Sažetak znanja o pirolizi pjene u postupku lijevanja iz pjene
1. Čimbenici koji utječu na stopu pirolize izgubljene pjene pjene
Svojstva materijala
Materijal od pjene: različite vrste pjene, poput polistirena (EPS), polimetil metakrilata (PMMA) itd., Imaju različite stope pirolize zbog različitih kemijskih struktura i energije kemijske veze. Općenito govoreći, EPS ima relativno dobru toplinsku stabilnost i sporiju brzinu pirolize; PMMA ima relativno nisku temperaturu pirolize i može imati bržu stopu pirolize.
Gustoća: što je veća gustoća pjene, to je više sadržaja materijala po jedinici i više topline potrebno je apsorbirati tijekom pirolize, a brzina pirolize je obično sporija.
Uvjeti pirolize
Temperatura zagrijavanja: Temperatura je ključni faktor koji utječe na brzinu pirolize. Prema Arrheniusovoj jednadžbi, kako se temperatura povećava, konstanta reakcije se povećava, a stopa pirolize raste.
Brzina grijanja: što je brži brzina zagrijavanja, što se više toplina pjena apsorbira u kratkom vremenskom razdoblju, reakcija pirolize može se pojaviti brže, a brzina pirolize raste. Međutim, prebrza brzina grijanja može uzrokovati neravnomjerni prijenos topline unutar pjene, što utječe na ujednačenost pirolize.
Vrijeme pirolize: Kako se vrijeme pirolize povećava, pjena se i dalje zagrijava, reakcija pirolize nastavlja se, stupanj pirolize se produbljuje, a stopa pirolize nije konstantna tijekom cijelog procesa. Općenito, početna stopa pirolize je brža. Kako se reakcija nastavlja, nereagirane tvari se smanjuju, a brzina pirolize postupno usporava.
Atmosfera: U inertnoj atmosferi (poput dušika i argona), pjenasta piroliza uglavnom je reakcija raspadanja inducirana toplinom; U oksidirajućoj atmosferi (poput zraka), osim pirolize, mogu se pojaviti i reakcije oksidacije, što ubrzava brzinu pirolize, a proizvodi pirolize mogu biti različiti.
Faktori plijesni i procesa
Struktura kalupa: Oblik, veličina i debljina stijenke kalupa utjecat će na učinkovitost prijenosa topline u pjenu. Ako je struktura kalupa složena, a prijenos topline neravan, brzina pirolize različitih dijelova pjene bit će različita.
Svojstva premaza: Prevlačenje primijenjeno na površini pjene može igrati zaštitnu i toplinu - izolacijsku ulogu. Ako je toplinska vodljivost premaza loša, on će usporiti brzinu prijenosa topline u pjenu, smanjujući na taj način brzinu pirolize.
Parametri procesa lijevanja: poput negativnog tlaka, brzine ulijevanja itd. Negativni tlak utječe na ispuštanje proizvoda od pirolize pjene. Odgovarajući negativni tlak može u vremenu isprazniti proizvode pirolize, što pogoduje reakciji pirolize; Brzina ulijevanja koja je prebrza ili presporna utjecati će na interakciju između metalne tekućine i pjene, a zatim će utjecati na brzinu pirolize.
2. Kako smanjiti štetne emisije plina tijekom pirolize izgubljene pjene?
Odaberite odgovarajuće materijale od pjene
Koristite niske - zagađene pjene materijale, poput proširive polilaktične kiseline (E - PLA) i drugih biorazgradivih materijala, čiji su proizvodi pirolize relativno ekološki prihvatljivi i imaju nisku štetnu emisiju plina.
Optimizirajte formulu pjene i poboljšati performanse pirolize pjene i smanjiti stvaranje štetnih plinova dodavanjem nekih ekološki prihvatljivih aditiva, poput antioksidanata, toplinskih stabilizatora, itd.
Optimizirati postupak pirolize
Kontrolirajte temperaturu pirolize i brzinu zagrijavanja, izbjegavajte pretjerano visoke temperature i pretjerano brzo zagrijavanje, tako da smanjite nepotpuno izgaranje i štetno stvaranje plina uzrokovano pregrijavanjem.
Proces segmentiranog pirolize usvojen je za kontrolu uvjeta pirolize u različitim temperaturnim fazama, tako da je piroliza pjene potpunije i uredno, a emisija štetnih plinova se smanjuje.
Poboljšanje okruženja pirolize
Koristeći inertnu zaštitu plina, tijekom postupka pirolize uvodi se dušik, argon i drugi inertni plinovi kako bi se smanjio sadržaj kisika, inhibirao reakciju oksidacije i smanjio stvaranje štetnih plinova.
Optimizirajući strukturni dizajn peći pirolize radi izrade raspodjele temperature u uniformi peći pirolize, pjenasta piroliza je dovoljna i prikladna je ispustiti proizvode pirolize, izbjegavajući stvaranje štetnih plinova uzrokovanih sekundarnim reakcijama uzrokovanim lokalnim pregrijavanjem i akumulacijom.
Post - tehnologija obrade
Ugradite učinkovitu opremu za obradu repnog plina, poput adsorpcijskog uređaja za aktivni ugljik, uređaj za katalitički izgaranje, vlažni pročišćavač itd. Da biste pročistili repni plin nastao pirolizom i uklonio štetne plinove i čestice.
Recikliranje proizvoda pirolize i recikliranje nekih materijala koji se mogu reciklirati nastali pirolizom, poput stirena, ne samo da smanjuje otpad resursa, već smanjuje i štetne emisije plina.
3. Koji su glavni učinci plina nastale pirolizom izgubljene pjene na protok rastopljenog metala?
Promijenite uzorak protoka rastopljenog metala
Proizvode turbulenciju: pirolizni plin tvori mjehuriće u rastaljenom metalu. Prisutnost ovih mjehurića ometat će normalan protok rastaljenog metala, uzrokujući da protok rastopljenog metala postane turbulentna i tvori turbulenciju. Na primjer, tijekom postupka punjenja, izvorno relativno stabilni tok rastopljenog metala imat će lokalne vrtloge i fluktuacije zbog poremećaja mjehurića.
Promijenite smjer protoka: tlak generiran plinom vršit će silu na rastopljeni metal, uzrokujući da se promijeni smjer protoka rastaljenog metala. Osobito u plijesni sa složenim oblicima, plin pirolize može uzrokovati da smjer rastopljenog metala u nekim uskim kanalima ili uglovima odstupa od izvorne staze, što utječe na učinak punjenja rastaljenog metala na šupljinu kalupa.
Utjecati na sposobnost punjenja rastaljenog metala
Povećajte otpornost na protok: Plinski film ili mjehurići formirani plinom pirolize u rastopljenom metalu povećat će trenje između rastaljenog metala i zida kalupa, a također će povećati viskozni otpor unutar rastaljenog metala, što će rezultirati povećanjem otpornosti protoka rastaljenog metala. To zahtijeva rastopljeni metal da prevlada veći otpor tijekom postupka punjenja, čime se smanjuje njegov kapacitet punjenja i eventualno uzrokuje oštećenja poput nedovoljnog punjenja i hladnog zatvaranja u lijevanju.
Smanjite brzinu punjenja: Zbog povećanja otpora protoka i začepljenja plina na rastopljeni metal, brzina punjenja rastaljenog metala značajno će se smanjiti. Osobito za neke tanke - zidane odljeve ili odljevi sa složenim strukturama, smanjenje brzine punjenja može uzrokovati da se rastopljeni metal učvrsti prije nego što u potpunosti ispuni šupljinu, utječući na integritet i kvalitetu lijevanja.
Uzrokuje da se rastopljeni metal uvuče i zanemari plin
Uključivanje plina: Bijeg plina pirolize potaknut će okolni rastopljeni metal kako bi formirao vrtlog, uzrokujući da se plin uvuče u rastopljeni metal. Ovi zarobljeni plinovi mogu formirati oštećenja poput pora i rupa za skupljanje tijekom očvršćivanja rastaljenog metala, smanjujući gustoću i mehanička svojstva lijevanja.
Pojava plina: Interakcija između plina i rastopljenog metala može uzrokovati da dio plina bude zatvoren rastopljenim metalom, formirajući fenomen za umetanje plina. Uključivanje plina ne samo da utječe na kvalitetu izgleda lijevanja, već može postati i izvor pukotina, uzrokujući širenje pukotina kada je lijevanje pod opterećenjem, smanjujući pouzdanost lijevanja.
