鉻鐵礦粉特性

鉻鐵礦粉是一種細顆粒材料,由鉻鐵礦(一種主要由氧化鐵鉻,FeCr₂O₄組成的礦物)研磨而成。 「325目」指的是其粒徑分佈,這意味著絕大多數顆粒足夠細,可以通過每英吋325個孔的篩子。這相當於最大粒徑約 44微米(µm)

其關鍵特性使其成為工業應用中的關鍵材料,尤其是在鑄造砂型鑄造和耐火襯裡中。

325目鉻鐵礦粉的主要特性

1.物理性質

  • 粒徑: 通常95-99%的顆粒可通過325目篩(44 µm)。平均粒徑(D50)通常在10-20 µm範圍內。

  • 外觀: 深灰黑色至黑色細粉。

  • 比重: 較高,通常在 4.0 – 4.8 g/cm³之間。這比矽砂(2.65 g/cm³)的密度大得多。

  • 熔點: 非常高,約 2,150°C(3,902°F)。這是其在鑄造領域最有價值的特性。

  • 熱導率: 高。它比鋯石或矽石等其他造型砂導熱效率更高,有助於鑄件快速冷卻。

2.化學性質

  • 化學成分: 主要成分為FeO·Cr₂O₃(亞鉻鐵)。關鍵成分:

    • Cr₂O₃(氧化鉻):  44% – 48%

    • FeO(氧化鐵):  20% – 25%

    • SiO₂(二氧化矽):  2% – 4%

    • Al₂O₃(氧化鋁):  12% – 16%

    • MgO(氧化鎂):  10% – 14%

  • pH值: 中性至弱鹼性。化學性質惰性,不與熔融金屬氧化物反應,防止燒黏和砂熔。

  • 熱穩定性: 優異。加熱時,其線性膨脹率極低,這意味著它不會顯著膨脹,也不會導致鑄件出現諸如脈紋或鼠尾等缺陷。

3. 熱性能(對應用至關重要)

  • 高耐火度: 其高熔點使其能夠承受鋼和高合金鐵等黑色金屬的極端溫度而不會熔化。

  • 高吸熱率(冷卻效應): 由於其高密度和導熱性,它能起到「冷卻」的作用,迅速地將熔融金屬中的熱量帶走。這有助於鑄件形成細晶粒、優異的冶金結構,尤其是在易出現收縮缺陷的部分。

  • 低熱膨脹: 加熱時其膨脹很小且線性,與矽砂相比,大大減少了與膨脹相關的鑄造缺陷的發生。

利用這些特性的主要應用

  1. 鑄造砂型鑄造(型芯和型砂):

    • 塗料/清潔劑: 與耐火黏合劑(例如矽酸鈉、樹脂)和水混合,製成漿料,噴塗或刷塗在模型和芯盒上。這樣可以形成一層高耐火的面漆。

    • 添加到型砂中: 混入矽砂混合物(通常為10-35%),用於鑄造鋼和大型鑄鐵件。它可以提高鑄型的整體耐火度,降低熱膨脹,並增強冷卻效果。

    • 關鍵部位型芯: 用於製造需要極高耐熱性的型芯,例如鋼鑄件中的管道和進料系統。

  2. 耐火材料產業:

    • 用作生產高溫工業窯爐(如水泥窯、玻璃窯、有色金屬窯爐)的鎂鉻磚、鉻鎂磚及不定形耐火材料的原料。

優勢

  • 優異的耐火度: 非常適合高澆注溫度的金屬。

  • 卓越的鑄件表面處理: 產生光滑的鑄件表面,並最大程度地減少燒傷和滲透。

  • 減少缺陷: 由於熱膨脹率低,最大限度地減少了脈紋、鼠尾和金屬滲透缺陷。

  • 改善冶金學: 促進定向凝固,減少收縮孔隙率並改善機械性質。

  • 化學惰性: 不與熔融金屬渣產生反應。

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