ทรายโครไมต์: คุณสมบัติและการใช้งาน
1. คุณสมบัติหลักของทรายโครไมต์
ทรายโครไมต์ (FeCr₂O₄) เป็นแร่ธาตุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งมีคุณสมบัติทนไฟและทนความร้อนได้ดีเยี่ยม จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่ต้องการความแม่นยำสูง
| คุณสมบัติ | ค่า/คำอธิบาย | ความสำคัญ |
|---|---|---|
| องค์ประกอบทางเคมี | FeCr₂O₄ (Cr₂O₃: 40-50%, FeO: 20-30%) | ปริมาณโครเมียมสูงช่วยให้มีเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูง |
| จุดหลอมเหลว | ~2150°C | เหมาะสำหรับการหล่อที่อุณหภูมิสูง (เหล็ก, สแตนเลส, โลหะผสมนิกเกิล) |
| ความหนาแน่น | 4.0–4.8 กรัม/ซม.³ | หนักกว่าทรายซิลิกา ลดการแทรกซึมของโลหะในแม่พิมพ์ |
| การนำความร้อน | สูง (~3–5 W/m·K) | ส่งเสริมการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว ปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคของการหล่อ |
| การขยายตัวทางความร้อน | ต่ำ (~7 × 10⁻⁶/°C) | ลดการแตกร้าวจากแม่พิมพ์และข้อบกพร่องในการหล่อ |
| ค่า pH เป็นกลาง | 7–8 (เฉื่อยทางเคมี) | ไม่ทำปฏิกิริยากับสารยึดเกาะที่เป็นกรด/เบสหรือโลหะหลอมเหลว |
| ความแข็ง (โมห์ส) | 5.5–6.0 | ทนทานต่อการขีดข่วน ยืดอายุการใช้งานของเชื้อรา |
2. การใช้งานหลักของทรายโครไมต์
(ก) โรงหล่อและการหล่อโลหะ (การใช้งานหลัก)
แม่พิมพ์และทรายแกน
ใช้ในเหล็ก สเตนเลส และงานหล่อโลหะผสมสูง เพื่อป้องกัน การไหม้ของทราย และ การ แทรกซึมของโลหะ
แทนที่ทรายซิลิกา (SiO₂) โดยที่ SiO₂ ทำปฏิกิริยากับโลหะหลอมเหลว (เช่น Fe + SiO₂ → FeO + ก๊าซ SiO)
แอปพลิเคชันชิลล์
ความสามารถในการนำความร้อนสูงช่วยให้ แข็งตัวเร็วขึ้นลดขนาดเกรน และปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกล
หันหน้าไปทางทราย
ใช้เป็น ชั้นป้องกัน เมื่อสัมผัสกับโลหะหลอมเหลวเพื่อเพิ่มความสวยงามให้กับพื้นผิว
(B) อุตสาหกรรมวัสดุทนไฟ
ซับในสำหรับทัพพีและเตาเผา
ใช้ในการผลิตเหล็ก (เช่น เตาเผาเหล็กแบบอาร์กไฟฟ้า ทัพพี) เนื่องจากมี ความทนทานต่อตะกรันสูง
การผสมปืนและการปะ
ซ่อมแซมวัสดุบุทนไฟที่เสียหายในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง
(ค) การใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ
การเคลือบอิเล็กโทรดเชื่อม (ทำให้อาร์กเสถียร)
หินผสมคอนกรีตหนัก (ป้องกันรังสี)
ตัวเร่งปฏิกิริยาสนับสนุน (การประมวลผลทางเคมี)
4. ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ
สุขภาพและความปลอดภัย
ประกอบด้วย Cr⁶+ (โครเมียมเฮกซะวาเลนต์)ซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งที่อาจเกิดขึ้นได้ จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล (เครื่องช่วยหายใจ ถุงมือ)
การเลือกขนาดเมล็ดพืช
AFS 40–70 (ละเอียดกว่าสำหรับการหล่อที่แม่นยำ หยาบกว่าสำหรับการหล่อขนาดใหญ่)
ความเข้ากันได้ของ Binder
ใช้งานได้กับ สารยึดเกาะฟีนอลิก ฟิวแรน และสารอนินทรีย์ แต่ต้องมีการปรับเปลี่ยน
การรีไซเคิล
สามารถ นำกลับมาใช้ใหม่ได้หลังการแยกด้วยแม่เหล็ก เพื่อขจัดอนุภาคโลหะ