ทรายโครไมต์เกรดโรงหล่อ (Cr₂O₃ อย่างน้อย 46%)
1. คำจำกัดความหลัก
ทรายโครไมต์เกรดโรงหล่อ คือวัสดุมวลรวมทนไฟที่มีความบริสุทธิ์สูงและมีขนาดเม็ดสม่ำเสมอ ซึ่งผ่านกระบวนการผลิตเฉพาะสำหรับงานหล่อโลหะที่ต้องการความแม่นยำสูง โดยได้มาจากแร่โครไมต์ธรรมชาติ (FeCr₂O₄) ผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การบด การโม่ การคัดขนาด การปรับปรุงคุณภาพ และมักจะรวมถึง การเผาที่อุณหภูมิสูงด้วย
| รายการ | หน่วย | ดัชนี(%) |
| Cr2O3 | % | 46.0 นาที |
| ซิโอ2 | % | 1.0สูงสุด |
| เฟโอ | % | 26.5สูงสุด |
| สูง | % | 0.30สูงสุด |
| เอ็มจีโอ | % | 10.0สูงสุด |
| อัล2โอ3 | % | 15.5 สูงสุด |
| พี | % | 0.003สูงสุด |
| เอส | % | 0.003สูงสุด |
| Cr/Fe | / | 1.55:1 |
| ความหนาแน่นรวม | กรัม/ซม³ | 2.5-3 |
| สี | / | สีดำ |
| พีเอช | / | 7-9 |
| ปริมาณของกรด | / | 2 มล. (สูงสุด) |
| เปอร์เซ็นต์ของดิน | % | 0.1 สูงสุด |
| เปอร์เซ็นต์ความชื้น | % | 0.1 สูงสุด |
| การเผาผนึก | 1600 | |
| เปอร์เซ็นต์ของกรดอิสระที่มีอยู่ในทราย | % | 0 |
| ความหนาแน่นของการบรรจุ | กรัม/ซม³ | 2.6 |
| จุดเผาผนึก | 1800 นาที | |
| อุณหภูมิหลอมเหลว | 2180 |
องค์ประกอบทางเคมีหลัก:
โครเมียมออกไซด์ (Cr₂O₃): ส่วนประกอบสำคัญ ปริมาณขั้นต่ำ 46% ถือเป็นมาตรฐานสำหรับวัสดุคุณภาพสูงที่ใช้ในโรงหล่อ ปริมาณ Cr₂O₃ ที่สูงขึ้นจะสัมพันธ์โดยตรงกับคุณสมบัติทนความร้อนและเสถียรภาพทางเคมีที่ดีขึ้น
เหล็กออกไซด์ (FeO, Fe₂O₃): โดยทั่วไปมีปริมาณอยู่ระหว่าง 20-30% ซึ่งเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้ทรายมีค่าการนำความร้อนสูง
ซิลิกา (SiO₂): สารเจือปนสำคัญที่ต้องควบคุม ในเกรดพรีเมียม จะมีปริมาณซิลิกาต่ำมาก (มักต่ำกว่า 1% ถึง 3%) ปริมาณซิลิกาที่สูงจะลดคุณสมบัติการทนไฟและอาจส่งเสริมการก่อตัวของตะกรันซิลิเกต
อะลูมินา (Al₂O₃): โดยทั่วไปจะมีปริมาณ 12-20%
แมกนีเซีย (MgO): มีปริมาณ 8-12% ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อตะกรัน
คุณสมบัติทางกายภาพที่สำคัญ: ลักษณะ ทางเคมี ที่เป็นด่าง/เป็นกลาง ทำให้ทนทานต่อการทำปฏิกิริยากับตะกรันและโลหะหลอมเหลวที่เป็นกรด (ที่มี SiO₂ เป็นองค์ประกอบหลัก) หรือด่าง (ที่มี MgO เป็นองค์ประกอบหลัก) โดยเฉพาะอย่างยิ่งโลหะผสมเหล็ก
2. ข้อดีของ
ทรายโครไมต์เกรดสำหรับงานหล่อ ทรายโครไมต์มีคุณสมบัติเฉพาะที่ช่วยแก้ปัญหาเฉพาะด้านในการหล่อ ซึ่งเป็นเหตุผลที่ทำให้มีราคาสูงกว่าทรายซิลิกา
คุณสมบัติทนความร้อนสูงเป็นพิเศษ: จุดหลอมเหลวสูงมาก (~2150°C) ทนต่อการหลอมละลายและการรวมตัวเมื่อสัมผัสกับเหล็กหลอมเหลวและเหล็กผสมสูง ป้องกันการเกิดตำหนิจากการไหม้
การนำความร้อนสูง: นำความร้อนออกจากบริเวณรอยหล่อได้เร็วกว่าทรายซิลิกา 3-4 เท่า ซึ่งช่วยให้การแข็งตัวเป็นไปอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้:
โครงสร้างเกรนละเอียดขึ้นและคุณสมบัติทางกลที่ดีขึ้นในการหล่อ
ลดการแทรกซึมของโลหะหลอมเหลวเข้าไปในรูพรุนของทราย
การขยายตัวทางความร้อนต่ำ: แทบไม่มีการเปลี่ยนแปลงสถานะเมื่อได้รับความร้อน ส่งผลให้การขยายตัวเชิงเส้นใกล้ศูนย์ ซึ่ง ช่วยขจัดปัญหาการเกิดเส้นใยและการขยายตัว ที่มักพบในทรายซิลิกา
ความบริสุทธิ์และความเฉื่อยทางเคมีที่ยอดเยี่ยม: คุณสมบัติพื้นฐานของมันช่วยป้องกันการก่อตัวของตะกรันที่ทำปฏิกิริยากับออกไซด์ของแมงกานีสและเหล็กในเหล็กกล้า ลดปฏิกิริยาระหว่างโลหะกับทราย และปรับปรุงคุณภาพผิวงานให้ดียิ่งขึ้น
ความหนาแน่นสูง (~4.6 กรัม/ซม³): ให้การอัดแน่นที่ดีและเสถียรภาพของแม่พิมพ์ ทนต่อแรงดันโลหะสถิตได้ดี
3. การใช้งานในโรงหล่อ
เป็นวัสดุคุณภาพสูงที่ใช้ในเชิงกลยุทธ์ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่ง
แกนและแม่พิมพ์สำหรับงานหล่อเหล็กขนาดใหญ่: สำหรับแม่พิมพ์แท่งเหล็กขนาดใหญ่ ตัววาล์ว ตัวเรือนปั๊ม และชิ้นส่วนหล่อสำหรับงานทางทหาร ซึ่งการแตกร้าวจากความร้อนและการเกิดเส้นริ้วเป็นปัญหาสำคัญ
การใช้งานเพื่อการระบายความร้อน: ใช้เป็นทรายเคลือบผิวหรือในแกนระบายความร้อนเพื่อเร่งการระบายความร้อนเฉพาะจุด
การซ่อมแซมบริเวณที่มีปัญหา: วางไว้ในบริเวณที่มีเชื้อราขึ้นง่าย เสี่ยงต่อการไหม้หรือการแทรกซึม
แกนสำหรับหล่อเหล็กแมงกานีส: จำเป็นอย่างยิ่งเนื่องจากแมงกานีสมีปฏิกิริยารุนแรงกับทรายซิลิกา
การใช้ทรายเป็นวัสดุปิดผิวในกระบวนการ V-Process และ EPC (Lost Foam): ความหนาแน่นและการนำไฟฟ้าสูงของทรายเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในกระบวนการเหล่านี้
การใช้งานในโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก: สำหรับการหล่อโลหะผสมทองแดงและโลหะผสมทองแดง-นิกเกิลที่มีจุดหลอมเหลวสูง