الكرومي الحديد – التطبيقات والاستخدامات العامة

الكروم الحديد هو خام الكروم التي تحدث بشكل طبيعي أن قصب السبق لقدراته الحرارية - مما يجعلها لا تقدر بثمن في المسبك الحديثة للمهام الأكثر تطلبا في درجة الحرارة. ليس هذا فحسب ، ولكن الكروميت يجد استخدامات واسعة حتى عندما لا تكون درجات الحرارة العالية مطلوبة. بيغماتيت الأفريقية هي المورد الرئيسي وميلر من الكروميت الحديد أرقى جودة لأي حاجة صناعية.

الكروم الحديد هو مركب معدني غير عضوي ضروري لعدة صناعات. وغالبا ما يطلق عليه دقيق الكروم، مسحوق الكروم، أو دقيق الكروم. التركيب الكيميائي هو FeCr₂O₄. ويفضل هذا المركب للعديد من التطبيقات الصناعية بسبب استقرار الحرارة العالية، ومقاومة الصدمات الحرارية، ومقاومة الغازات المسببة للتآكل والخبث. إنها مادة مقاومة للكسارة.

مسحوق الكروميت لا يستخدم فقط لصنع المواد الصناعية. أدوات العشاء الفولاذ المقاوم للصدأ، والنبيذ أو زجاجات البيرة، والديكور السيراميك، وبعض الطوب والأسمنت وأكثر تتطلب مسحوق الكروميت في مرحلة ما خلال عمليات التصنيع الخاصة بهم. يمكن أن يحسن نوعية بعض البنود، وتغيير مظهر الآخرين وجعل الإنتاج أكثر أمانا للمتورطين.

وفيما يلي بعض من التطبيقات الأكثر شيوعا.

$Pouring molten material into refractory moulds made with iron chromite$

الأفران والأفران

الكرومي الحديد ضروري لإنتاج المواد الحرارية مثل الطوب والأسمنت. ولأنها تستخدم في بيئات عالية الحرارة مثل القمائن والأفران، يجب أن تكون هذه المواد قادرة على تحمل التعرض المتكرر للحرارة الشديدة والتبريد. يوفر مسحوق الكرومالمستخدم في تصنيع الطوب الحراري والأسمنت المقاومة الحرارية اللازمة لتجنب التصدع.

إذا كانت المواد الحرارية للقضاء أو تآكل قبل الأوان خلال عمليات التدفئة والتبريد المتكررة، فإنها يمكن أن تسبب فقدان الحرارة التي من شأنها أن تدفع تكاليف الإنتاج من خلال السقف في أفضل الحالات السيناريو. والحالة الأسوأ يمكن أن تنطوي على فقدان المخزون بسبب عدم كفاية التحكم في درجة الحرارة. في بعض الحالات، يمكن أن تسبب المواد الحرارية التالفة إطلاق ًا خطيرًا للحرارة والضغط من داخل الفرن.

تعتمد الصناعات المختلفة على استقرار هذه المادة في التطبيقات الحرارية. إنتاج ومعالجة وتنقية المعادن يتطلب فرن المعادن. يتم إعادة تدوير الصلب والحديد في فرن القوس الكهربائي. يتم إنشاء الأسمنت في القمائن الدوارة ، وهناك عدد قليل من أنواع الأفران المختلفة التي يمكن استخدامها لصنع الزجاج. كل من هذه القمائن والأفران يتطلب مواد الحراري.

الطوب الحراري والبطانات

وكما ذكر، فإن مساحة إنتاج المعادن ذات درجة الحرارة العالية لن تكون قادرة على العمل بدون مواد حرارية مثل الكروميت. وابتداء من الستينات، بدأت المسابك في إضافة الأكسجين مباشرة إلى أفرانها، مما تسبب في ارتفاع درجات حرارة التشغيل - ولذلك كانت هذه الأفران بحاجة إلى أن تكون قادرة على التعامل مع درجات الحرارة المرتفعة هذه. بدأ الطوب الكروميت المدهون بالمغنيست ، الذي يحل محل الطوب السيليكات ، في أن يصبح مستعملا (1) ووجد أن وجود الكروميت أدى إلى حدوث صدمات أقل وأقل spalling(2). يمكن أن يكون الطوب الحراري المعاصر الذي يحتوي على الكروميت والألومينا والمغنيسيا قويا ومستقرا في درجات حرارة تصل إلى 1900 درجة مئوية - أعلى بكثير من طوب السيليكا الذي استبدلوه (3). الكروميت المغنيسيت المدلى بها هو أكثر كثافة مما كانت عليه عندما تكون في شكل لبنة بسبب المسامية أقل(4,5). الطوب الحديث نادرا ما تكون مادة واحدة فقط.

بطانات تونديش، الرمال مغرفة وحماية بوابة الشريحة

في الصب المستمر، وتستخدم أدوات وتقنيات مختلفة لاتخاذ المعدن المنصهر من الفرن إلى موقع الصب في وقت قصير ودون التعرض لخطر التجسيد. إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ يتطلب ساعات من تطبيق الحرارة الشديدة.

التونديش هي جزء حيوي من عملية الصب المستمر وهي السفن المبطنة الحرارية المستخدمة لحركة المعدن المنصهر حول المسبك ، على سبيل المثال من المصهر أو الفرن إلى منطقة الصب. بطانات في هذه التونديش غالبا ما تكون غنية الكروميت - ضمان أن المعدن يبقى المنصهر مع حماية السلامة الهيكلية للهيكل الفوقي التوندي. بطانات الانكسار لل tundishes تحتوي على الكروم المغنيسيا - مصنوعة عندما الكروم وأكسيد المنغنيز قد شفي معا، مع الكروميت إضافة درجة متفوقة من الأداء الحراري والمقاومة الكيميائية(6).

خلال عملية الصب المستمر، يتم استخدام مسحوق الكروميت كجزء من مركب يمنع المعدن المنصهر من الاستقرار في أي ثقب الصنبور وترسيخ. وسيكلف انسداد فتحة الصنبور وقتا وموارد أخرى لعلاجه ويمكن أن يسبب عمليات طرد عنيفة وخطيرة للضغط أثناء الإفراج عنه. يساعد التسامح الشديد لهذه المادة في الحفاظ على كل من الكفاءة والسلامة أثناء عملية إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ.

هذا الانتشار من الكروميت هو في شكل رمل ويشار إليها باسم "الرمال مغرفة". فهو يضمن التدفق الحر للمعدن المنصهر من مغرفة المستخدمة لنقل المعدن المنصهر. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يمنع الطريق الخروج من الحصول على سدت عندما تفتح بوابة الشريحة التي تتحكم في تدفق المعدن المنصهر ويغلق. مقاومة الكروميت لدرجات الحرارة العالية هي التي تجعله مفيدا في هذا التطبيق ، بالإضافة إلى قدرته على توزيع درجة الحرارة بالتساوي. هذه العوامل تعمل في تناغم.

وأخيرا في مساحة صب المعدن، الكروميت هو عنصر حيوي في الجص الحراري. هذه المادة الحيوية هي المنغنيز الثقيلة ويتم تطبيقها لسد الفجوات بين الطوب الحراري في التونديش، مغرفة أو حتى الفرن. يساعد الحاضر المنغنيز مع مقاومة الخبث(7).

صب الرمال الخضراء

الكروميت هو خيار شعبي للصب الرمال الخضراء - غالبا ما تستخدم لمتطلبات الصب الأكثر تعقيدا ونهاية عالية بسبب تكلفتها أعلى من الرمال الأخرى - بسبب خصائص المقاومة الحرارية والكيميائية الفائقة للرمال الكروم. الكروميت يمكن استخدامها كعنصر رئيسي من قالب الرمل أو كمادة مضافة طفيفة. بسبب خصائص متفوقة المذكورة أعلاه، صب الرمال الخضراء هو أكثر تسامحا من مجموعة واسعة من درجات الحرارة والمعادن. يمكن أن تشمل عمليات النشر النموذجية تصنيع النوى الحرارية (8) ، والمصبات الحديدية الثقيلة والمقسمة للغاية والمصبات ذات المحتوى العالي من المنغنيز الصلب (9) بسبب مقاومتها للهجوم الكيميائي. وهي مقاومة إلى حد كبير للترطيب (10). وغالبا ما يستخدم Anthracite للمساعدة في إزالة.

استخدام الحراريات الكروم في gasifiers

الغازات هي المفاعلات التي يتم فيها تحويل المواد الكربونية (مثل الفحم وفحم الكوك والكتلة الحيوية) إلى غاز توليفي ، مع نوع الغازي الأكثر شيوعا هو غاز نوع التدفق المدرب. تعمل الغازيات تحت درجات حرارة وضغوط عالية ويمكن أن تحتوي على بقايا كيميائية ضارة. إنتاج الرماد في هذه العملية يؤدي إلى تراكم الخبث الذي يمكن أن يسبب اختراق غير مرحب به من مواد بطانة الحرارية من الغازي، والتي يمكن أن تحدث ردود فعل جانبية غير مرغوب فيها. وهناك خيار معقول للمواد الحرارية هو الكروميت - وهي مادة معروفة لقوتها ومقاومتها للخبث(11). معظم gasifiers الحديثة استخدام الكروم الألومينا كمادة الانكسار في الاختيار (12)، على الرغم من ارتفاع تكاليف الحصول على الكروم الألومينا الانكسار(13)، وخاصة على الكروم المغنيسيا. الكروم الألومينا يتفوق المغنيسيا، وخصوصا عندما الخبث الحمضية موجود(14). بعض المحطات الحديثة تختار استخدام نهج الطبقات لبطانات الانكسار القائم على الكروم: الكروم عالية المحتوى في الأجزاء الأكثر سخونة من المفاعل، مع كميات أقل في أقسام برودة(15). Gasifiers إنتاج الغاز التوليف الذي، من بين العديد من الاستخدامات الأخرى، ويستخدم في عملية تروبش فيشر.

الهندسة المعمارية والتصميم الداخلي

الكروم الدقيق يخلق ظلال جميلة في كل من مواد البناء الداخلية والخارجية. مجموعة تنوعا من الفحم الداكن إلى غائم، رمادي أبيض يوفر تبدو عصرية وطبيعية وريفي رائع

يمكن صنع الطوب الطيني ووحدات الرصف وبلاط السقف في ظلال مختلفة من الرمادي عن طريق إضافة مسحوق الكروميت إلى الطين الملء بالعاج أثناء الإنتاج. وقد أصبحت هذه الأشكال شعبية متزايدة في السنوات الأخيرة في الهندسة المعمارية وبناء العقارات السكنية والتجارية على حد سواء.

يتم تطبيق هذا النطاق من الرمادي أيضا على السيراميك من خلال استخدام مسحوق الكروميت. يمكن إنشاء اللون المطلوب في السيراميك نفسه أو كصقيل. السيراميك الرمادي في ارتفاع الطلب كما مواد الأرضيات شعبية. مصنوعة من البلاط السيراميك عادي، فضلا عن بلاط السيراميك التي تشبه الحجر الطبيعي والخشب، وذلك باستخدام هذه المواد.

لون جدار من الطوب مصنوع باستخدام دقيق الكروم

الفولاذ المقاوم للصدأ

يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ في كل شيء من أدوات العشاء والمجوهرات إلى الأدوات والأدوات الجراحية. الفولاذ المقاوم للصدأ ليس فقط جذابة وغير مسامية، ولكن أيضا مقاومة للصدأ والتآكل التي يمكن أن تؤثر على المعادن البديلة. انها قوية وصحية وسهلة نسبيا لتلفيق، واعتمادا على الصف، يمكن أن تكون مقاومة لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة. الفولاذ المقاوم للصدأ هو الصلب الذي تم إنتاجه مع الكروم المضافة - الكروم يمكن أن يكون مصدرا لمثل هذا الكروم.

زجاجات ملونة مختلفة البني والأصفر الأخضر بعض مصنوعة من دقيق الكروم

السكاكين والشفرات

المركب الأخضر هو مادة تطبق على قطع من الجلد أو القماش التي تستخدم لتلميع شفرات أدوات القطع المختلفة والأجهزة البصرية. ويمكن أيضا أن تستخدم هذا المركب في شكل مسحوق وشحذ حواف الأدوات إلى تلميع المرآة. تلميع مع هذا الأسلوب يشحذ أفضل من استخدام الحجر أو غيرها من جهاز شحذ وحدها.

الصباغ

الاستقرار العالي يجعلها مفيدة جدا كصبغة في الدهانات والأحبار والزجاج الملون. يوفر دقيق الكروم ألوانًا متسقة وموحدة في جميع أنحاء المواد المختارة ويفضل تصبغه الغني. في الدهانات والأحبار، يمكن استخدامه وحده أو جنبا إلى جنب مع مركبات مختلفة لخلق ظلال محددة.
يتم استخدامه لجعل كل من حاويات الزجاج الأخضر المؤكسدة والمخفضة. العديد من هذه الحاويات تستخدم أيضا البيريت الحديد من أجل تغيير اللون وتوفير حماية أكثر قوة من الأشعة فوق البنفسجية.
الألوان المصنوعة من الكروم الحديد وتشمل:

• الزمرد
• جورجيا
• أوراق هامدة (فيويل مورتي)
• زيتون داكن
• الشمبانيا
• الأشعة فوق البنفسجية
• العتيقة

الكروميت له تأثير التأكسدي على عدد الأكسدة دفعة. لتحقيق الألوان المذكورة أعلاه ، غالبا ما يتم الجمع بين الكروميت والبيريت الحديدي. الحماية من الأشعة فوق البنفسجية في حاويات الزجاج هو عامل أساسي للعديد من الصناعات. بعض الزيوت والمشروبات حساسة لأشعة الشمس ويجب تعبئتها وفقا لذلك. البيرة والنبيذ والزيوت العطرية والمستحضرات الصيدلانية الحساسة للضوء يتم تخزينها عموما في حاويات زجاجية إما خضراء أو العنبر أو مزيج من الاثنين. تستخدم بعض العلامات التجارية أيضًا ألوان الحاويات الخاصة بها لمساعدتها على الوقوف وتعزيز الوعي بالعلامة التجارية.

الكروم الطلاء

طلاء الكروم هو عملية شعبية التي يتم تطبيق طبقة رقيقة من الكروم على كائن معدني. عادة ما يؤديها على الأدوات، وأدوات الطهي، وقطع غيار السيارات، والطلاء الكروم يوفر زيادة مقاومة التآكل، وزيادة صلابة، والتنظيف أكثر ملاءمة، وتألق معدني الرائعة التي يفضلها الكثيرون على بريق المواد الأصلية.

يتم استخراج الكروم لطلاء الكروم من دقيق الكروم. يتم حلها في خزان الطلاء والانتباه إلى الكائن المطلوب عن طريق تشغيل تيار كهربائي من خلال الحل. وتسمى هذه العملية الطلاء الكهربائي. قد تسمع الكروم الطلاء يشار إليها ببساطة باسم "الكروم".

دباغة الجلود

تم اعتماد الكروم الحديد كعامل أكسدة من قبل المدابغ حوالي عام 1840 كبديل أسرع للطريقة المستخدمة على نطاق واسع من دباغة الخضروات. الدباغة يغير بنية البروتين من إخفاء، وتحسين متانته، والحد من خطر التحلل، وفي بعض الحالات، وتطبيق الملونة المطلوبة على الجلد. ويفضل دباغة الكروم لقدرته على القيام به بسرعة وإنتاج الجلد القابلة للتمدد. هذا النوع من الجلود القوية والممتدة والملونة مثالية للملابس والاكسسوارات مثل حقائب اليد.

أهمية الكروميت الحديد

توجد في رواسب كبيرة في جنوب أفريقيا والهند والعديد من البلدان الأخرى في جميع أنحاء العالم ، ويتم استخراجها وطحنها للعديد من الصناعات التي تنتج المواد المستخدمة يوميا. ولا يمكن التقليل من أهميتها - من خلال التطبيقات المفصلة أعلاه وعلى الرغم من غيرها.

موجز

الكروم هو خام الكروم التي تحدث بشكل طبيعي ويعتبر الانكسار متفوقة ول كونه "خامل كيميائيا تقريبا"
لديها العديد من التطبيقات في الفضاء الحراري، من بطانات الفرن إلى التونديش إلى صب الرمال الخضراء وكذلك في صناعة الزجاج
خارج المسبك ، يجد الكروميت استخداما واسعا في دباغة الجلود والتصميم الداخلي

ضمان إمدادات ذات نوعية جيدة من الكروم الحديد أمر ضروري لعمليات المسبك الحديثة اليوم بما في ذلك صناعة الزجاج وإنتاج المعادن، بالإضافة إلى مجموعة واسعة من الاستخدامات في بيئات درجة الحرارة غير عالية. Pegmatite الأفريقية هي المورد الرئيسي للكروميت الحديد أجود نوعية، مضروب إلى أي مواصفات.

مراجع

1 أ. مؤان وإ. ف. أوزبورن، توازن المرحلة بين الأكاسيد في صناعة الصلب،أديسون ويسلي، ريدينغ، الولايات المتحدة، 1965
2 W. D. Kingery, H, K. بوين وD. R. Uhlman, مقدمة للسيراميك, 2 إد., وايلي, نيويورك, 1960
(3) إ. روه و ج. س. ماكدويل، ج. أ. سيرام. Soc., 1962, 45, 189
4 W. E. لي وW.M. Rainforth، الهياكل الدقيقة السيراميك - مراقبة الممتلكات عن طريق المعالجة،تشابمان وهول، لندن، 1994
5 ج. ه. تشيسترز، الحراريات: الإنتاج والممتلكات،معهد المواد، لندن، 1973
6 ر. كرومارتي وآخرون، ج. س. عفر. معاهد. دقيقه. ميتال., 2014,114, 4
7 م. كالانتار وآخرون، ج. ماتر. المهندس. الاداء.، 2010، 19، 237
8 أساسيات معادن الألومنيوم، ر. ن. لوملي (ed.) ، دار وودهيد للنشر ، ملبورن ، 2018
9 م. هولتزر وآخرون، قوس. المسبك المهندس., 2013,13, 39
10 ج. إ. كوغل، ن.C. تريفيدي، ج.M باركر وس. ت. كروكوفسكي (eds.)، المواد الصناعية والصخور، الطبعة السابعة،2006، مطبعة الشركات الصغيرة والمتوسطة، ليتلتون، الولايات المتحدة
11 H.B. كيم و M. S. أوه, السيراميك Int., 2008, 34, 2107
12 J. P. بينيت, تطبيقات الانكسار والأخبار, 2004, 9, 20
13 W. A. Taber, تطبيقات الانكسار والأخبار, 2003, 8, 18

14 ج. أ. بونار وآخرون، صباحاً. (سيرام) شركه نفط الجنوب. الثور.، 1980، 59 ، 4
15 Z. قوه، صباحاً. (سيرام) شركه نفط الجنوب. الثور.، 2004، 83، 9101