一种基于泡沫白模的干燥熟化阶段富氧消失模的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于泡沫白模的干燥熟化阶段富氧消失模的制备方法，所述制备方法包括预发泡、干燥熟化及成型发泡工序，其在富氧气氛下，将外部富氧空气在干燥熟化工序步骤中通过熟化仓扩张渗入到可发性树脂珠粒的泡沫空腔中，使得所述泡沫空腔的气体中氧体积含量不低于21%。本发明专利技术还公开了包括仓身主体和气体循环系统的全封闭熟化仓结构，利用本发明专利技术中的能有效维持熟化阶段富氧气氛的一种全封闭式熟化仓，能够在高温铁液置换的分解燃烧过程中，一方面促进白模内碳原子燃烧气化，减少泡沫热解产生的残余固态产物；另一方面促进白模有机物富氧燃烧，弥补白模热解过程的吸热降温；并且更多的活性氧原子可促进白模的裂解程度和裂解速度。

Preparation method of oxygen rich lost foam in drying and ripening stage based on foam white mold

The invention discloses a method for preparing a dry curing stage enriched foam white mold based on EPC, the preparation method comprises foaming, curing and drying molding foaming process, the oxygen enriched atmosphere, the external oxygen enriched air drying in the ripening process step through expansion into curing warehouses can be made of resin the foam beads in the cavity, the oxygen content of not less than 21% of the gas bubble in the cavity. The invention also discloses a curing chamber structure including closed bin body and the gas circulation system, using a fully closed curing warehouses can effectively maintain the ripening stage in oxygen enriched atmosphere in the invention, in the combustion process of decomposition of high temperature liquid iron replacement, gasification and combustion of carbon atoms in a white mold to promote. The residual solid products to reduce the foam produced by pyrolysis; on the other hand to promote the white mold organic oxygen enriched combustion, endothermic pyrolysis process make up white mold cooling; and active oxygen atoms can promote more white mold cracking degree and cracking speed.

【技术实现步骤摘要】
一种基于泡沫白模的干燥熟化阶段富氧消失模的制备方法
本专利技术属于消失模铸造
，尤其涉及一种基于泡沫白模的干燥熟化阶段富氧消失模的制备方法。
技术介绍
消失模铸造是一种近无余量、精确成型的先进工艺，它符合铸造技术发展的总趋势，有着广泛的发展前景，其优越性毋庸置疑。消失模工艺技术中，模样材料的开发与模样制备工艺尤为重要：首先是有了模样材料才会有消失模（实型）铸造技术，而消失模铸造技术的发展，要求有性能更优越的模样材料，及其制备工艺。目前，消失模铸造采用的泡沫模样所用原材料为可发性树脂珠粒，主要有三类产品：可发性聚苯乙烯（EPS）、可发性聚甲基丙烯酸甲酯（EPMMA）、苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯共聚树脂（STMMA）。可发性树脂珠粒经“预发泡→干燥、熟化→成型发泡→发泡塑料模样”步骤完成泡沫模样的制备流程。珠粒经内部发泡剂及外部空气、水汽进入并扩张膨胀，其体积增大数十倍，形成内含无数空泡的泡沫结构。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：1）现有各类可发性树脂珠粒制备的泡沫模样，如EPS（可发性聚苯乙烯树脂珠粒）、EPMMA（可发性聚甲基丙烯酸甲脂树脂珠粒）、STMMA（可发性甲基丙烯酸甲脂与苯乙烯共聚树脂珠粒）等，均不同程度存在高温热解固态产物残碳造成的炭黑、夹渣等表面缺陷。2）现有各类可发性树脂珠粒制备的泡沫模样，在浇注温度高温下，热解过程需吸收大量热量，造成前端金属液快速降温，导致铸件充型前端流动性下降，易产生冷隔缺陷，而且随着金属液前端温度的下降易导致泡沫模样热解气化不充分，液态和固态残余物增多，与过冷金属液一起形成消失模铸造特有的豆腐渣冷隔现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的存在问题提供一种基于泡沫白模的干燥熟化阶段富氧消失模的制备方法，利用本专利技术中的能有效维持熟化阶段富氧气氛的一种全封闭式熟化仓，能够在高温铁液置换的分解燃烧过程中，使富氧泡沫白模的泡沫空腔内富氧气体一方面可促进白模内碳原子燃烧气化，减少泡沫热解产生的残余固态产物；另一方面可促进白模有机物富氧燃烧，使燃烧充分，放出更多热量，弥补白模热解过程的吸热降温；并且更多的活性氧原子可促进白模的裂解程度和裂解速度，从而有效解决了上述技术问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种基于泡沫白模的干燥熟化阶段富氧消失模的制备方法，包括预发泡、干燥熟化及成型发泡工序，在富氧气氛下，于干燥熟化阶段，将预发好的预发泡可发性树脂珠粒经管道进入干燥熟化仓内，用鼓风机吹干后放置贮藏熟化，富氧熟化采用的熟化仓为密闭结构，通过内部流通氧体积含量不低于21%的富氧空气，使得富氧空气扩张渗入到可发性树脂珠粒的泡沫空腔中；所述熟化仓包括仓身主体，仓身主体为全封闭结构，仓身主体包括：设于其底部的出料口和进气口，设于其顶部的进料口和出气口，其中，所述出料口与进料口均设置有可控闭合阀门，所述出气口与进气口均设置有防止仓内料粒逸出的防护筛网；所述熟化仓还包括两端接入出气口和进气口的气体循环系统，所述气体循环系统包括由封闭管路连接的以下部件：压力表、泄压阀、循环风机、干燥箱、恒温冷凝系统、在线实时氧气检测仪、高压氧气瓶及可控阀门、控制器；其中，控制器分别与可控阀门、在线实时氧气检测仪电连接，所述控制器根据在线实时氧气检测仪检测气体循环系统内的氧气成分含量与设定值的差值判断并控制可控阀门的开合。优选的，所述干燥熟化阶段的熟化时间不少于5h。优选的，所述可发性树脂珠粒为EPS、EPMMA、STMMA或其它可发性树脂珠粒中任一种。优选的，所述熟化仓在当所述在线实时氧气检测仪检测氧气成分含量低于设定值时，控制器控制所述可控阀门开启，高压氧气由高压氧气瓶进入气体循环系统，当气体循环系统中氧气成分含量达到设定值以上后控制器控制可控阀门关闭。优选的，所述出料口外接管路、出料口引风机；进料口外接管路、进料口引风机。优选的，所述恒温冷凝系统为一控制气体循环系统的温度在20～25℃的冷凝装置。优选的，通过连续为熟化仓更换富氧空气以确保氧气含量和防止仓内凝聚过多戊烷。本专利技术的有益效果在于：（1）在高温铁液置换的分解燃烧过程中，富氧泡沫白模的泡沫空腔内富氧气体可起到如下有益作用：A、富氧气氛可促进白模内碳原子燃烧气化，减少泡沫热解产生的残余固态产物；B、富氧气氛可促进白模有机物富氧燃烧，使燃烧充分，放出更多热量，弥补白模热解过程的吸热降温；C、富氧气氛下，更多的活性氧原子可促进白模的裂解程度和裂解速度。（2）工艺简单，不同于当前EPMMA、STMMA等共聚物产品对EPS改进所采用“在白模材料分子结构中引入活性氧原子，降低碳含量，促进燃烧降低残碳类固态残留物”的工艺方法，本专利技术通过改进白模泡沫内气相成分，引入富氧气氛，促进富氧燃烧，达到类似效果，工艺更简单，成本更低。（3）本专利技术提供的熟化仓结构，实现了熟化阶段的富氧气氛全封闭循环，可有效维持富氧气氛，使预发树脂泡沫珠粒在熟化期间，外界富氧气氛渗入气泡，气泡内外气压重建平衡后，最终获得熟化后的珠粒为富氧珠粒；该种熟化仓结构可精确控制仓内熟化阶段熟化温度、压力，维持循环气体中氧气成分含量不变，干燥除水，冷凝去除循环气体中聚集的戊烷，实现最佳熟化效果。综上所述，本专利技术能有效解决现有各类可发性树脂珠粒制备的泡沫模样存在的高温热解固态产物残碳造成的炭黑、夹渣等表面缺陷问题。还能有效解决现有各类可发性树脂珠粒制备的泡沫模样，在浇注温度高温下，热解过程需吸收大量热量，造成前端金属液快速降温，导致铸件充型前端流动性下降，易产生冷隔缺陷的问题。从而在随着金属液前端温度的下降还能有效避免因泡沫模样热解气化不充分导致的液态和固态残余物增多，与过冷金属液一起形成消失模铸造特有的豆腐渣冷隔现象。附图说明图1为本专利技术中的一种熟化仓结构的结构示意图；其中，1、仓身主体，2、进料口，3、进料口引风机，4、可控闭合阀门，5、防护筛网，6、出料口，7、出料口引风机，8、封闭管路，9、循环风机，10、高压氧气瓶，11、可控阀门，12、恒温冷凝系统，13、干燥箱，14、在线实时氧气检测仪，15、控制器，16、出气口，17、进气口，18、压力表，19、泄压阀。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合阶梯式浇注系统的具体实施方式，进一步阐述本专利技术。如图1所示出的一种富氧消失模熟化仓，包括仓身主体1，所述仓身主体1为全封闭结构，仓身主体1包括：设于其底部的出料口6和进气口17，设于其顶部的进料口2和出气口16，其中，所述出料口6与进料口2均设置有可控闭合阀门4，所述出气口16与进气口17均设置有防止仓内料粒逸出的防护筛网5；所述熟化仓还包括两端接入出气口16和进气口17的气体循环系统，所述气体循环系统包括由封闭管路8连接的以下部件：压力表18、泄压阀19、循环风机9、干燥箱13、恒温冷凝系统12、在线实时氧气检测仪14、高压氧气瓶10及可控阀门11、控制器15；其中，控制器15分别与可控阀门11、在线实时氧气检测仪14电连接。所述控制器15根据在线实时氧气检测仪14检测气体循环系统内的氧气成分含量与设定值的差值判断并控制可控阀门11的开合，即当所述在线实时氧气检测仪14检测氧气成分含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于泡沫白模的干燥熟化阶段富氧消失模的制备方法，包括预发泡、干燥熟化及成型发泡工序，其特征在于，在富氧气氛下，于干燥熟化阶段，将预发好的预发泡可发性树脂珠粒经管道进入干燥熟化仓内，用鼓风机吹干后放置贮藏熟化，富氧熟化采用的熟化仓为密闭结构，通过内部流通氧体积含量不低于21%的富氧空气，使得富氧空气扩张渗入到可发性树脂珠粒的泡沫空腔中；所述熟化仓包括仓身主体，仓身主体为全封闭结构，仓身主体包括：设于其底部的出料口和进气口，设于其顶部的进料口和出气口，其中，所述出料口与进料口均设置有可控闭合阀门，所述出气口与进气口均设置有防止仓内料粒逸出的防护筛网；所述熟化仓还包括两端接入出气口和进气口的气体循环系统，所述气体循环系统包括由封闭管路连接的以下部件：压力表、泄压阀、循环风机、干燥箱、恒温冷凝除湿系统、在线实时氧气检测仪、高压氧气瓶及可控阀门、控制器；其中，控制器分别与可控阀门、在线实时氧气检测仪电连接，所述控制器根据在线实时氧气检测仪检测气体循环系统内的氧气成分含量与设定值的差值判断并控制可控阀门的开合。

【技术特征摘要】
1.一种基于泡沫白模的干燥熟化阶段富氧消失模的制备方法，包括预发泡、干燥熟化及成型发泡工序，其特征在于，在富氧气氛下，于干燥熟化阶段，将预发好的预发泡可发性树脂珠粒经管道进入干燥熟化仓内，用鼓风机吹干后放置贮藏熟化，富氧熟化采用的熟化仓为密闭结构，通过内部流通氧体积含量不低于21%的富氧空气，使得富氧空气扩张渗入到可发性树脂珠粒的泡沫空腔中；所述熟化仓包括仓身主体，仓身主体为全封闭结构，仓身主体包括：设于其底部的出料口和进气口，设于其顶部的进料口和出气口，其中，所述出料口与进料口均设置有可控闭合阀门，所述出气口与进气口均设置有防止仓内料粒逸出的防护筛网；所述熟化仓还包括两端接入出气口和进气口的气体循环系统，所述气体循环系统包括由封闭管路连接的以下部件：压力表、泄压阀、循环风机、干燥箱、恒温冷凝除湿系统、在线实时氧气检测仪、高压氧气瓶及可控阀门、控制器；其中，控制器分别与可控阀门、在线实时氧气检测仪电连接，所述控制器根据在线实时氧气检测仪检测气体循环系统内的氧气成分含量与设定值的差值判断并控制可控阀门的开合。2.根据权利要求1所述的一种基于泡沫白模的干燥熟化阶段富氧消失模...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志浩，姚敏，朱协彬，尹博，白明雪，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34