{"id":29029,"date":"2020-05-05T09:29:48","date_gmt":"2020-05-05T09:29:48","guid":{"rendered":"https:\/\/mineralmilling.com\/chrome-sand-dans-les-systemes-sous-marins-resineux-et-les-liants-inorganiques-pour-castables\/"},"modified":"2021-04-29T11:32:45","modified_gmt":"2021-04-29T11:32:45","slug":"chrome-sand-dans-les-systemes-sous-marins-resineux-et-les-liants-inorganiques-pour-castables","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mineralmilling.com\/fr\/chrome-sand-dans-les-systemes-sous-marins-resineux-et-les-liants-inorganiques-pour-castables\/","title":{"rendered":"Chrome Sand dans les syst\u00e8mes sous-marins r\u00e9sineux et les liants inorganiques pour Castables"},"content":{"rendered":"

\n\tSable de chrome dans les syst\u00e8mes coll\u00e9s par r\u00e9sine et les reliures inorganiques pour les castables<\/b>\n\t<\/h1>\n

\n\tQu’est-ce que Chrome Sand?\n\t<\/h2>\n\t

Le sable chrom\u00e9 est le chrome moulu, lui-m\u00eame un min\u00e9ral naturel compos\u00e9 d\u2019oxydes de fer et de chrome. En tant que minerai, le chrome est le principal min\u00e9ral pour la production de chrome. Comme le sable chrom\u00e9, c\u2019est une poudre noire presque brillante, il contient du chrome principalement dans l\u2019\u00e9tat d\u2019oxydation no 3 (et non l\u2019\u00e9tat d\u2019oxydation hautement toxique de 6). Le sable chrom\u00e9 a un point de fusion de 2 040 oC, ce qui le rend tr\u00e8s appropri\u00e9 pour la coul\u00e9e m\u00e9tallique, et est \u00ab presque chimiquement inerte \u00bb(1). La chromite a trouv\u00e9 l\u2019utilisation comme mat\u00e9riau r\u00e9fractaire<\/a><\/u> par exemple dans la coul\u00e9e de sable vert, en plus d\u2019\u00eatre un composant dans R\u00e9fractaires<\/a><\/u> ciment, avec sa teneur \u00e9lev\u00e9e en chromia assurant un mat\u00e9riau tr\u00e8s stable qui est largement r\u00e9sistant \u00e0 l\u2019humidification(2). Ici, nous allons examiner l\u2019application du sable chrom\u00e9 avec des syst\u00e8mes coll\u00e9s en r\u00e9sine pour les applications de coul\u00e9e de m\u00e9tal fondu.<\/p>\n\t\t\t\t\"travailleurs\n

\n\tSyst\u00e8mes li\u00e9s \u00e0 la r\u00e9sine\n\t<\/h2>\n\tLes syst\u00e8mes coll\u00e9s \u00e0 la r\u00e9sine se r\u00e9f\u00e8rent presque exclusivement, en termes de sable chrom\u00e9, lorsque le sable chrom\u00e9 est utilis\u00e9 comme composant dans la production de moules de coul\u00e9e pour les m\u00e9taux, et est toujours utilis\u00e9 avec une sorte de r\u00e9sine comme liant. Le troisi\u00e8me constituant majeur est un durcisseur, pour r\u00e9gler la r\u00e9sine et solidifier le lien. Il est souvent dit qu\u2019environ 18 de tous les chromites extraits sont utilis\u00e9s \u00e0 des fins r\u00e9fractaires(3).<\/strong> Dans ces sc\u00e9narios, le sable chrom\u00e9 est v\u00e9n\u00e9r\u00e9 pour sa tol\u00e9rance \u00e0 haute temp\u00e9rature. Les liants, dans de nombreux cas, sont \u00e0 base organique et sont g\u00e9n\u00e9ralement des r\u00e9sines. Il y a quelques cas o\u00f9 des classeurs inorganiques ont \u00e9t\u00e9 employ\u00e9s, habituellement pour atteindre une propri\u00e9t\u00e9 tr\u00e8s sp\u00e9cifique dans le moule, la coul\u00e9e ou l\u2019enl\u00e8vement de la fonte. En r\u00e8gle g\u00e9n\u00e9rale, la concentration de Cr2<\/sub>O7<\/sub> dans le sable chromite\/chrome pour les applications r\u00e9fractaires et
\n de fonderie<\/a>
\n<\/u> ne devrait pas \u00eatre inf\u00e9rieure \u00e0 36. Malgr\u00e9 ce qui est discut\u00e9 ci-dessous, certains chercheurs ont d\u00e9clar\u00e9 que les performances \u00e0 long terme \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es de r\u00e9sines, \u00e0 la fois organiques et inorganiques, ont besoin de plus de recherche(4).\n\t\t\t\t\"moule\n\t

La fonction du liant est de maintenir physiquement l\u2019agr\u00e9gat ensemble (dans ce cas le sable chrom\u00e9, ou un m\u00e9lange de sable chrom\u00e9 et de sable de silice classique), formant des liaisons chimiques fournit la stabilit\u00e9 \u00e0 long terme du moule, m\u00eame \u00e0 haute temp\u00e9rature. Les premiers moules de coul\u00e9e utilisaient l\u2019huile de carotte pour lier le sable, qui a finalement \u00e9t\u00e9 remplac\u00e9 par des liants de type ph\u00e9nol\/ur\u00e9thane dans les ann\u00e9es 1960 et 1970 pour de nombreux types de m\u00e9taux, et des liants de type furan pour les m\u00e9taux ferreux seulement(5).<\/p>\n

Il existe en gros deux proc\u00e9d\u00e9s qui utilisent des r\u00e9sines organiques dans la fabrication de moules coul\u00e9s; bo\u00eete froide et moulure sans cuisson. Le moulage de bo\u00eete froide est le processus par lequel la boue du sable chrom\u00e9 et du liant sont laiss\u00e9es pour gu\u00e9rir \u00e0 temp\u00e9rature ambiante, produisant le moule.<\/p>\n\t

Le moulage sans cuisson, comme le moulage de bo\u00eete froide, n\u2019utilise aucune chaleur pour gu\u00e9rir. La diff\u00e9rence est que dans le moulage sans cuisson, la r\u00e9sine utilis\u00e9e est un r\u00e9glage rapide et un catalyseur est souvent utilis\u00e9. Les r\u00e9sines se lient chimiquement \u00e0 l\u2019agr\u00e9gat, fournissant la force. Ces m\u00e9thodes contrastent avec la moulure de sable vert en ce qu\u2019aucune argile n\u2019est utilis\u00e9e, et n\u2019est pas non plus une anthracite. Ils sont \u00e9galement b\u00e9n\u00e9fiques \u00e0 utiliser pour les grands castings d\u2019un point de vue \u00e9conomique car aucune ressource n\u2019a besoin d\u2019\u00eatre affect\u00e9e aux processus de chauffage. Typiquement, les moules coll\u00e9s \u00e0 la r\u00e9sine contenant du sable chrom\u00e9 sont r\u00e9serv\u00e9s lorsque la coul\u00e9e de la plus haute qualit\u00e9\/pr\u00e9cision est requise, en raison du co\u00fbt global plus \u00e9lev\u00e9 que l\u2019utilisation de la coul\u00e9e de sable vert classique – comme le sable chrom\u00e9 est consid\u00e9rablement plus cher que la silice \/ sable conventionnel.<\/p>\n

\n\tCastables li\u00e9s \u00e0 la r\u00e9sine (RBC)\n\t<\/h3>\n\t

Les CBR sont caract\u00e9ris\u00e9es par la r\u00e9sine utilis\u00e9e \u00e0 c\u00f4t\u00e9 du sable, du sable chrom\u00e9 et d\u2019autres additifs. Ils sont presque exclusivement organiques dans la nature – c\u2019est-\u00e0-dire, ils sont compos\u00e9s de carbone, d\u2019hydrog\u00e8ne et d\u2019oxyg\u00e8ne, sans m\u00e9taux pr\u00e9sents. Les CTC sont largement utilis\u00e9s dans l\u2019industrie de la coul\u00e9e. Les r\u00e9sines sont souvent bas\u00e9es sur des structures de ph\u00e9nol ou de furan, ou ur\u00e9thanes. Ces r\u00e9sines dans la coul\u00e9e de sable chrom\u00e9 ont \u00e9t\u00e9 viables pour la production de produits en fonte \u00e0 partir d\u2019alliages de magn\u00e9sium fondus(6), de titane(7) en plus du fer et de l\u2019acier couramment utilis\u00e9s. Les r\u00e9sines organiques sont g\u00e9n\u00e9ralement ajout\u00e9es aux moules de sable chrom\u00e9 dans des rapports de pas plus de 10 par poids, avec des quantit\u00e9s plus grandes que cela contribuant \u00e0 rendre le moule difficile \u00e0 former dans un premier cas en raison de la viscosit\u00e9, et plus difficile \u00e0 enlever apr\u00e8s la coul\u00e9e, et certainement pas recyclable(8).<\/p>\n

Certains des types courants de CBR organiques sont d\u00e9crits ci-dessous.<\/p>\n\t\t\t\t\"Le\n\t

R\u00e9sines ph\u00e9noliques alcaliques alcalines endurcies d\u2019Ester<\/em><\/p>\n

Dans ce multiple RBC, le liant est une viscosit\u00e9 basse fortement de base r\u00e9sine ph\u00e9nolique, combin\u00e9 avec un ester organique liquide comme durcisseur. Aussi peu que 1,4 r\u00e9sine par masse peut \u00eatre utilis\u00e9 avec du sable chrom\u00e9. La capacit\u00e9 de coul\u00e9e de cette m\u00e9thode se caract\u00e9rise par une finition \u00ab comme pl\u00e2tre \u00bb sur le m\u00e9tal – c\u2019est-\u00e0-dire qu\u2019aucun mouillage ou formation de barbes rugueuses de m\u00e9tal ou de sable dissous n\u2019est observ\u00e9(9)<\/p>\n

R\u00e9sines ph\u00e9nolique-ur\u00e9th\u00e9ane-amine <\/em><\/p>\n

G\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9 avec des sables de silice pure, ce processus peut \u00eatre utilis\u00e9 avec succ\u00e8s avec des sables chrom\u00e9s, et est particuli\u00e8rement efficace lorsqu\u2019un sable mixte de silice\/chrome est utilis\u00e9. Cette r\u00e9sine est \u00e9galement alcalin.<\/p>\n\t

R\u00e9sines ph\u00e9noliques alcalines avec dioxyde de carbone<\/em><\/p>\n

Une r\u00e9sine alcalin bas\u00e9e sur le ph\u00e9nol est utilis\u00e9e avec un agent de couplage, qui, avec le sable chrom\u00e9 est plac\u00e9 dans la bo\u00eete autour du mod\u00e8le. Le dioxyde de carbone est souffl\u00e9 \u00e0 travers le mat\u00e9riau qui provoque le durcissement de la r\u00e9sine par un abaissement de PH.<\/p>\n

\n\tLiants inorganiques\n\t<\/h3>\n\tJusqu\u2019en l\u2019an 2000, la grande majorit\u00e9 des applications de coul\u00e9e li\u00e9es \u00e0 la r\u00e9sine reposaient sur des classeurs organiques uniquement sur des applications inorganiques. Les raisons en sont une meilleure productivit\u00e9, une fiabilit\u00e9 accrue des processus et des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques globalement meilleures – ainsi qu\u2019un niveau in\u00e9gal\u00e9 de familiarit\u00e9(10). Plus r\u00e9pandu dans la coul\u00e9e de m\u00e9taux non ferreux tels que l\u2019aluminium, des liants inorganiques ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9s r\u00e9guli\u00e8rement depuis ce temps en raison de conditions environnementales favorables dans la
\n fonderie<\/a>
\n<\/u> et d\u2019un proc\u00e9d\u00e9 moins complexe avec de l\u2019aluminium.\n

L\u2019un des liants inorganiques les plus populaires dans les castables de sable chrom\u00e9 est le silicate de sodium, \u00e9galement connu sous le nom de verre \u00e0 eau(11). Les avantages souvent cit\u00e9s des liants inorganiques sont un manque d\u2019\u00e9missions nocives pendant la coul\u00e9e (par rapport \u00e0 une r\u00e9sine organique, comme le ph\u00e9nolique, qui se d\u00e9compose sur le chauffage) et moins d\u2019entretien. D\u2019autre part, les carottes produites qui contiennent des liants inorganiques sont connus pour leur affinit\u00e9 avec l\u2019eau, et doivent donc \u00eatre stock\u00e9es convenablement et l\u2019humidit\u00e9 doit \u00eatre exclue. Contrairement aux r\u00e9sines contenant des liants organiques, les castables de sable chrom\u00e9 contenant des liants inorganiques peuvent \u00eatre trait\u00e9s \u00e0 la chaleur avant l\u2019utilisation. Un tel chauffage est associ\u00e9 \u00e0 une plus grande r\u00e9sistance compressive et m\u00e9canique dans le castable, mais aucun changement de force appr\u00e9ciable dans les liens form\u00e9s entre la r\u00e9sine et le sable dans une \u00e9tude non chauff\u00e9e par rapport \u00e0 chauff\u00e9e(12). Le chauffage peut \u00eatre effectu\u00e9 par l\u2019interm\u00e9diaire d\u2019un four conventionnel ou \u00e0 l\u2019aide d\u2019appareils de chauffage \u00e0 micro-ondes(13) et a un effet de durcissement global – les moules durs et \u00e0 haute r\u00e9sistance sont souvent associ\u00e9s \u00e0 de meilleures finitions de surface. Un exemple typique d\u2019une r\u00e9sine de liant inorganique emploierait la r\u00e9sine \u00e0 environ 40 \u00e0 70 en poids, aux c\u00f4t\u00e9s d\u2019autres additifs(14); avec la quantit\u00e9 globale de liant dans le module de coul\u00e9e de sable chrom\u00e9 ne d\u00e9passant pas 5 par poids.<\/p>\n\t\t\t\t\"shutterstock_1115263955\n\t\t\t\t\"coul\u00e9\n

\n\tAutres consid\u00e9rations\n\t<\/h2>\n\t

La viscosit\u00e9 est l\u2019un des param\u00e8tres cl\u00e9s lors de la conception d\u2019un syst\u00e8me de r\u00e9sine de sable chrom\u00e9. Si le m\u00e9lange doit \u00eatre compact\u00e9, enfonc\u00e9 ou forc\u00e9 par un extrudeur, les m\u00e9langes tr\u00e8s visqueux seraient sous-optimaux. En outre, tout m\u00e9lange doit \u00eatre fluide dans la chambre de coul\u00e9e autour du mod\u00e8le. Les r\u00e9sines sont souvent le plus grand contributeur \u00e0 la viscosit\u00e9(15). Dans le cadre du solde global de s\u00e9lection des r\u00e9sines pour les castables de sable chrom\u00e9, il est important de noter que la perm\u00e9abilit\u00e9 de la r\u00e9sine en vrac aura un impact sur la porosit\u00e9 globale de la coul\u00e9e – qui devrait \u00eatre surveill\u00e9e pour s\u2019assurer que les niveaux exc\u00e9dentaires de porosit\u00e9 ne sont pas atteints(16). En outre, en plus de la r\u00e9sine, les garnitures et les additifs dans le m\u00e9lange de moules de sable jouent un r\u00f4le, en particulier en ce qui concerne la viscosit\u00e9 et la densit\u00e9 globale(17). L\u2019expansion thermique est plus une pr\u00e9occupation avec les liants inorganiques en raison de leur nature thermoplastique, o\u00f9 le noyau de sable dans le syst\u00e8me li\u00e9 peut s\u2019effondrer sous la chaleur intense et la pression exerc\u00e9e par le m\u00e9tal fondu. Cela peut \u00eatre largement \u00e9vit\u00e9 par l\u2019utilisation de rev\u00eatements disponibles dans le commerce pour disperser la chaleur plus efficacement(18).<\/p>\n\t\t\t\t\"travail\n\t

En plus des techniques normales de moulage de type bo\u00eete, les chercheurs ont montr\u00e9 dans un examen que l\u2019impression 3D peut \u00eatre utilis\u00e9e pour cr\u00e9er des moules pour les processus de coul\u00e9e de sable chrom\u00e9(19). Une telle innovation peut produire des moules tr\u00e8s sp\u00e9cifiques pour la coul\u00e9e \u00e0 bas prix, dans un processus appel\u00e9 \u00abjetting liant\u00bb. Les ratios optimaux pour le sable chrom\u00e9, les liants et autres param\u00e8tres pour les applications de coul\u00e9e peuvent \u00eatre d\u00e9termin\u00e9s de mani\u00e8re computationnelle, ce qui permet une plus grande efficacit\u00e9 dans l\u2019ensemble du secteur(20). Les liants de type Furan sont soup\u00e7onn\u00e9s d\u2019\u00eatre canc\u00e9rog\u00e8nes et leur utilisation est en train d\u2019\u00eatre \u00e9limin\u00e9e progressivement dans le monde entier.<\/p>\n

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\n\tSommaire\n\t<\/h2>\n\t
    \n
  • Le sable chrom\u00e9 est utilis\u00e9 avec des r\u00e9sines (\u00e0 base de r\u00e9sine\/r\u00e9sine et inorganiques) pour produire des moules moul\u00e9s de haute qualit\u00e9 pour la production de mat\u00e9riaux moul\u00e9s haut de gamme.<\/li>\n
  • La m\u00e9thode s\u2019applique \u00e0 une vari\u00e9t\u00e9 de m\u00e9taux ferreux et non ferreux<\/li>\n
  • Les liants biologiques\/\u00e0 base de r\u00e9sine sont de loin la classe de liant la plus utilis\u00e9e, l\u2019inorganique \u00e9tant moins populaire et r\u00e9serv\u00e9 aux applications non ferreuses<\/li>\n
  • Les liants \u00e0 base de r\u00e9sine ont tendance \u00e0 \u00eatre moins chers dans l\u2019ensemble, mais les classeurs inorganiques ont moins de propri\u00e9t\u00e9s potentiellement nocives qui leur sont associ\u00e9es.<\/li>\n
  • Les liants fonctionnent en retenant physiquement et chimiquement ensemble le sable chrom\u00e9 avec tous les autres additifs<\/li>\n
  • La s\u00e9lection du liant n\u2019est qu\u2019une partie de l\u2019histoire dans la cr\u00e9ation d\u2019un sable chrom\u00e9 optimis\u00e9 castable, d\u2019autres facteurs tels que la viscosit\u00e9, les additifs et la manipulation physique tels que les percutants doivent \u00eatre consid\u00e9r\u00e9s<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\"Sable\n\t

    R\u00e9f\u00e9rences<\/strong><\/p>\n

    1 J. O. Nriagu et E. Nieboer (\u00e9d.), Chromium in the Natural and Human Environments<\/em>, Wiley-Interscience, New York, 1988<\/p>\n

    2 N. McEwan et coll., Chromite\u2014A Cost-effective Refractory Raw Material for Refractories in various Metallurgical Applications<\/em> in: Southern African Pyrometallurgy 2011<\/em>, R. T. Jones and P. den Hoed (eds.), Johannesburg, 2011<\/p>\n

    3 J. Barnhart, Reg. Le Toxicol. et Pharmacol.<\/em>, 1997<\/strong>, 26, 3<\/p>\n

    4 J. Thiel, Thermal Expansion of Chemically Binded Silica Sands<\/em> in: AFS Proceedings 2011, American Foundry Society<\/em>, Schaumberg, Etats-Unis, 2011<\/p>\n

    5 D. Weiss, Advances in the Sand Casting of Aluminium Alloys<\/em> in: Fundamentals of Aluminium Metallurgy<\/em>, R. N. Lumley (\u00e9d.), Elsevier, Amsterdam, 2018<\/p>\n

    6 F. Liu et autres, J. Manuf. Proc.<\/em>, 2017<\/strong>, 30, 313<\/p>\n

    7 R. M. Koch et J. M. Burns, Titanium de forme-casting dans Olivine, Garnet, Chromite, et Zircon Rammed et Shell Molds<\/em>, Minist\u00e8re de l\u2019Int\u00e9rieur, Washington DC, 1979<\/p>\n

    8 R. H. Todd, D. K. Allen et L. Alting, Manufacturing Processes Reference Guide<\/em>, Industrial Press Inc., New York, 1994<\/p>\n

    9 J. R. Brown (\u00e9d.), Foseco Ferrous Foundryman\u2019s Handbook<\/em>, 11e \u00e9d., Butterworth-Heinemann, Oxford, 2000<\/p>\n

    10 H. Polzin, Inorganic Binders: for Mould and Core Production in the Foundry<\/em>, Schiele et Schon, Berlin, 2014<\/p>\n

    11 M. Stachowicz et coll.<\/em>, Arc. Fonderie Eng.<\/em>, 2017<\/strong>, 17, 95<\/p>\n

    12. Payga et coll.<\/em>, Arc. Metall. Mater.<\/em>, 2017,<\/strong> 62, 379<\/p>\n

    13 M. Stachowicz et coll.<\/em>, Arc. Fonderie Eng.<\/em>, 2016<\/strong>, 16, 79<\/p>\n

    14 brevet cor\u00e9en KR101527909B1, 2004; et le brevet canadien CA1203966A, 1982, a expir\u00e9<\/p>\n

    15 G. R. Chate et coll.<\/em>, Silicon<\/em>, 2018<\/strong>, 10, 1921<\/p>\n

    16 N. S. Reddy et coll.<\/em>, J. Cor\u00e9e trouv\u00e9. Soc.<\/em>, 2014<\/strong>, 34, 23<\/p>\n

    17 O. S. Seidu et B. J. Kutelu, J. Min. Mater. Caract\u00e8re Eng.<\/em>, 2014<\/strong>, 2, 507<\/p>\n

    18 F. M\u00e0ck et C. Appelt, Casting Plant and Technology<\/em>, 2018<\/strong>, 3, 12<\/p>\n

    19 T. Sivarupa et al,<\/em>, J. Manuf. Proc.<\/em>, 2017<\/strong>, 29, 211<\/p>\n

    20 B. Surekha et coll.<\/em>, Proc. Mater. Sci.<\/em>, 2014<\/strong>, 6, 919<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Le sable chrom\u00e9 est utilis\u00e9 dans des roulettes de haute qualit\u00e9 pour produire des moulages de pr\u00e9cision lorsqu\u2019ils sont maintenus ensemble \u00e0 l\u2019aide de liants organiques de type r\u00e9sine ou inorganique.<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":29707,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_feature_clip_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[746,748],"tags":[],"class_list":["post-29029","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-fonderie-blog","category-refractaire-blog"],"yoast_head":"\nChrome Sand dans les syst\u00e8mes sous-marins 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