Sammendrag av kunnskap om pyrolyse av skum i tapt skumstøpeprosess
1. Faktorer som påvirker pyrolysehastigheten for tapt skumskum
Materialegenskaper
Skummateriale: Ulike typer skum, som polystyren (EPS), polymetylmetakrylat (PMMA), etc., har forskjellige pyrolysehastigheter på grunn av forskjellige kjemiske strukturer og kjemiske bindingsenergier. Generelt sett har EPS relativt god termisk stabilitet og en langsommere pyrolysehastighet; PMMA har en relativt lav pyrolysetemperatur og kan ha en raskere pyrolysehastighet.
Tetthet: Jo høyere tetthet av skummet, jo mer materialinnhold per volum enhet og mer varme må absorberes under pyrolyse, og pyrolysehastigheten er vanligvis tregere.
Pyrolyseforhold
Oppvarmingstemperatur: Temperatur er nøkkelfaktoren som påvirker pyrolysehastigheten. I henhold til Arrhenius -ligningen, når temperaturen øker, øker reaksjonshastigheten konstanten og pyrolysehastigheten øker.
Oppvarmingshastighet: Jo raskere oppvarmingshastigheten, jo mer varme absorberer skummet på kort tid, pyrolysereaksjonen kan oppstå raskere, og pyrolysehastigheten øker. Imidlertid kan for raskt en oppvarmingshastighet forårsake ujevn varmeoverføring inne i skummet, noe som påvirker ensartetheten av pyrolyse.
Pyrolysetid: Når pyrolysetiden øker, fortsetter skummet å bli oppvarmet, pyrolysereaksjonen fortsetter, graden av pyrolyse blir utdypet og pyrolysehastigheten ikke er konstant gjennom hele prosessen. Generelt er den innledende pyrolysehastigheten raskere. Når reaksjonen fortsetter, avtar de ureagerte stoffene, og pyrolysehastigheten bremser gradvis ned.
Atmosfære: I en inert atmosfære (som nitrogen og argon) er skumpyrolyse hovedsakelig en nedbrytningsreaksjon indusert av varme; I en oksiderende atmosfære (for eksempel luft), i tillegg til pyrolyse, kan oksidasjonsreaksjoner også forekomme, noe som akselererer pyrolysehastigheten, og pyrolyseproduktene kan være forskjellige.
Mugg og prosessfaktorer
Muggstruktur: Formen, størrelsen og veggtykkelsen på formen vil påvirke effektiviteten av varmeoverføring til skummet. Hvis muggstrukturen er kompleks og varmeoverføringen er ujevn, vil pyrolysehastigheten til forskjellige deler av skummet være annerledes.
Beleggsegenskaper: Belegget påført skumoverflaten kan spille en beskyttende og varme - isolasjonsrolle. Hvis den termiske ledningsevnen til belegget er dårlig, vil det bremse hastigheten på varmeoverføring til skummet, og dermed redusere pyrolysehastigheten.
Støpingsprosessparametere: for eksempel negativt trykk, hellingshastighet, etc. Negativt trykk påvirker utslipp av skumpyrolyseprodukter. Passende negativt trykk kan slippe ut pyrolyseprodukter i tide, noe som bidrar til pyrolysereaksjonen; Å helle hastigheten som er for rask eller for langsom, vil påvirke interaksjonen mellom metallvæsken og skummet, og deretter påvirke pyrolysehastigheten.
2. Hvordan redusere skadelige gassutslipp under pyrolysen av tapt skumskum?
Velg passende skummaterialer
Bruk lav - forurensningsskummaterialer, for eksempel utvidbar polylaktisyre (E - PLA) og andre biologisk nedbrytbare materialer, hvis pyrolyseprodukter er relativt miljøvennlige og har lave skadelige gassutslipp.
Optimaliser skumformelen, og forbedre pyrolyseytelsen til skummet og redusere generasjonen av skadelige gasser ved å tilsette noen miljøvennlige tilsetningsstoffer, for eksempel antioksidanter, termiske stabilisatorer, etc.
Optimaliser pyrolyseprosessen
Kontroller pyrolysetemperaturen og oppvarmingshastigheten, unngå for høye temperaturer og overdreven rask oppvarming, for å redusere ufullstendig forbrenning og skadelig gassproduksjon forårsaket av overoppheting.
Den segmenterte pyrolyseprosessen blir tatt i bruk for å kontrollere pyrolysebetingelsene i forskjellige temperaturstadier, slik at skumpyrolysen er mer fullstendig og ordnet, og utslippet av skadelige gasser reduseres.
Forbedre pyrolysemiljøet
Ved bruk av inert gassbeskyttelse blir nitrogen, argon og andre inerte gasser introdusert under pyrolyseprosessen for å redusere oksygeninnholdet, hemme oksidasjonsreaksjonen og redusere generasjonen av skadelige gasser.
Optimalisering av den strukturelle utformingen av pyrolyseovnen for å gjøre temperaturfordelingen i pyrolyseovnseniformen, skumpyrolysen er tilstrekkelig, og det er praktisk å slippe ut pyrolyseproduktene, unngå generering av skadelige gasser forårsaket av sekundære reaksjoner forårsaket av lokal overoppheting og produktakkumulering.
Post - behandlingsteknologi
Installer effektivt behandlingsutstyr for halegass, for eksempel aktivert karbonadsorpsjonsanordning, katalytisk forbrenningsanordning, våt skrubber, etc., for å rense halegassen generert ved pyrolyse og fjern skadelige gasser og svevestoffer.
Gjenvinning av pyrolyseproduktene, og resirkulerer noen resirkulerbare materialer generert ved pyrolyse, for eksempel styren, reduserer ikke bare ressursavfall, men reduserer også skadelige gassutslipp.
3. Hva er hovedeffektene av gassen som genereres av pyrolyse av tapt skumskum på strømmen av smeltet metall?
Endre strømningsmønsteret til smeltet metall
Produser turbulens: Pyrolysegass danner bobler i det smeltede metallet. Tilstedeværelsen av disse boblene vil forstyrre den normale strømmen av det smeltede metallet, noe som får strømmen av det smeltede metallet til å bli turbulent og form turbulens. For eksempel, under fyllingsprosessen, vil den opprinnelig relativt stabile smeltede metallstrømmen ha lokale virvler og svingninger på grunn av forstyrrelse av bobler.
Endre strømningsretningen: Trykket som genereres av gassen vil utøve en kraft på det smeltede metallet, noe som fører til at strømningsretningen til det smeltede metallet endres. Spesielt i muggsopp med komplekse former, kan pyrolysegass føre til at strømningsretningen til det smeltede metallet i noen smale kanaler eller hjørner avviker fra den opprinnelige banen, noe som påvirker fyllingseffekten av det smeltede metallet på formhulen.
Påvirke fyllingskapasiteten til det smeltede metallet
Øk strømningsmotstanden: Gassfilmen eller boblene dannet av pyrolysegassen i det smeltede metallet vil øke friksjonen mellom det smeltede metallet og muggveggen, og vil også øke den viskøse motstanden inne i det smeltede metallet, noe som resulterer i en økning i strømningsmotstanden til det smeltede metallet. Dette krever at det smeltede metallet overvinner større motstand under fyllingsprosessen, og reduserer dermed fyllingskapasiteten og muligens forårsaker feil som utilstrekkelig fylling og kaldt stengt i støping.
Reduser fyllingshastigheten: På grunn av økningen i strømningsmotstand og hindring av gass til det smeltede metallet, vil fyllingshastigheten til det smeltede metallet bli betydelig redusert. Spesielt for noen tynne - inngjerdede støping eller støping med komplekse strukturer, kan reduksjonen i fyllingshastighet føre til at det smeltede metallet stivner før det fyller hulrommet fullstendig, noe som påvirker integriteten og kvaliteten på støpingen.
Forårsaker at det smeltede metallet blir fanget og gassfanget
Gassinnfanging: Escape of Pyrolysis Gas vil drive det omkringliggende smeltede metallet for å danne en virvel, noe som får gassen til å bli medført i det smeltede metallet. Disse medvirkede gassene kan danne defekter som porer og krympingshull under størkning av det smeltede metallet, noe som reduserer tettheten og mekaniske egenskapene til støpingen.
Fenomenet for gassinnfanging: Samspillet mellom gass og smeltet metall kan føre til at en del av gassen blir innelukket av det smeltede metallet, og danner et gassinnfangningsfenomen. Gassinnfanging påvirker ikke bare utseendets kvalitet på støpingen, men kan også bli en sprekkkilde, noe som forårsaker sprekkforplantning når støpingen er under belastning, noe som reduserer påliteligheten av støpingen.
