Resum del coneixement sobre la piròlisi de l'escuma en el procés de colada d'escuma perduda
1. Factors que afecten la taxa de piròlisi de l'escuma d'escuma perduda
Propietats materials
Material d’escuma: diferents tipus d’escuma, com el poliestirè (EPS), el polimetil metacrilat (PMMA), etc., tenen diferents taxes de piròlisi a causa de diferents estructures químiques i energies d’enllaç químic. En general, l’EPS té una estabilitat tèrmica relativament bona i una taxa de piròlisi més lenta; PMMA té una temperatura de piròlisi relativament baixa i pot tenir una taxa de piròlisi més ràpida.
Densitat: com més gran sigui la densitat de l'escuma, més contingut de material per un unitat de volum i més calor s'ha d'absorbir durant la piròlisi i la velocitat de piròlisi sol ser més lenta.
Condicions de piròlisi
Temperatura de calefacció: la temperatura és el factor clau que afecta la velocitat de piròlisi. Segons l’equació d’Arrhenius, a mesura que augmenta la temperatura, la constant de velocitat de reacció augmenta i la velocitat de piròlisi augmenta.
Velocitat de calefacció: Com més ràpid sigui la velocitat de calefacció, més calor s’absorbeix l’escuma en un curt període de temps, la reacció de piròlisi pot produir -se més ràpidament i la velocitat de piròlisi augmenta. No obstant això, una velocitat de calefacció massa ràpida pot provocar una transferència de calor desigual dins de l'escuma, afectant la uniformitat de la piròlisi.
Temps de piròlisi: a mesura que augmenta el temps de piròlisi, l’escuma continua escalfant -se, la reacció de piròlisi continua, el grau de piròlisi s’aprofundeix i la taxa de piròlisi no és constant durant tot el procés. Generalment, la taxa de piròlisi inicial és més ràpida. A mesura que avança la reacció, les substàncies no reaccionades disminueixen i la velocitat de piròlisi s’alenteix gradualment.
Atmosfera: En una atmosfera inerta (com el nitrogen i l'argó), la piròlisi d'escuma és principalment una reacció de descomposició induïda per la calor; En una atmosfera oxidant (com l’aire), a més de la piròlisi, també es poden produir reaccions d’oxidació, cosa que accelera la taxa de piròlisi i els productes de piròlisi poden ser diferents.
Factors de motlle i procés
Estructura del motlle: la forma, la mida i el gruix de la paret del motlle afectaran l'eficiència de la transferència de calor a l'escuma. Si l'estructura del motlle és complexa i la transferència de calor és desigual, la velocitat de piròlisi de diferents parts de l'escuma serà diferent.
Propietats de recobriment: el recobriment aplicat a la superfície d’escuma pot tenir un paper protector i calor - aïllant. Si la conductivitat tèrmica del recobriment és pobra, alentirà la velocitat de transferència de calor a l'escuma, reduint així la velocitat de piròlisi.
Paràmetres del procés de colada: com ara la pressió negativa, la velocitat d’abocament, etc. La pressió negativa afecta la descàrrega de productes de piròlisi d’escuma. La pressió negativa adequada pot descarregar els productes de piròlisi en el temps, cosa que propicia la reacció de la piròlisi; La velocitat d’abocament massa ràpida o massa lenta afectarà la interacció entre el líquid metàl·lic i l’escuma i, a continuació, afectarà la velocitat de piròlisi.
2. Com reduir les emissions nocives de gas durant la piròlisi de l'escuma d'escuma perduda?
Trieu materials d’escuma adequats
Utilitzeu materials d’escuma de contaminació baixa -, com ara l’àcid polilàctic expandible (E - PLA) i altres materials biodegradables, els productes de piròlisi són relativament respectuosos amb el medi ambient i tenen baixes emissions de gas nocives.
Optimitzeu la fórmula d’escuma i milloreu el rendiment de la piròlisi de l’escuma i reduïu la generació de gasos nocius afegint alguns additius respectuosos amb el medi ambient, com ara antioxidants, estabilitzadors tèrmics, etc.
Optimitzar el procés de piròlisi
Controleu la temperatura de la piròlisi i la velocitat de calefacció, eviteu les temperatures excessivament altes i la calefacció excessivament ràpida, de manera que es redueixi la combustió incompleta i la generació de gas nociva causada per un sobreescalfament.
El procés de piròlisi segmentat s’adopta per controlar les condicions de piròlisi en diferents etapes de temperatura, de manera que la piròlisi d’escuma és més completa i ordenada i es redueix l’emissió de gasos nocius.
Millorar l’entorn de la piròlisi
Utilitzant protecció de gas inerta, el nitrogen, l’argó i altres gasos inerts s’introdueixen durant el procés de piròlisi per reduir el contingut d’oxigen, inhibir la reacció d’oxidació i reduir la generació de gasos nocius.
Optimitzant el disseny estructural del forn de piròlisi per fer la distribució de la temperatura en uniforme del forn de piròlisi, la piròlisi d’escuma és suficient i és convenient descarregar els productes de piròlisi, evitant la generació de gasos nocius causats per reaccions secundàries causades per un sobreescalfament local i acumulació de productes.
Post - Tecnologia de processament
Instal·leu equips de tractament de gasos de cua eficients, com ara dispositiu d’adsorció de carboni activat, dispositiu de combustió catalítica, fregador humit, etc., per purificar el gas de la cua generat per la piròlisi i eliminar gasos nocius i partícules.
Reciclar els productes de la piròlisi i reciclar alguns materials reciclables generats per piròlisi, com l’estirè, no només redueix els residus de recursos, sinó que també redueix les emissions de gas nocives.
3. Quins són els efectes principals del gas generat per la piròlisi de l'escuma d'escuma perduda sobre el flux de metall fos?
Canvieu el patró de flux de metall fos
Produeixen turbulència: La piròlisi de gas forma bombolles en el metall fos. La presència d’aquestes bombolles interferirà amb el flux normal del metall fos, fent que el flux del metall fos es converteixi en turbulent i formi turbulència. Per exemple, durant el procés d’ompliment, el flux metàl·lic fos relativament estable tindrà remolins i fluctuacions locals a causa de la pertorbació de les bombolles.
Canvieu la direcció del flux: la pressió generada pel gas exercirà una força sobre el metall fos, fent que canviï la direcció de flux del metall fos. Sobretot en motlles amb formes complexes, el gas de piròlisi pot provocar la direcció de flux del metall fos en alguns canals estrets o cantonades per desviar -se del camí original, afectant l’efecte de farciment del metall fos sobre la cavitat del motlle.
Afecten la capacitat d’ompliment del metall fos
Augmenta la resistència al flux: la pel·lícula de gas o les bombolles formada pel gas de piròlisi en el metall fos augmentarà la fricció entre el metall fos i la paret del motlle, i també augmentarà la resistència viscosa dins del metall fos, donant lloc a un augment de la resistència al flux del metall fos. Això requereix que el metall fos per superar una major resistència durant el procés d’ompliment, reduint així la seva capacitat d’ompliment i, possiblement, causant defectes com ara un farcit insuficient i un tancament en fred a la colada.
Reduir la velocitat d’ompliment: a causa de l’augment de la resistència al flux i l’obstrucció del gas al metall fos, la velocitat d’ompliment del metall fos es reduirà significativament. Especialment per a algunes colades o fosa de fosa o fosa amb estructures complexes, la reducció de la velocitat de farcit pot fer que el metall fos que es solidifiqui abans que omple completament la cavitat, afectant la integritat i la qualitat de la colada.
Fa que el metall fos s’entra i s’atrapi el gas
Entracament de gas: la fugida del gas de la piròlisi impulsarà el metall fos circumdant per formar un vòrtex, provocant que el gas s’entreni en el metall fos. Aquests gasos entrats poden formar defectes com els porus i els forats de contracció durant la solidificació del metall fos, reduint la densitat i les propietats mecàniques de la colada.
Fenomen d’atrapament de gas: la interacció entre el gas i el metall fos pot fer que la part del gas estigui tancada pel metall fos, formant un fenomen d’atrapament de gas. L’atrapament de gas no només afecta la qualitat de l’aspecte de la colada, sinó que també pot convertir -se en una font de crack, provocant propagació de les fissures quan la colada està sota càrrega, reduint la fiabilitat de la colada.
