Хромитовый песок: свойства и применение
1. Основные свойства хромитового песка
Хромитовый песок (FeCr₂O₄) — природный минерал с превосходными огнеупорными и термическими свойствами, что делает его идеальным для сложных промышленных применений.
| Свойство | Значение/Описание | Значение |
|---|---|---|
| Химический состав | FeCr₂O₄ (Cr₂O₃: 40–50 %, FeO: 20–30 %) | Высокое содержание хрома обеспечивает стабильность при высоких температурах. |
| Температура плавления | ~2150°С | Подходит для высокотемпературного литья (сталь, нержавеющая сталь, никелевые сплавы). |
| Плотность | 4,0–4,8 г/см³ | Тяжелее кварцевого песка, снижает проникновение металла в формы. |
| Теплопроводность | Высокая (~3–5 Вт/м·К) | Способствует быстрому охлаждению, улучшая микроструктуру отливки. |
| Тепловое расширение | Низкая (~7 × 10⁻⁶/°C) | Сводит к минимуму растрескивание форм и дефекты литья. |
| Нейтральный pH | 7–8 (химически инертный) | Не реагирует с кислотными/основными связующими веществами и расплавленными металлами. |
| Твердость (по шкале Мооса) | 5,5–6,0 | Устойчив к истиранию, продлевает срок службы формы. |
2. Основные области применения хромитового песка
(A) Литейное производство и литье металлов (основное применение)
Песок для форм и стержней
Используется в отливках из стали, нержавеющей стали и высоколегированных сплавов для предотвращения пригорания песка и проникновения металла .
Заменяет кварцевый песок (SiO₂), где SiO₂ реагирует с расплавленными металлами (например, Fe + SiO₂ → FeO + SiO).
Приложения Chill
Высокая теплопроводность способствует быстрому затвердеванию , уменьшению размера зерна и улучшению механических свойств.
Облицовочный песок
Применяется в качестве защитного слоя при контакте с расплавленным металлом для улучшения качества поверхности.
(Б) Огнеупорная промышленность
Футеровка ковшей и печей
Используется в сталеплавильном производстве (например, в дуговых сталеплавильных печах, ковшах) благодаря высокой шлакоустойчивости .
Смеси для торкретирования и заделывания швов
Ремонт поврежденной огнеупорной футеровки в условиях высоких температур.
(C) Другие промышленные применения
Покрытие сварочных электродов (стабилизирует дугу).
Тяжелый бетонный заполнитель (радиационная защита).
Поддержка катализатора (химическая обработка).
4. Важные соображения
Здоровье и безопасность
Содержит Cr⁶+ (шестивалентный хром) , потенциальный канцероген — требуются СИЗ (респираторы, перчатки).
Выбор размера зерна
АФС 40–70 (более мелкая фракция — для точного литья, более крупная — для крупных отливок).
Совместимость со связующим
Работает с фенольными, фурановыми и неорганическими связующими, но может потребоваться корректировка.
Переработка
Может быть повторно использован после магнитной сепарации для удаления металлических частиц.