Основным типом этого рода взрывчатых веществ можно считать долгое время применявшийся германский 65%-ный желатиндинамит, состоявший из 65% желатинированного нитроглицерина и 35% порошкообразных веществ. Его нормальный состав (с небольшими отклонениями) выражался в следующем:
Нитроглицерина или трудно замерзающей смеси его с нитрогликолем . . 62,5%
Коллодионного хлопка.........................2,5%
Натриевой селитры (калиевой селитры, перхлората калия)........27,0%
Древесной муки (ржаной муки)....................8,0%
(0 — 0,4% отмученного мела)
Этот состав по современной германской классификации соответствует динамиту 1. Желатинированное масло состоит из 96—98% нитроглицерина и 4—2% коллодионного хлопка. Для экспортных сортов с целью повышения прочности желатины берут больше коллодионного хлопка, а вместо гигроскопичных натриевой или аммиачной селитр применяется калийная селитра. Наиболее деятельной из примесей является перхлорат калия, который впрочем из-за его дороговизны применяется очень мало, но при применении которого уже для низкопроцентных динамитов можно достигнуть такой мощности, которая соответствует высокопроцентным динамитам, приготовленным на селитре. Германская порошкообразная добавка нормально содержит 77% натриевой селитры, 22,5% древесной муки и 0,5% мела. Для экспорта в жаркие страны берут 80% калиевой селитры, 19,5% древесной муки и 0,5% мела. Прибавление углекислого кальция имеет целью нейтрализацию возможных следов образующейся кислоты; сода действует омыляющим образом и поэтому непригодна для этой цели.
Селитра подготовляется в отдельной мастерской рядом последовательных операций: измельчения, сушки, размола и просеивания; перхлорат калия большей частью доставляется на завод уже .в готовом виде — именно в виде тонкой кристаллической муки. Древесная мука также обычно покупается в готовом виде, но с целью придания ей необходимой однородности и тонкости пропускается через сито с отверстиями в 1—2 мм. Слишком сильное измельчение понижает способность древесной муки впитывать масло. Часто пользуются воздушно-сухой древесной мукой с влажностью 8—10%;но, как правило, она должна предварительно высушиваться в нагреваемых паром корытообразных сушилках, после чего следует просеивание в специальном герметизированном помещении, в котором производится также и «асыпание муки в тару. Вместо древесной муки применяют также и ржаную муку, которую сушат при температуре от 100 до 120° и слегка обжигают. Растительная мука хотя и однороднее и мельче древесной муки, но дороже ее и обладает меньшей способностью впитывать масло.
Подготовленные таким образом компоненты хорошо смешиваются в барабане (с бакаутовыми шарами) и в виде готового для добавки к желатинированному нитроглицерину порошка {Zumischpulver) сохраняются в полотняных мешках или, лучше, в оцинкованных жестяных барабанах, поскольку, как это обыкновенно и бывает, порошок не сразу идет на дальнейшую переработку.
Мастерская для приготовления порошкообразной добавки на больших динамитных заводах ( имеет такие установки:
1. Установка для измельчения, сушки, размола и просеивания натриевой или калийной селитр производительностью 500 кг в час, состоящая из:
1 загрузочного ковша и вальцовой дробилки для раздробления комков селитры,
1 железного ковшевого транспортера, плотно закрытого, чтобы пыль не попадала в помещения,
1 аппарата для сушки селитры непрерывного действия с калориферным обогревом, вентилятором, пылеуловителем и другими принадлежностями,
1 грохота для селитры с ситами и транспортирующим вентилятором,
1 шнека для распределения селитры по мешкам, с воронкой, мотора и трансмиссии для вышеуказанных машин.
2. а) Установка для переработки древесной муки производительностью 100 кг в час, состоящая из:
1 мельничного постава с жерновами и трясучкой для подачи,
1 транспортера с воронкой, передвижным ложем и соединительным ^трубопроводом,
1 машины для просеивания, с воронкой,
1 установки для п ы л е о с а ж д е н и я с эксгаустером и пыле-собирателем,
мотора и трансмиссии для соответствующих машин. Сюда же относится
б) установка для сушки и просеивания древесной луки производительностью 125 кг в час, состоящая из:
1 железного герметически закрытого транспортера,
1 корытообразной сушилки, обогреваемой паром без давления,
1 машины для просеивания с пыленепроницаемым кожухом и цилиндрическим ситом,
трансмиссии и мотора в 5 л. с.
3. Установка для сушки и измельчения других добавок:
1 подогреваемый паром до 4 ат тарелочный сушильный аппарат с железным бортом чаши, снабженный теркой и скребком, коническим дробильным вальцом с паровой рубашкой; он служит для сушки перхлората калия, охры, растительной муки и тому подобных материалов,
2 шаровые мельницы с железным барабаном, с набором шаров для размола угля, красок, нитросоединений,
1 мельница «Эксцельсиор» для размола остающихся на ситах комков,
трансмиссия и мотор для этих 4 машин.
4. Установка для мешки и сушильные шкафы:
3 специальных смесительных мельницы для приготовления смеси всех добавок; емкость одного аппарата 600 л; аппарат состоит из железного барабана с набором шаров; снабжен внутренним змеевиком для обогрева паром, ситом с трясучкой и другими принадлежностями.
1 установка сушильных шкафов, состоящая из 16 шкафов с предохранительными дверцами, пластинчатыми медными калориферами для обогрева и электрическим вентилятором,
мотор и необходимая трансмиссия.
Если на установке одновременно изготовляются антигризутные динамиты, то для этого необходима дополнительно:
б. Одна установка для измельчения, сушки, размола и просеивания поваренной соли или других подобных пламегася-щих солей; эта установка аналогична той, которая описана выше для переработки селитры.
Для изготовления желатиндинамита приготовляют сначала в корытах для желатинизации «жидкую» 3— 4%-ную взрывчатую желатину и потом переносят ее в метательную мастерскую, где она тщательно перемешивается в мешателях (рис. 138) с порошкообразными добавками. Один ме-шатель перерабатывает загрузку, равную 100 кг желатиндинамита, в течение 25—30 мин. Продолжительность смешения зависит главным образом от вязкости желатинированного масла. Работа на мешателях не является безопасной и требует тем. большей осторожности, чем более вязкой является желатина и чем большее количество порошкообразных добавок в нее ввоВ то время как раньше почти на всех динамитных заводах во всех странах применялись мешатели с двумя вращающимися в разные стороны горизонтальными (или вертикальными, как в Англии) установленными на отдельных валах лопастными ме-^иалками, в настоящее время повсюду переходят к применению мешалок планетарной системы, в которой две мешалки, связанные с одним вертикальным валом, вращаются вокруг общей оси и кроме того каждая вокруг собственной оси в противоположных направлениях. Благодаря такому устройству повышаются надежность, экономичность и чистота процесса смешения.
Мешалки планетарного типа идеально подходят не только для производства динамитов, но и для смешения взрывчатых веществ с незначительным содержанием нитроглицерина и даже для приготовления порошкообразных взрывчатых веществ. Произведенные в последние годы усовершенствования метателей делают этот тип машин одной из наиболее законченных конструкций современной технологии взрывчатых веществ. Аппараты изготовляются трех размеров емкостью 200, 300 и 400 я, что соответствует загрузкам 150, 200 и 300 кг взрывчатого вещества.
Comments Off
Нитроглицерин, как жидкое вещество, представлял вначале для применения в качестве взрывчатого вещества большие трудности, что побудило Нобеля еще в 1863 г. перевести это взрывчатое масло путем смешения с твердыми пористыми веществами, как например черным порохом, древесным углем, бумажной массой, в такое состояние, чтобы его можно было бы применять удобно и безопасно. Длительные опыты с черным порохом из-за его плохой впитывающей способности потерпели неудачу. Наилучшим объектом для впитывания масла, как это случайно обнаружилось, оказался кизельгур. Однажды при перевозке жидкого нитроглицерина одна из жестяных банок дала течь, и вытекающее масло было полностью поглощено кизельгуром, которым эта банка была обложена2.
Кизельгур — особо пористая, состоящая из микроскопически маленьких чешуек инфузорная земля, которая добывается в Лю-небургских степях, в Шотландии и в Италии; после прокаливания он может впитать до 82% нитроглицерина. При рассмотрении кизельгура под микроскопом видно множество вытянутых желобчатых трубочек, наполненных нитроглицерином, в которых он удерживается благодаря поверхностному натяжению. Полученная таким образом пластическая пригодная для патронирования масса была названа Нобелем «динамитом»; под этим названием появилась первая форма применения нитроглицерина, в виде которой последний должен был сыграть свою всемирноисторическую роль.
Кизельгурдинамит представляет собою лишенную запаха пластическую массу с удельным весом, равным в среднем 1,6; в зависимости от чистоты кизельгура (окись железа) масса бывает окрашена в цвета от оранжевого до красно-бурого. Неприятные свойства нитроглицерина — ядовитость и способность замерзать—сохраняются и у динамита, .благодаря чему одно из самых основных его преимуществ — эластичность и способность хорошо заполнять шпуры — теряет свое значение. Более того, чистый нитроглицерин неделями может оставаться жидким при самых суровых зимних холодах, в то время как динамит под влиянием присутствующих в нем твердых частичек кизельгура быстро замерзает. Следующим недостатком динамита является то, что вода в состоянии постепенно вытеснять из него весь нитроглицерин, что очень мешает применению динамита в сырых шпурах. Но, с другой стороны, гурдинамит обладает относительно высокой постоянной скоростью детонации, которая выгодно отличает его от других динамитов, так что в некоторых жарких странах гурдинамит еще до сих пор применяется как невыпоте-вающее (неэксудирующее), нестареющее нитроглицериновое взрывчатое вещество. Чувствительность его к удару несколько выше, чем у нитроглицерина, но зато взрывчатая сила вследствие разбавления нитроглицерина недеятельным основанием значительно ниже (табл. на стр. 102 и 106). Зажженный в небольших количествах динамит сгорает без взрыва светящимся пламенем; при больших количествах горение, напротив, вследствие перегрева легко переходит во взрыв.
3 ноября 1893 г. в гавани Сантандер на пароходе, нагруженном примерно 2000, т железа и 1810 ящиками динамита, произошел пожар. Тридцать ящиков со взрывчатым веществом были быстро выгружены в безопасное место. Пожар на судне тем временем быстро распространялся; на заданный вопрос капитан заверил1 что динамита на борту больше нет. На набережной между тем собралось большое количество зрителей, желавших насладиться необыкновенным зрелищем горящего судна. Спустя около 2У-1 час. после того, как на корабле был обнаружен огонь, произошел страшный взрыв, причем силой разброшенных железных частей было убито на месте 510 чел. и около 1000 чел. получили различные ранения.
Comments Off
Под общим названием «динамиты» в настоящее время подразумевают почти исключительно взрывчатые вещества, представляющие собой пластические продукты, главной составной частью которых является нитроглицерин. В зависимости от способа приготовления и в зависимости от добавок, с которыми (нитроглицерин смешан или которые применяются для поглощения его, различают следующие основные сорта этих взрывчатых веществ:
1. Гурдинамит, или так называемый «старый» динамит, содержащий недеятельное основание; кизельгур, в настоящее время употребляется редко.
2. Гремучий студень — нитроглицерин, желатинированный КОЛЛОДИОННЫМ ХЛОПКОМ'.
3. Динамиты, являющиеся смесью нитроглицерина с деятельными основаниями, как древесная мука и нитраты; при низком содержании нитроглицерина (12—4%) они представляют собой особую подгруппу так называемых аммиачноселитренных взрывчатых веществ.
4. ЖеЛатиндинамиты, приготовляемые из жидкой взрывчатой желатины смешением ее с деятельными порошкообразными добавками; сюда же относятся и трудно замерзающие «безопасные» динамиты, содержащие динитрогликоль, динитро-хлоргидрин или ароматические нитросоединения, понижающие температуру замерзания нитроглицерина.
5. Антигризутные динамиты, желатинированные и нежелатинированные, безопасные при взрыве в атмосфере рудничного газа и угольной пыли.
Comments Off
Хотя бездымные пороха тесно связаны общностью главной составной части — нитроклетчатки, однако балистические и физические свойства их сильно разнятся. Даже внешний вид их может быть различен. Ружейный пластинчатый порох представляет собою четырехугольные роговидные пластинки длиною 1—2 mm и толщиною 0,2—0,4 mm; кордитный ружейный порох —светлокоричневые шнуры диаметром 1 мм и длиною 4—5 ел — настолько мягок/'что режется ногтем. Обычно употребляемый трубчатый порох имеет 3—17 мм в диаметре и внутренний канал шириною 1—5 мм. Порох, употребляемый для тяжелых орудий, имеет большие размеры и изготовляется в форме палок или трубок толщиною до дюйма и длиною до метра и окрашен в светло-желтый до темнокоричневого цвет. Самые малые размеры имеет охотничий порох: диаметр зерен его колеблется между 0,5 и 1 мм; в зависимости от степени желатинизации .зерна охотничьего пороха более или менее прочны при раздавливании и сохраняют заметную волокнистую структуру пироксилина. В то время как охотничий порох преднамеренно окрашивают в яркие цвета — зеленый, красный," или желтый, — военные пироксилиновый и нитроглицериновый пороха малых размеров благодаря обработке поверхности их графитом имеют блестящий серый или черный цвет. Содержание графита1 в них — от 0,2 до 0,25%.
Удельный вес вполне прожелатинированного пороха колеблется от 1,55 до 1,63; гравиметрическая плотность остается даже для специальных тяжелых порохов ниже единицы. Многие пороха сохраняют долгие годы запах применявшегося при изготовлении их растворителя; так же легко обнаруживается примесь камфоры.
Нитроглицериновый порох вследствие содержания в своем составе маслянистых веществ менее порист и поэтому менее гигроскопичен, чем пироксилиновый порох; но, с другой стороны, он вследствие вытеснения маслянистых веществ легче изменяется под действием воды, чем вполне прожелатинированный пластинчатый порох, который без ущерба можно кипятить с водой. Замерзание нитроглицеринового пороха с большим содержанием нитроглицерина делает применение его в таких странах, как Россия и Канада, неудобным. Нечувствительный к влаге порох изготовляется на 'ацетоне, так как в ацетоне растворяется даже высоко-нитрованный пироксилин, в то время как спирто-эфирная смесь дает в данном случае только набухание. Содержание влаги в пироксилиновом порохе колеблется от 1 до 2%, в нитроглицериновом-— от 0,5 до 1%. Чувствительность к удару всех бездымных порохов значительно больше, чем у черного пороха, но не настолько велика, как можно было ждать, исходя из чувствительности к удару основных ингредиентов — нитроглицерина и пироксилина. Кубический нитроглицериновый порох детонирует от удара 2-лт груза подобно динамитной желатине при падении груза с высоты 20 см, нитроглицериновый порох, как тетрил, — при падении груза с высоты 30 см.
Зажженный на воздухе, хорошо прожелатинированный порох горит интенсивным желтоватым пламенем; удары молнии, попадавшие в такой порох, вызывали только пожары, но не взрывы.
Он более безопасен, чем черный порох, так как локальный взрыв, как правило, дальше не распространяется. Однако при большой массе и в результате повышения давления дефлдграция может перейти в детонацию. '
Так, 12 января 1917 г., на заводе Д юга он (Hackell, New Jersey) произошел взрыв 190 г бездымного пороха, находившегося в пещере. Взрыв имел совершенно неслыханное действие и силу. Громадный завод был уничтожен до основания, а местность опустошена. В шести городах на расстоянии до 100 миль был слышен удар гигантского взрыва.
Температура вспышки желатинированного пороха, как показывает большинство результатов испытаний, значительно ниже, чем у основных его полуфабрикатов — пироксилина и нитроглицерина, если в порохе имеются примеси, которые при нагревании вступают в реакцию с пироксилином. Хороший порох, нарезанный кусками величиной в 2 мм, не должен давать вспышку ниже 170°. Германские железнодорожные правила снижают этот предел до 160°. В противоположность этому при помощи нового прибора для определения вспышки Мишеля и Мюраура (стр. 539) установлено, что температура воспламенения как пироксилинового, так и нитроглицеринового порохов любого происхождения лежит между 199 и 203°, в то время как воспламенение нежелатинированной смеси обеих составных частей пороха наступает уже при 197°. На основании своих продолжительных работ по испытанию на 'стойкость Mem указывает на кажущийся странным факт, что наиболее стойкие пороха имеют более низкую температуру (вспышки, чем пороха менее стойкие. Это явление объясняется повидимому тем, что получающаяся в большом количестве у нестойких образцов окись азота удаляется из пороха легче, чем у стойких образцов, где незначительное количество газа долго остается в порохе и, вызывая разложение, понижает температуру вспышки.
Никакой желатинированный порох не бывает абсолютно стойким при хранении. Огромное число отдельных фактов, имевших место на протяжении десятилетий, показывает, что, несмотря на тщательный выбор исходных материалов и одинаково тщательную обработку, многие желатинированные пороха разлагались в относительно короткое время без видимых причин.
Такое катастрофическое разложение случается чаще всего во флоте, где вследствие хранения пороха в теплом помещении происходит самовоспламенение и затем взрыв камер с боеприпасами. Таким путем погибли корабли «Jena» 12 марта 1907 г. и «Liberte» 25 сентября 1911 г. При гибели последнего было убито 204 чел. и ранено —-136 тяжело и 48 — легко. Подобное же опустошение вследствие разложения бездымного пороха произошло в 1906 г. на японском линейном корабле «Mikasa», в 1907 г. — на бразильском линейном корабле «Aquidaban», в 1908 г. — на японском крейсере «Matsushima» и в 1915 г. — на итальянском военном судне «Benedetto Brin». Температура в помещении для хранения пороха ни в коем случае не должна превышать 40°; камера для хранения пороха должна хорошо вентилироваться и находиться в достаточном удалении от топок и машинного помещения.
Comments Off
Опишем кратко одну современную установку для изготовления нитроглицериновых порохов для артиллерийского, пехотного, а также и охотничьего оружия.
Эта установка оборудована таким образом, что на ней с одинаковым успехом можно фабриковать нитроглицериновый порох без растворителя (типа балистита) и с растворителем в виде ацетона (порох типа кордита). Фабрикация обоих сортов пороха производится при помощи одного и того же оборудования и в одних и тех же зданиях; единственное различие заключается в том, что при прессовании пороховой массы для балистита, не содержащего растворителя, применяются два обогреваемых пресса с изложницей в 15 л, а для кордита — два пресса без нагревания с изложницей в 32 л.
Существует несколько конструкций таких гидравлических или масляных прессе (с предварительной подпрессовкой содержимого изложницы). Поршень пресса постепенно входит в изложницу и продавливает пороховую массу через втулку с отверстиями — матрицу. Вторая изложница спарена с первой, и простым поворотом их можно заменять одну другой. В то время как одна изложница прессуется, другая наполняется пороховой массой по другую сторону колонки. Когда ход пресса окончен, поршень поднимают до самого высокого положения, передвигают пустую изложницу на стол, поворачивая ее на 180°, и подставляют новую наполненную изложницу под пресс. Пресс рассчитан на максимальное давление в 300000 кг и имеет особое приспособление, благодаря .которому три работе он не Может перейти определенного предела давления. Нормальное рабочее давление колеблется между 120 и 180 ат.
Из вставленной матрицы выходит нить того или иного сечения в виде трубки или другой любой формы ст 0,1 до 8 или 10 мм в диаметре. Чтобы ие засорялись каналы матрицы, внутрь изложницы положена сетка, которая задерживает примесн и комки.
Изготовление несодержащего растворителя балистита производится следующим образом:
Нитроцеллюлоза с пироксилинового завода, отжатая на центрофуге или под прессом и содержащая 35—30% воды, поступает для фабрикации пороха iB помещение для просеики, протирается вручную через сита из бронзовой проволоки, взвешивается и в резиновых мешках передается в помещение для пропитки нитроглицерином, где в особого устройства цилиндрах пропитывается определенным количеством нитроглицерина. Масло вытесняет воду из пироксилина, и под давлением специаль ного пресса, который стоит в том же здании, отжимают большую часть воды. Уплотненную пироксилино-нитроглицериновую массу вынимают из пресса в форме лепешек, которые предварительно измельчаются посредством особого приспособления и переносятся в помещение для окончательного измельчения и просеивания. После вторичного измельчения масса еще раз вручную перетирается через сита. Подготовленная таким образом нитроцеллюлоза, пропитанная нитроглицерином, поступает в п о-м е щ е н и е для взвешивания, и определенные количества ее вместе с отвешенными количествами тех или иных перемешиваемых веществ поступают в помещение для смешивания и обработки в двухлопастных метателях (рис. 138), и здесь смешиваются до состояния готовой пороховой массы. Смешанная масса разделяется на партии определенного веса и транспортируется в помещение с сушильными вальцами. В данном случае эта установка служит не для сушки, как при фабрикации кордита, а для желатинизации. Для фабрикации нитроглицеринового пороха типа балистита при одновременном изготовлении кордита необходимо поэтому иметь еще второе помещение с вальцами для желатинизации такой же конструкции. Находящаяся в помещении для желатинизации пороховая масса, развешенная на отдельные партии, желатинируется на четырех валвцах, завальцовывается в виде рулонов и отсюда переносится в смежное помещение для прессования прессом, который при этой операции обогревается паром . Здесь происходит дальнейшее уплотнение пороховой массы. Если во время кода процесса нельзя провести немедленное прессование подготовленных рулонов, то можно их поместить для предварительного хранения в пороховые шкафы, нагреваемые паром и находящиеся в помещении для прессов.
Приготовленные на желатинирующих вальцах рулоны поступают на точно регулируемые каландры, где раз!вальцовываются в тонкие листы, толщиной соответственно пластинчатому или кубическому пороху. В этом же здании находится также и обогреваемый шкаф для хранения поступающих на вальцы рулонов, которые не могут быть немедленно провальцованы. Из помещения тонкого вальцевания пороховые листы поступают в помещение для резки н там на одном станке с нагретым столом разрезаются на ленты, а на другом станке с таким же столом — на пластинки или кубнки.
Нарезанные элементы однако не представляют собою готового пороха. Пластинки нужно еще многократно сортировать и полировать. После полировки они поступают в помещение для сортировки и мешки, вторично проходят сортировочный станок (разымку) и тогда смешиваются в помещении для мешки в особом аппарате до получения однородного продукта. Фирма Дюпон смешивает и выпускает за один раз около 45 т окончательно проверенного пороха. Смешанный порох поступает в помещение для просеики н укупорки; там он отсеивается на веялке от пыли и наконец после окончательной упаковки направляется на хранение в пороховой склад.
По новым предложениям вместо нитроглицерина для изготовления пороха без растворителя рекомендуется применять нитраты ди- и триэтиленгликоля. Так, смесь, приготовленная из дигликольдинитрата и нитроцеллюлозы с примесью централита, после многократного вальцевания при 60—70° дает массу, очень близкую к балиститу .
При изготовлении нитроглицеринового пороха типа кордита с ацетоном в качестве растворителя весь процесс до операции желатинизации остается приблизительно тем же, что и при балиститном порохе, только для кордита берется меньше нитроглицерина, но соответственно употребляется более высокоазотный пироксилин с 13,2—13,5% N и растворимостью, равной всего 10—12%.
После отделения (преобладающей массы воды, измельчения и протирки через сита пропитанный нитроглицерином пироксилин поступает в помещение для сушки и отсюда, все еще с небольшим, содержанием воды, направляется в .помещение .горячих вальцов, где, проходя между горячими вальцами, почти совсем освобождается от воды. Из помещения горячих вальцов высушенная пороховая масса после развешивания в особом здании поступает отдельными порциями вместе с различными добавляемыми к ней веществами в отделение мешателей, где перерабатывается с добавлением ацетона, служащего желатинирующим средством для нерастворимого пироксилина, в готовую пороховую массу. Соотношение берется примерно такое: для сырой массы на 65 вес. ч. сырого пироксилина (считая на сухой продукт) и 30 ч. нитроглицерина на 73 вес. ч. ацетона, причем сначала в мешатель дают около 2/з этого количества. По мере промешивания и желатинизации к кордитной массе постепенно добавляют остальную часть ацетона. После 3Vi час. обработки в мешатель прибавляют 5 ч. вазелина, и вновь обрабатывают 3% часа.
Ставшая равномерной масса из мешателей в герметически закрытых сосудах поступает в мастерскую прессов и проходит без нагревания пороховой пресс, из которого выходит в виде нитей, лент и трубок. Пластичные мягкие пороховые ленты обрезают у пресса и укладывают на стол, сортируя их по длине; один только трубчатый порох, нарезанный точно по размеру, собирают сначала в алюминиевые сосуды и затем навешивают на рамы. Как мотки лент на медных палках, так и трубчатый порох на рамах загружают в шкафы для провялки, где ацетон Почти нацело удаляется током нагретого воздуха н направляется в помещение для рекуперации. Чтобы регенерировать ацетон,, испарившийся прн работе на пороховом прессе и на приспособлении для приемки ленты от пресса, и чтобы одновременно избежать действия ацетона на обслуживающий персонал, пары ацетона током холодного воздуха направляют в помещение для улавливания растворителя. Ту же цель преследует отсасывающий вентилятор в сортировочной для готового нарезанного ружейного пороха.
Находящиеся щ помещении предварительной сушки (провялки) нитн» ленты н тонкие пучки трубчатого пороха направляются в мастерскую для резки пороха, где на двух станках для резки ружейного пороха ему придают желаемую форму. Наконец следует сортировка на ситах. Трубчатый орудийный порох, натянутый на рамы, также направляется на резку, и на станках для резки трубчатых порохов его обрезают до требуемой длины. После сортировки и связывания в пучки трубчатый порох поступает в помещение вакуум-сушки, где регенерируются остатки ацетона. Такой же обработке подвергают готовый, отсор- " тированный ружейный порох, но ружейный порох после сушки поступает кроме того в помещение для разымки, обработки поверхности н полировки. В тех случаях, когда растворителем служит спирт, наружной обработке предшествует вымочка в теплой воде, затем снова сушка в воздушной или вакуум-сушилке1, и после этого порох проходит свой последний путь на сортировку и просейку. Пройдя мешку, он развешивается и укупоривается, а затем поступает в склад для хранения. Поступающий в вакуум-сушилку трубчатый порох также сортируется, мешается, укупоривается и отправляется на хранение в пороховой склад.
Comments Off
Появление бездымного пороха (Poudre colloidale) было в свое время следствием необходимости уменьшения размеров ручного оружия, снижения калибра ружья. Стало очевидно, что дымный порох использован в балистическом отношении до конца и что дальнейший успех может быть достигнут только при условии изыскания более мощного и сильного метательного вещества, которое при уменьшении размеров орудия восполнило бы связанные с этим потери увеличением начальной скорости пули. В качестве такого вещества был предложен пир о к с и л и н, который кроме того обладает свойством гореть без дыма и не давать остатка. Но прежде всего необходимо было понизить его бризантность, быстроту разложения; пироксилин предстояло превратить в медленно горящий порох, который не был бы опасен для оружия и давал бы достаточное время для движения пули по нарезам. Это превращение бризантного пироксилина в равномерно горящий порох достигалось ж е л а-тинизацией, т. е. его растворением в подходящих растворителях и последующим удалением растворителя. Оставшаяся при этом нитроцеллюлоза представляла собой коллоидальную роговидную массу, которую оставалось только уплотнить и придать ей соответствующую форму прессованием, чтобы получить порох с любой желаемой скоростью горения. Естественно, что потребовались долголетние исследования и опыты, прежде чем перешли к заводскому изготовлению пороха.
Выбор растворителя с самого начала предопределял характер бездымного пороха и обусловил подразделение его на два главных вида: чистый пироксилиновый порох, у которого растворитель или вещество, его желатинирующее, после фабрикации улетучивается, и нитроглицериновый порох, для которого в качестве желатинизатора применяется жидкий нитроглицерин, после фабрикации пороха остающийся в пироксилине.
Нитроглицериновые пороха в свою очередь разделяются на Два типа:
1. Нитроглицериновый порох с высоким содержанием нитроглицерина без растворителя. Представитель его — созданный Нобелем балистит.
2. Нитроглицериновый порох с различным содержанием нитроглицерина от ничтожного и до самого высокого, но изготовленный на более высокоазотном пироксилине с применением ацетона как средства для желатинизации. Представитель — изготовляемый в Англии кордит.
Необходимо было бы еще назвать промежуточную группу —
3. Нитроглицериновый порох с небольшим содержанием нитроглицерина, без жидкого растворителя, но содержащий такие вещества, которые одновременно играют роль пластификатора и стабилизатора (централит). Этот порох на нелетучем растворителе с 23—30% нитроглицерина имел громадное значение во время мировой войны, когда немцы стрельбой по Парижу из дальнобойных пушек показали высокую мощность изготовленного таким образом метательного средства.
Основным материалом для изготовления всех современных военных порохов служит следовательно нитроцеллюлоза. Чем выше в ней содержание азота, тем больше мощность пороха. Наиболее мощным метательным средством является нитроглицериновый порох. Он применяется преимущественно для тяжелой артиллерии, пироксилиновый же порох употребляется главным образом для полевой артиллерии. Чем выше содержание нитроглицерина, тем больше дальнобойность, тем выше также темпе-датура горения пороха и выгорание и изнашивание канала орудия. Чистый же пироксилиновый порох слабее, дает меньшую дальность, но дольше сохраняет пригодность оружия. В целях дальнейшего «смягчения» действия пороха итальянцы в последнее время успешно применяют для изготовления пороха смесь сложных эфиров в форме н и т р о а' ц е т и л ц е л л ю л о з ы.
Бездымный порох большей частью применяется для военных целей, и только небольшая его часть находит применение в качестве охотничьего пороха. Хороший военный порох должен сгорать без остатка и развинГать возможно большее количество газа без чрезмерного повышения давления в канале орудия. Температура горения пороха ,не должна быть очень высокой. Первое условие — это неизменяемость пороха при хранении; из других условий следует упомянуть необходимость соблюдения однообразного размера зерен вплоть до долей миллиметра, определенное содержание влажности, определенную температуру вспышки и т. д.
Изготовление пироксилинового пороха1 вкратце заключается в следующем.
Стабилизированный пироксилин с содержанием 12,5—12,7% N обработкой в мешателе смесью спирта с эфиром (реже ацетоном) переводят в желатинированное состояние. Желатинированную массу вальцуют в пластины желаемой толщины и режут на станках в форме кубиков илн пластинок любой величины. Чем меньше и тоньше пластинки, тем резче действие пороха. Поверхность пластинок после прибавления графита илн спиртового раствора централита подвергают особой обработке и полируют. Отдельные приемы этого процесса составляют самую значительную и трудную часть изготовления ружейного .пороха н держатся большей частью в секрете. Таким способом можно регулировать .отношение между давлением в .канале орудия и начальной скоростью, так как после полировки горение пластинки снаружи идет медленнее, а внутри быстрее (прогрессивный шорох).
К процессу изготовления коллоидного раствора пироксилина в спирто-эфирной смеси тесно примыкает метод желатин и-зации в нитроглицерине.
Нобель нашел, что при изготовлении взрывчатой желатины нельзя получить однообразную массу с содержанием нитроклетчатки более 15%. Для уменьшения бризантностн нитроглицерина, чтобы он мог служить средством для метания снаряда, к нему нужно прибавить 50—60% нитроклетчатки. Этого Нобель добился продолжительным перемешиванием сырой, напитанной водой нитроклетчатки с жидким взрывчатым веществом, получив смесь вышеуказанного состава. По мере того как нитроцеллюлоза поглощается нитроглицерином, вода из нее вытесняется и может быть удалена. При повышенной температуре, между 60 и 90°, при вальцевании на горячих вальцах происходит собственно желатинизацня, н удаляется остаток воды. Таким образом Нобель получил свой балнстит, состоящий из 60%; нитроклетчатки и 40% нитроглицерина.
Если содержание нитроглицерина желательно понизить еще больше, то необходимо по предложению Нобеля подобрать подходящий растворитель, чтобы получить однородную прожелатинированную массу. Смешав нитроглицерин и сухую нитроцеллюлозу с ацетоном до желатннизации, прессуют массу на пороховом прессе, откуда она выходит в форме трубок илн ленты. Этот способ значительно дороже, чем предыдущий, но допускает применение высоко нитрованного пироксилина, потому что он растворим в ацетоне, и после удаления растворителя масса остается равномерно желатинированной. Обработке мокрым способом поддается только хорошо растворимая нитроклетчатка, образующая гомогенную массу. Представителем нитроглицеринового пороха с нерастворимым (вы-соконитровйнным) пироксилином является кордит, который при высоком содержании нитроглицерина вместе с дополняющим его пироксилином дает самый сильный из всех современных порохов {кордит I).
Как при изготовлении чисто пироксилинового, так и нитроглицеринового пороха необходимо испытывать отдельные суточные партии его и после их смешения по определенному методу проверять, чтобы бадистические свойства общей партии пороха отвечали требованиям для изготовляемой марки пороха. Окончательные испытания общей партии производятся на стрельбище. Для нитроглицеринового пороха крупных калибров предварительная проверка стрельбой суточных партий не производится.
Comments Off
Из всех применяемых в технике взрывчатых веществ самой большой чувствительностью к механическому воздействию обладает нитроглицерин, — обстоятельство, сразу же воспрепятствовавшее возможности его применения для военных целей и перевозки по железной дороге как в чистом, так и в растворенном состоянии.
Согласно германским правилам жидкий нитроглицерин не разрешается к перевозке, а перевозка твердых нитроглицериновых взрывчатых веществ (гурдинамит, гремучий студень) допускается в особых динамитных поездах.
По своей чувствительности к удару нитроглицерин близок к инициирующим взрывчатым веществам; автор получил на аппарате Лентца при весе падающего груза, равном 2 кг, следующие цифры:
Гремучая ртуть............ 4,5 см
Азид свинца..............9
Нитроглицерин.............10 „
Гремучий студень...........15
Тринитрофенилметилнитрамин......35
Тринитротолуол........свыше 100
Каст и Билль получили детонацию в приборе Каста со штемпельным аппаратом с грузом в 2 кг и при 4ш и с грузом 10 кг при высоте 2 см. При нагревании чувствительность к удару увеличивается: нагретый до 90° нитроглицерин детонирует при ударе с высоты, равной половине высоты, необходимой при обыкновенной температуре. Замерзший тринитроглицерин значительно менее чувствителен, чем жидкий; работа удара, вызывающая детонацию твердого продукта, приблизительно в 3 раза больше. Билль определил, что от груза в 1 кг замерзший нитроглицерин при —20° детонирует только при 38—40 см, тогда как для жидкого нитроглицерина при +15° достаточно всего 10 см.
Странно и загадочно поведение нитроглицерина во время детонации. Согласно первым систематическим измерениям Коме я нитроглицерин обладает двумя скоростями детонации: одна .незначительна, другая чрезвычайно велика и наблюдается редко . Более ранние определения Бертло, Эбля и Меттеганга давали только лишь низшие значения скорости — до 2000 т. К о м е й, который взрывал нитроглицерин в 25-лш железной трубке, получил два ряда совершенно отличных цифр со средними значениями, равными 1451 и 7960 м/сек. В 38-дг железной трубке была получена с капсюлем в 0,8 г средняя скорость, равная 2019 м, а при капсюле в 1,6 г — колоссальная скорость детонации, равная 8527 м. В соответствии с этими величинами К о м е й определил сжатие свинцового цилиндра, который сдавливается в первом случае слабо', а во втором — раздробляется.
Тем не .менее 'мнение О б е р а о том, что скачкообразно изменяющаяся скорость детонации нитроглицерина является следствием одного лишь изменения содержания воздуха и что не содержащий воздуха и находящийся в разреженном пространстве нитроглицерин детонирует со скоростью, равной всего 800 м/сек, нельзя считать основательным, так как автором для содержащего воздух продукта были получены другие результаты.
Проведенные 28 сентября 1932 г. в лаборатории взрывчатых веществ в Париже официальные опыты доказывают, что нитроглицерин и динамиты при нормальных условиях неспособны взрывать с более высокой скоростью. Даже капсюль-детонатор с пикриновой кислотой не обеспечивает детонации нитроглицерина с предельной скоростью и не дает возможности достичь для него бризантности аммон-пентринита, взрываемого самым небольшим капсюлем-детонатором. Испытанный нитроглицерин содержал воздух и за день до пробы был извлечен из смеси с инфузорной землей.
Comments Off
Нитроглицерин представляет собой при обыкновенной температуре маслянистую, лишенную запаха жидкость от слабожелтого до коричнево-желтого цвета, обладающую жгучим сладким вкусом; нитроглицерин бесцветен только в совершенно чистом состоянии. Удельный вес его при 15° равен 1,601. При замораживании происходит сокращение объема, «а 10/121, и при + 10° удельный вес рашен 1,735. Нитроглицерин негигроскопичен и согласно Науму растворим вводе при 20° только в количестве 1,8°/оо. В с пи-рте он растворим значительно лучше: так, 1 см3 нитроглицерина растворяется при 20° в 3,7 см3 абсолютного и 5 см3 96%-ного спирта; с эфиром, ацетоном, бензолом, нитротолуолом, ледяной уксусной кислотой и хлороформом нитроглицерин при комнатной температуре смешивается во всех отношениях. Нитроглицерин улетучивается уже при обыкновенной температуре, при 75° он в 8 раз более летуч, чем при 50°, и может быть нацело перегнан с водяным паром. Перегнать нитроглицерин удается в очень хорошем вакууме. Отношение нитроглицерина к нагреванию подробно изучали Снеллинг и Шторм.
1. Разложение нитроглицерина начинается при 50—60°; при 70е выделяется так много нитрозных паров, что иодкрахмальная бумажка синеет уже через 15—30 мин. При 135° нитроглицерин окрашивается в красный цвет; при 145° разложение протекает столь бурно, что жидкость «кипит».
2. Разложение нитроглицерина сопровождается значительным выделением тепла, продолжающимся и тогда, когда подвод тепла извне прекращается. При 165° жидкость кипит очень бурно, при 185° она загустевает и делается вязкой и при 218° сильно детонирует. Ни^же этой температуры нитроглицерин перегоняется, причем дестиллат состоит из нитроглицерина, разбавленной азотной кислоты и небольшого количества примесей. Остаток состоит главным образом из глицерина и незначительной части моно- и динитроглицерина и практически не обладает взрывчатыми свойствами.
Нитроглицерин в высокой степени обладает способностью к переохлаждению, т. е. при температурах значительно более низких, чем его температура замерзания, — до —70°, он часто остается жидким и моментально затвердевает, если в него внести небольшой кристаллик нитроглицерина. Каст в 1906 г. установил, что нитроглицерин имеет две кристаллических модификации; первая — лабильная форма в виде триклинических листочков, имеющих температуру затвердевания +2°, в виде которой -затвердевший нитроглицерин не обладает достаточной твердостью; вторая — стабильная твердая форма в виде бипирами-дальных ромбических игл, имеющих температуру затвердевания + 13°.
Низкоплавкая форма (например при соприкосновении с кристаллами стабильной формы) полностью переходит в плавящуюся при более высокой температуре стабильную форму; теплота превращения равна 28 б. кад.
Гибберт в 1912 г. подтвердил наблюдение Каста и изучил, кроме метода выделения, также и свойства каждой кристаллической модификации; он считает однако, что химическая изомерия здесь вероятнее, чем чисто физическая. Это предположение дает следовательно основание думать, что оба изомера сохраняют свои особенности как в жидком, так и в твердом состоянии. Дзержкович и Андреев1 недавно пытались подтвердить это предположение опытом. По их мнению в случае справедливости этого предположения стабильный нитроглицерин должен быть очень бризантен, а лабильный должен обладать незначительной бризант-ностью; наоборот, лабильная форма в бомбе должна дать большое расширение, а стабильная — незначительное. Как в техническом нитроглицерине, так и в нитроглицерине, входящем в состав динамита, постоянно присутствуют в переменных соотношениях оба изомера, так что — в зависимости от преобладания стабильного или лабильного, изомера— скорость детонации должна постоянно стремиться то к высшему, то к низшему пределу. Насколько малообоснованно такое предположение, было указано ранее на стр. 64—65,
По своим физиологическим свойствам нитроглицерин является чрезвычайно быстро действующим органическим ядом. Даже следы его, например незначительное количество паров, задержавшихся в волосах или на платье, могут впоследствии причинить неприятность! Уже 2—3 тг понижают давление крови в течение 25 мин. со 130 до 100 mm рт, ст. 2. В большинстве случаев достаточно войти в помещение для производства динамита и вдохнуть испаряющийся нитроглицерин, чтобы началась мигрень, которая не прекращается весь день и проходит только на утро следующего дня после сна. Принятый внутрь нитроглицерин также действует как сильный яд: сначала чувствуется характерное царапание в горле, через несколько минут начинается глухая, тяжелая головная боль со стуком во лбу и в висках, завершающаяся тошнотой, головокружением и потерей сознания. Есть люди, не подверженные действию нитроглицерина; другие привыкают к нему в течение 4—5 дней и приобретают известный иммунитет.
Нитроглицерин воспламеняется не особенно легко. При соприкосновении с горящими или тлеющими телами он спокойно горит светлозеленым пламенем. Наоборот, при внезапном сильном нагреве происходит взрыв; в зависимости от количества и скорости передачи тепла температура вспышки его лежит между 200 и 225°. Если капли нитроглицерина падают с высоты 1 «на постепенно нагреваемую железную пластинку, то первые капли высыхают сначала медленно и беззвучно, затем все быстоее и с шипеньем и наконец при 200° детонируют с оглушительным шумом. Когда температура поднимается выше 250°, сила взрыва уменьшается, и при температуре красного каления имеет место беззвучное разбрызгивание. Медленное разложение молекулы нитроглицерина происходит уже при обыкновенной температуре, если (вследствие недостаточной промывки) в нем содержится азотная или азотистая кислота. Продукт разложения окрашивается в зеленый цвет с образованием азотистой кислоты, закиси азота и углекислого газа; постепенно появляются кристаллы щавелевой кислоты, и по прошествии нескольких месяцев нитроглицерин превращается в студенистую массу. В открытых сосудах и для небольших количеств такое саморазложение не представляет особой опасности, но в закрытых сосудах вследствие аккумулирования тепла происходит взрыв.
При нагревании нитроглицерин разлагается быстрее пироксилина, но при хранении в нормальных условиях более стоек, чем более высокомолекулярная и не индивидуальная нитроклетчатка. Замечено, что нитроглицерин под действием рассеянного света и при всех температурах в тени может даже в условиях тропического климата оставаться без изменения в течение десятилетий.
Comments Off
Нитроглицерин должен иметь слабожелтую окраску, давать нейтральную реакцию и не изменяться при хранении. Если окраска лакмусовой бумажки изменяется, то 50 г нитроглицерина взбалтываются с 150 г воды, и последняя титруется в присутствии метилоранжа 0,1 N щелочью или 0,1 N соляной кислотой. 1 г (0,6 см3) хорошего нитроглицерина выдерживает пробу с иодцинккрахмальной бумажкой при 80° в течение по крайней мере 10 мин. По пробе Э б л я при нагревании нитроглицерина (3,24 г) в пробирке до 71° окрашивание иодкрахмальной бумажки, смоченной 40%-ным раствором глицерина, не должно появляться в течение 15 мин. При применении для военных целей минимальное время стойкости составляет 20 мин. при 82°.
Определение содержания азота (теоретическое содержание N равно 18,5%) производится в целях идентификации, а не установления чистоты продукта. Влажность, содержание которой должно быть не более 0,5%, определяется продолжительным выдерживанием в эксикаторе над хлористым кальцием или серной кислотой.
Comments Off
Прежде чем подвергнуть кислый нитроглицерин собственно промывке, его освобождают от основной массы удерживаемой им кислоты (составляющей 10% от всей отсепарированной кислоты), пропуская через аппарат для предварительной промывки. Последний не так велик, как сепаратор, и имеет наклоиное дно, в которое впаян дырчатый змеевик для сжатого воздуха. В самой нижней части дна находится снабженный краном свинцовый трубопровод для нитроглицерина, ведущий в здание промывки.
Аппарат этот наполняется до половины холодной водой (15°), и содержимое его после впуска нитроглицерина энергично перемешивается. И в этом случае за ходом процесса следят через смотровое стекло в крышке.
Нитроглицерин вскоре собирается на дне аппарата и оттуда спускается в снабженные смотровыми стеклами и термометрами чаны промывной мастерской; здесь нитроглицерин промывается теплой водой при перемешивании сжатым воздухом. Процесс промывки длится 5 мин., после чего аитроглицерину дают осесть,, а воду спускают; затем из находящегося вне мастерской промывки котла подают нагретую до 50° воду и снова в течение 5 мин. ведут промывку. Отсюда нитроглицерин поступает в стабилизатор, где он промывается 1—1%%-ным раствором соды и по удалении раствора соды — еще раз водой. Промытый нитроглицерин испытывается в лаборатории: если он окажется вполне нейтральным, то его спускают на фильтр, если же в лем обнаружено присутствие кислоты, то его еще раз промывают. На 100 кг нитроглицерина требуется 800—900 л воды,, распределяемых .на 5—7 операций промывки. После того как окончательно убедились (с помощью лакмуса или фенолфталеина) в отсутствии следов как кислоты, так и щелочи, нитроглицерин фильтруют и в гуттаперчевых кувшинах доставляют в метательную мастерскую. Безопаснее однако передавать нитроглицерин по трубам в расположенную в стороне мастерскую фильтрации; здесь он из общего сборника с помощью распределительных кранов поступает на фильтры.
В отношении промывки следует еще раз отметить, что нитроглицерин, как и все эфиры азотной кислоты, обладает способностью чрезвычайно прочно удерживать некоторое количество свободных нитрационмых кислот, благодаря чему последние следы свободной кислоты с трудом удаляются даже при продолжительной промывке щелочами. Нитроглицерин, самым тесным образом смешиваемый посредством воздуха с теплым раствором соды, все еще содержит даже после промывки от соды следы кислот. Если через несколько дней такой кажущийся нейтральным нитроглицерин испытать на лакмусовую бумажку, то она сейчас же краснеет. Из этого видно, насколько тщательно следует испытывать нитроглицерин, чтобы избегнуть дурных последствий.
Comments Off