一种废弃弹药销毁具药块的研究

摘要

销毁废弃弹药常用爆炸、燃烧、机械处理等方法，它们对销毁场地、销毁设备和技术人员要求较高，当销毁安定性差不宜搬运的弹药，且周围环境复杂不允许发生爆炸时，以上销毁方法行不通。高热剂销毁法就是利用高热剂销毁装置产生的热效应将废弃弹药内部装药燃烧，达到销毁目的。此法尤其适用于低级弹药的销毁，低级废弃弹药内部装药是低廉的TNT，燃烧不易转为爆轰，而且弹壳较薄，利用销毁装置可熔穿弹壳，内部TNT被引燃而不易发生爆轰。高热剂销毁装置销毁废弃弹药，具有操作简单、安全可靠、次危害小的优点。
　　对高热剂销毁装置所用药块的燃烧要求:产生高热，最高可达3000℃以上;熔渣量适宜，过多会堵住喷口，过少热量不够;熔渣喷速要大，产生气体要多。通过燃烧时间、熔穿深度、挂渣率等表征方法，调整配方组成，优化组份性质，确定了最佳高热剂配方:金属氧化物为CuO、Fe2O3、KNO3，可燃剂为Al，产气剂为NH4ClO4，粘结剂为酚醛树脂。
　　此配方药块的优点:销毁具熔穿同体积的钢板孔洞用药量较少;火焰感度较高，容易点燃，机械感度低，符合生产运输要求;产气量适宜，既减轻“挂渣”现象，又不会发生高压爆炸;调整药块密度及装药结构，能够稳定燃烧;具有一定的防潮性能。
　　对高热剂燃烧性能测试，该药剂的产气量为0.07L/g;高低温实验表明在实验范围内高低温不影响高热剂的性能;机械感度测试表明在特定摩擦和机械撞击下不会出现发火现象，机械感度较低;X射线衍射(XRD)实验得到该配方燃烧后主要产物为铁、氧化铝及氧化铁。

目录

声明

摘要

1．1．1 废弃弹药简介

1．1．2 废弃弹药常用销毁方法

1．1．3 高热剂销毁废弃弹药简介

1．2 国内外研究现状

1．3 本课题研意义及内容

1．3．1 研究意义

1．3．2 研究的内容

2．1．1 烟火药燃烧形态

2．1．2 热燃烧理论

2．1．3 金属可燃剂的燃烧特性

2．1．4 固相反应理论

2．2 高热剂的热效应

2．2．1 铝热剂

2．2．2 高热剂熔穿钢板过程

2．2．3 高热剂销毁炬

2．2．4 高热剂配方设计要求

2．3 高热剂原料选择

2．3．1 可燃剂的选择

2．3．2 氧化剂的选择

2．3．3 粘结剂的选择

2．3．4 其它成分

2．4 配方的计算

2．5 高热剂燃烧反应实验的参数

3 实验部分

3．1 高热剂制作流程及工艺

3．1．1 制作工艺

3．1．2 实验流程

3．2 实验设备及原理

3．2．1 实验设备

3．2．2 实验药品

3．3 配方设计

3．3．1 配方设计原理

3．3．2 实验步骤

3．3．3 实验结果及分析

3．4 配方的改进

3．4．1 产气剂的加入

3．4．2 实验结果及分析

3．5 粘结剂的选择

3．5．1 实验原理

3．5．2 实验过程

3．5．3 实验结果及分析

3．6 本章小结

4 高热剂的燃烧性能试验及研究

4．1 高热剂密度与燃速的关系

4．1．1 烟火药燃速表征方法

4．1．2 实验设备

4．1．3 实验过程

4．1．4 实验结果及分析

4．2 高热剂产气量的测定

4．2．1 实验原理

4．2．2 实验器材

4．2．3 实验过程

4．2．4 实验结果及分析

4．3 对高热剂抗高热性和耐低温性的研究

4．3．1 高热剂的抗高温性

4．3．2 高热剂的耐低温性

4．4 机械感度的测试

4．4．1 撞击感度测试

4．4．2 摩擦感度测试

4．4．3 实验结果及分析

4．5 高热剂燃烧后残渣的分析

4．5．1 实验设备和步骤

4．5．2 结果分析

4．6 本章小结

5 结论

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

作者简介及读研期间主要科研成果