Восстановление амина путем инфильтрации отработанного газа, выходящего в цехе по изготовлению стержней

10.4 Раздельное распыление разъединительных реагентов и воды при литье алюминия в кокиль

В литье алюминия в кокиль под давлением, постоянные литейные формы охлаждаются, затем на них, до заливки металла, распыляются разъединительные реагенты, чтобы предотвратить адгезию металла в литейную форму. Обычная технология использования разъединительных реагентов состоит в том, что на горячую литейную форму распыляется одновременно смесь разъединительного реагента и воды, с помощью нескольких линейно расположенных сопел. Часть воды испаряется, охлаждая литейную форму и способствуя осаждению реагента, в то время как другая часть смеси вытекает из литейной формы, приводя к потере реагента и воды. Парообразование также может способствовать образованию тумана (смотрите раздел 8.9.8.7).

В альтернативном процессе вода и разъединительный реагент использутся раздельно. С этой целью, к распылительной головке был добавлен ряд сопел для раздельного распыления разъединительного реагента. Эти сопла могут использоваться по отдельности под управлением компьютера (смотрите рисунок 10.1).


Рисунок 10.1 - Распылительная головка с отдельными соплами для воды и разъединительного реагента
Сначала вода распыляется, охлаждая литейную форму, приблизительно до 20 ºC, далее разъединительный реагент наносится путем распыления. Предварительное охлаждение способствует уменьшению испарения разъединительного реагента и улучшает его адгезию к литейной форме. Это способствует снижению потребления реагента, приблизительно, на 25 %. Термографические измерения показывали, что при использовании этой технологии литейные формы охлаждаются более интенсивно и более равномерно. Испытания доказали, что при этом отсутствует утечка разъединительного реагента, который в противном случае должен собираться и утилизироваться.

Разъединительный реагент используется только для тех участков литейной формы, которые входят в контакт с расплавленным алюминием. Это может снизить потребность в реагенте на 30 %.

Использование компьютерного управления соплами для распыления разъединительного реагента, привело к возможности сокращения количества ранее используемых сопел для сжатого воздуха. Эта функция теперь передана соплам, предназначенным для распыления разъединительного реагента.

Преимущество при переходе на малые серии и частые замены литейных форм состоит в том, что программа распыления может быть сохранена в памяти компьютера и, таким образом, может быстро восстанавливаться после замены литейной формы.

Потребление разъединительного реагента может быть снижено на 25 % при раздельном использовании реагента и воды. Раздельное использование сопел позволяет получить дополнительную экономию до 30 %, в зависимости от геометрии отливки, так как разъединительный реагент используется только для тех участков литейной формы, которые входят в контакт с расплавленным металлом.

Потребление воды можно уменьшить примерно на 15 %. Потери воды или разъединительного реагента, требующие утилизации, отсутствуют. Не образуется никаких выбросов газа, обусловленных испарением разъединительного реагента.

Воздействие на различные среды

Воздействие на различные среды не наблюдаются. Не ожидается никакого увеличения энергетических затрат.

Предыдущие испытания проводились для литья алюминия под давлением. Эта технология также может использоваться при литье под давлением и при литье пластмасс под давлением. При использовании распылительной головки при более высоких температурах, необходимо провести изменения. Этот вариант не исследовался.

Экономические преимущества данного метода обусловлены значительным сокращением потребности разъединительного реагента и воды, и отсутствием затрат на утилизацию.

Кроме того, имеются преимущества, обусловленные большой экономией времени при замене литейной формы, вследствие того, что программы распыления могут быть сохранены в памяти компьютера и запущены повторно.

Капитальные затраты для внедрения этой технологии более высоки, по сравнению с затратами на внедрение обычного процесса. Как положительный фактор, разъединительный реагент может наноситься на различные литейные формы индивидуально, с помощью одной и той же распылительной головки.

Значительная экономия сырья и воды.

Исключены потери смеси воды и разъединительного реагента, которые должны собираться.

Короткие интервалы времени, требуемые для запуска и адаптация установки.

Высокая воспроизводимость результатов (постоянное качество).

Примеры заводов

Распылительные головки производятся и продаются немецким изготовителем с конца 2003 г. Запросы от промышленности уже поступили. Ожидается, что использование в промышленном масштабе начнется к концу 2003 г.

[122]