Знешкодження газів, які виділяються при литті за моделями, що газифікуються

Шрифт:
26

https://doi.org/

Met. litʹe Ukr., 2021, Tom 29, №2, P. 64-71

В.C. Дорошенко, д-р техн. наук, ст. наук. співр., пров. наук. співр., e-mail: doro55v@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-0070-5663

Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

Надійшла 04.02.2021

УДК 621.74.045

До пріоритетних напрямів інноваційної діяльності належить широке застосування нових технологій більш чистого виробництва та охорони навколишнього природного середовища. Роботу присвячено технології лиття металу за газифікованими моделями (ЛГМ) переважно в піщаних формах, що вакуумуються. Удосконалення призначені для виготовлення переважно середніх чи крупних виливків за разовими полімерними моделями, що окислюються з нейтралізацією газів у піщаних формах з сипких вогнетривів. Для стабільного спалювання газів при різних ливникових системах у вакуумованих формах методом виведення із рухомого зазору між рідким металом і матеріалом моделі продуктів газифікації на верхню поверхню форми та спалювання цих газових продуктів додатково застосували трубку, по якій подавали у цей зазор потік повітря. Кисень повітря, що подається, частково окислює парогазову фазу вуглеводнів моделі, а азот повітря витискує гази до виходу з форми для спалювання на її поверхні. На виході з форми газ горить факелом без запаху з повним знешкодженням. Згоряння газів за межами форми значно знижує потужності і енергозатрати витяжної вентиляції і суттєво покращує умови праці в ливарному цеху та має екологічний ефект зниження забруднення навколишнього середовища. Виготовлення газовідвідних каналів у моделі методом пропалювання можливе для будь-яких типів ливникових систем. Видалення газу по каналах розширює застосування моделей з пінополімерами підвищеної об’ємної густини, з екструзійного полімеру, виготовлених на 3D-фрезерах, а також за допомогою 3D-друку. Наведено приклади моделей для лиття з нейтралізацією газів від газифікації моделі. В подальших дослідженнях проводяться розрахунки витрат повітря, що нагнітається у форму, з урахуванням теплового балансу окислення продуктів моделі при різній концентрації кисню в порожнині форми, а також створення аналітичної моделі газодинаміки процесу для техніко-економічного обґрунтування рекомендацій щодо лиття різних типів конструкцій виливків, виду і температури їх металу, що заливається, а також вибору відповідного оснащення та інструменту.

Ключові слова: ливарні процеси, лиття за газифікованими моделями, термодеструкція, пінополістирол, нейтралізація газів, шкідливі гази, пропалювання каналів, газовивід

Література

1. А. с. СРСР № 1740100 А1, м. кл. В22С 9/00. Способ формовки / В.И. Бабаев, А.А. Колпаков, Е.Д. Пигаев. Опубл. 
15.06.1992. Бюл. № 22.
2. Шуляк В.С. Литье по газифицируемым моделям. Санкт-Петербург: Профессионал, 2007. 405 с. 
3. Патент 10905 Україна, МПК В22С 9/04. Спосіб лиття по вакуумних формах / О.С. Круглік, В.Б. Мовчанов, В.А. Горовий. 
Опубл. 25.12.1996. Бюл. № 4. 
4. Дорошенко В.С., Бердыев К.Х. Газодинамический баланс в песчаной форме при литье по газифицируемым моделям. 
Литье Украины. 2016. № 4. С. 20–24.
5. Патент 93723 Україна, МПК В22D 18/06, 18/04, 18/08, 27/13, 27/15, В22С 9/04. Спосіб лиття металу за одноразовими 
моделями в піщану форму під дією перепаду тиску / В.С. Дорошенко, О.Й. Шинський. Опубл. 10.03.2011. Бюл. № 5. 
6. Патент 67906 Україна, МПК В22С 9/04. Спосіб лиття за моделями, що газифікуються / О.Й. Шинський, В.Т. Шульга, 
Л.П. Вишнякова, І.О. Шинський, О.А. Яковишин. Опубл. 10.09.2007. Бюл. № 14.
7. Заявка u202007026 Україна, МПК B22C 9/04, В22С 7/02. Спосіб лиття металу за моделями, що газифікуються, з окисленням продуктів газифікації / О.Й. Шинський, В.С. Дорошенко. Заявл. 02.11.2020.
8. Патент 2020026 Россия. МКИ В22С 9/02. Способ изготовления форм вакуумно-пленочной формовки / В.С. Дорошенко, 
Н.И. Шейко. Опубл. 1994. Бюл. №18.
9. Патент 80656 Україна, МПК В22С 7/00, В22С 9/02. Модель для вакуумної формовки / О.Й. Шинський, В.С. Дорошенко. 
Опубл. 10.10.2007. Бюл. № 16. 
10. Патент 85515 Україна, МПК В22С 9/02. Спосіб виготовлення вакуумованої форми / О.Й. Шинський, В.С. Дорошенко. 
Опубл. 26.01.2009. Бюл. № 2. 
11. Патент 91224 Україна, МПК В22С 9/02. Спосіб формування за разовими моделями / О.Й. Шинський, В.С. Дорошенко, 
О.В. Нейма. Опубл. 25.06.2014. Бюл. № 12