Métal fondu étant versé dans des moules de sable chromé

Applications de sable chromé dans plusieurs industries

Le sable chromé est un minéral naturel qui se compose principalement d'oxydes de fer et de chrome. Les propriétés du sable chromé comprennent :

1. Un point de fusion élevé de 2150oC
2. Une conductivité thermique élevée.
3. Résistance à l'attaque de scories acides
4. Amélioration de la stabilité dimensionnelle
5. Résistance accrue aux chocs thermiques
6. Amélioration de la résistance à la pénétration des métaux

Ces propriétés permettent l'application de sable chromé dans les fonderies de fer gris et d'acier lourds comme noyau et moule faisant du sable. Voici les utilisations de sable chromé de fonderie :

Sable vert

Le nom « sable vert » est trompeur. Il s'agit plutôt d'un mélange dont le sable chromé est un composant principal. D'autres peuvent inclure le sable de silice, le sable de zircon, l'olivine, le staurolite, ou le graphite, la bentonite (argile), l'eau, les boues inertes, et l'anthracite. Le choix du type de sable dépend fortement de la température à laquelle le métal est versé. La température à laquelle le cuivre et le fer sont versés provoque l'argile à devenir inactivée de telle sorte que la montmorillonite est convertie en illite. Le sable nouvellement mélangé remplace l'ancien sable, qui est recyclé ou jeté; cela se produit lorsque l'argile brûle. Parmi les différents sables utilisés, la silice se trouve être le moins souhaitable.

Les grains métamorphiques de silice ont tendance à exploser; formant ainsi des particules microscopiques lorsque ce matériau est thermiquement choqué. Ces particules entrent probablement sur le lieu de travail et exposent les employés à un risque de silicose. Ce n'est pas le cas avec le sable chromé qui ne subit pas de transition de phase, responsable de l'expansion rapide des grains, et refroidit le métal plus rapidement; les grains plus fins sont produits par conséquent. En outre, la chromite n'est pas un minéral métamorphique et ne forme pas de particules microscopiques qui sont responsables de certains dangers pour la santé.

four à sable chromé réfractaire

Louche Sable

Il s'agit d'un mélange de matières premières utilisé dans la buse d'une loue en coulée continue d'acier. Le processus de coulée continue consiste à transmettre la loudre en acier de la tapotement à l'équipe jusqu'à ce qu'un produit semi-fini soit formé. Si le système de porte de diapositive ne s'ouvre pas librement, le processus peut être retardé. Le système de la porte de glissière est responsable de l'obstruction de l'écoulement de l'acier fondu de la loudre grouillante au plat de tour. En temps voulu, le processus de coupe de lance à oxygène est appliqué pour rétablir le flux d'acier qui est désavantageux en ce sens qu'il est intrinsèquement lent, présente certains risques pour la sécurité opérationnelle et cause des dommages au matériau réfractaire.

Un matériau granulaire et réfractaire connu sous le nom de sable de remplissage empêche le contact entre l'acier fondu et le système de porte de glissement. Les sables chromés sont les matériaux les plus utilisés. Le bon sable de remplissage doit avoir les propriétés suivantes comprenant le réfractaire, la distribution de particule-taille, la densité de particule-emballage, l'expansion basse thermique, la fluidité, et surtout, la capacité de former une croûte frittée ayant l'épaisseur appropriée quand en contact direct avec le métal fondu.

La réfractivité et la fonte de surface doivent compter pour le sable de remplissage idéal ; la création d'une surface pare-sang, mais pas avec un grand niveau d'épaisseur. Une pression importante est nécessaire pour percer une surface plus épaisse qui provoque une réduction de « l'ouverture libre ».

Inversement, le fritdage rapide de la surface du sable de remplissage limite la perméation de l'acier liquide dans l'aspect intérieur de la buse. En 2012, Farshidfar et Kakroudi ont publié une étude sur l'utilisation des sables chromés de fonderie dans le processus de coulée continue. Ils ont conclu qu'une distribution appropriée de la taille des particules a une influence positive sur la fluidité et la perméabilité des sables de remplissage.

moules en sable vert

Technologie de briques réfractaires

Le sable chromé est utilisé dans la production de briques réfractaires chromées magnéaires qui contiennent habituellement plus de 33 d'oxyde de chrome (III). Les briques chromées Magnesite ont des propriétés spécifiques qui le rendent adapté à ses applications. Les caractéristiques de ces briques réfractaires comprennent une réfractaire élevée, une résistance à haute température d'environ 1700oC, une forte résistance à l'érosion des scories de base, une excellente résistance aux chocs thermiques et une certaine résistance aux scories acides. Les applications de briques chromées magnésite comprennent:

  1. Les usines pour la production de métal emploient les briques réfractaires de chrome de magnésite pour construire le dessus de four électrique, le dessus ouvert de four de foyer, la forge de finery, et d'autres fours utilisés pour les métaux non ferreux.
  2. La brique chromée de crromée de fonte fused est employée dans les secteurs dans le mur du four électrique ultra-haut d'arc où la température est élevée.
  3. Il est adopté pour les zones de combustion four à ciment rotatif et chambre régénérative dans le four en verre.
  4. La « brique chromée de La base composée de compost synthétique » et la « brique chromée coulée fusionnée » et sont utilisées dans les zones où une érosion importante est susceptible de se produire dans le four de fusion de flash de métaux non ferreux.
  5. Composée d'un compost synthétique, la brique chromée Magnesite est utilisée dans les zones présentant le risque d'une érosion substantielle de la forge de parure.

Le sable chromé est également utilisé dans la brique réfractaire à l'énigme chromée. Cette brique réfractaire a les mêmes propriétés que celle fabriquée à l'aide de chrome magnésite. Les applications de la brique d'énigme de chrome incluent :

  1. Il est largement utilisé dans le four électrique de fusion de zinc et le four volatilisant.
  2. Il est également utilisé dans un four de fusion de cuivre.
  3. Il est généralement utilisé dans les zones dans les fours métallurgiques sujettes à une augmentation de l'abrasion et à haute température.

Moules à couler

Chrome de fonderie moule la forme extérieure des moulages, ainsi que les espaces vides internes. Dans des circonstances normales, les grains de sable ne collent pas les uns aux autres. En tant que tel, des liants sont ajoutés pour faire adhérer les grains de sable les uns aux autres. La liaison des particules de sable permet à une forme de prendre forme lorsque le métal fondu est versé dans un moule moulant et refroidi.

Une forme différente de sable avec des caractéristiques physiques et chimiques spécifiques est utilisée dans le moulage de certaines coulées. Par exemple, une conductivité thermique élevée qui caractérise les sables chromés de fonderie est nécessaire pour les moulages automobiles, y compris les blocs moteurs et les arbres à cames.

Une conductivité thermique élevée permet de refroidir rapidement les moulages; ainsi, réduisant le potentiel du métal fondu de pénétrer la surface du moule. Une faible expansion thermique qui est une caractéristique cruciale du sable chromé de fonderie permet une stabilité dimensionnelle accrue. En outre, les systèmes de liaison de résine et les liants inorganiques sont utilisés à côté du sable chromé en raison de sa base étant plus proche de neutre.

Produits à partir de moules

Pigmentation des carreaux de porcelaine

Habituellement, les carreaux de porcelaine sont produits avec différentes couleurs et pigmentations. Les couleurs pour les carreaux de porcelaine à feu rapide sont dérivées du noir (Fe1Cr)2O3 pigment qui est cher et synthétique. Cependant, le sable chromé offre une option moins chère pour pigmenter les carreaux de porcelaine et ne permettent pas l'altération de la microstructure et des propriétés mécaniques des tuiles lorsqu'elles sont introduites.

Production d'acier inoxydable

Le chrome extrait du sable chromé est utilisé dans la production d'acier inoxydable, constituant environ 18 de l'alliage. Le durcissement de l'acier inoxydable est dû à la présence de chrome. De plus, le chrome garantit que cet alliage est résistant aux forces corrosives à haute température.

Métal coulant hors du creuset dans des moules

Alliage nichrome

Nichrome est composé d'environ 80 nickelets et 20 de chrome. Le chrome est la principale raison derrière la résistance de cet alliage aux températures élevées - atteignant une valeur de 1250oC. Les alliages de Nichrome sont souvent employés dans la construction d'unités de chauffage. En outre, la capacité des alliages nichromes à résister à la corrosion et aux facteurs oxydatifs doit beaucoup à la présence de chrome.

Sable chromé