ماسه کرومیت: خواص و کاربردها
۱. خواص کلیدی ماسه کرومیتی
ماسه کرومیت (FeCr₂O₄) یک ماده معدنی طبیعی با خواص نسوز و حرارتی عالی است که آن را برای کاربردهای صنعتی دشوار ایده‌آل می‌کند.
| ملک | مقدار/توضیحات | اهمیت |
|---|---|---|
| ترکیب شیمیایی | FeCr2O4 (Cr2O3: 40-50٪، FeO: 20-30٪) | محتوای بالای کروم، پایداری در دماهای بالا را فراهم می‌کند. |
| نقطه ذوب | حدود ۲۱۵۰ درجه سانتی‌گراد | مناسب برای ریخته‌گری در دمای بالا (فولاد، فولاد ضد زنگ، آلیاژهای نیکل). |
| تراکم | ۴.۰–۴.۸ گرم بر سانتی‌متر مکعب | سنگین‌تر از ماسه سیلیس، نفوذ فلز در قالب‌ها را کاهش می‌دهد. |
| رسانایی حرارتی | زیاد (~۳–۵ وات بر متر مکعب در کلوین) | باعث خنک شدن سریع و بهبود ریزساختار ریخته‌گری می‌شود. |
| انبساط حرارتی | پایین (~۷ × ۱۰⁻⁶/°C) | ترک خوردگی قالب و عیوب ریخته گری را به حداقل می رساند. |
| pH خنثی | ۷–۸ (از نظر شیمیایی بی‌اثر) | با چسب‌های اسیدی/بازی یا فلزات مذاب واکنش نمی‌دهد. |
| سختی (موس) | ۵.۵–۶.۰ | در برابر سایش مقاومت می‌کند، عمر قالب را افزایش می‌دهد. |
۲. کاربردهای عمده ماسه کرومیتی
(الف) ریخته‌گری و ریخته‌گری فلزات (کاربرد اصلی)
ماسه قالب و هسته
در ریخته‌گری فولاد، فولاد ضد زنگ و آلیاژهای بالا برای جلوگیری از سوختگی ناشی از ماسه و نفوذ فلز استفاده می‌شود .
جایگزین ماسه سیلیسی (SiO₂) می‌شود که در آن SiO₂ با فلزات مذاب واکنش می‌دهد (مثلاً گاز Fe + SiO₂ → FeO + SiO).
کاربردهای خنک کننده
رسانایی حرارتی بالا به انجماد سریع ، کاهش اندازه دانه و بهبود خواص مکانیکی کمک می‌کند.
شن و ماسه روبرو
به عنوان یک لایه محافظ در تماس با فلز مذاب برای بهبود کیفیت سطح اعمال می‌شود.
(ب) صنعت نسوز
پوشش ملاقه‌ها و کوره‌ها
به دلیل مقاومت بالا در برابر سرباره، در فولادسازی (مثلاً کوره‌های قوس الکتریکی، پاتیل‌ها) مورد استفاده قرار می‌گیرد .
مخلوط‌های گانینگ و وصله‌زنی
پوشش‌های نسوز آسیب‌دیده را در محیط‌های با دمای بالا تعمیر می‌کند.
(ج) سایر کاربردهای صنعتی
پوشش الکترود جوشکاری (قوس را تثبیت می‌کند).
مصالح بتنی سنگین (محافظ در برابر اشعه).
پایه کاتالیزور (فرآوری شیمیایی).
۴. ملاحظات مهم
بهداشت و ایمنی
حاوی Cr⁶+ (کروم شش ظرفیتی) ، یک ماده سرطان‌زای بالقوه – نیاز به تجهیزات حفاظت فردی (ماسک تنفسی، دستکش) دارد.
انتخاب اندازه دانه
۴۰ تا ۷۰ افغانی (ریزتر برای ریخته‌گری دقیق، درشت‌تر برای ریخته‌گری‌های بزرگ).
سازگاری با چسب
با چسب‌های فنلی، فوران و معدنی کار می‌کند اما ممکن است نیاز به تنظیمات داشته باشد.
بازیافت
پس از جداسازی مغناطیسی برای حذف ذرات فلزی قابل استفاده مجدد است.