2KNOa+- авт.
14 табл. 1 3KNO3+ 2KNO3+ авт.
99 12—10 снизу на котором укреп- лены наружный 1 и внутренний 2 брон- зовые плуги-от- шибы (фиг. 54). Последние имеют форму сошника иа котором укреп- лены наружный 2 и внутренний 2' брон- зовые плуги-от- шибы (фиг. 55). Последние имеют форму сошника плуга (фиг. 54) иред.