Sabbia di cromite: proprietà e applicazioni
1. Proprietà principali della sabbia di cromite
La sabbia di cromite (FeCr₂O₄) è un minerale naturale con eccellenti proprietà refrattarie e termiche, che lo rendono ideale per applicazioni industriali impegnative.
| Proprietà | Valore/Descrizione | Significato |
|---|---|---|
| Composizione chimica | FeCr₂O₄ (Cr₂O₃: 40-50%, FeO: 20-30%) | L’elevato contenuto di cromo garantisce stabilità alle alte temperature. |
| Punto di fusione | ~2150°C | Adatto per la fusione ad alta temperatura (acciaio, acciaio inossidabile, leghe di Ni). |
| Densità | 4,0–4,8 g/cm³ | Più pesante della sabbia silicea, riduce la penetrazione del metallo negli stampi. |
| Conduttività termica | Alto (~3–5 W/m·K) | Favorisce un raffreddamento rapido, migliorando la microstruttura della fusione. |
| Espansione termica | Basso (~7 × 10⁻⁶/°C) | Riduce al minimo le crepe nello stampo e i difetti di fusione. |
| pH neutro | 7–8 (chimicamente inerte) | Non reagisce con leganti acidi/basici o metalli fusi. |
| Durezza (Mohs) | 5,5–6,0 | Resiste all’abrasione e prolunga la durata della muffa. |
2. Principali applicazioni della sabbia di cromite
(A) Fonderia e fusione dei metalli (uso primario)
Sabbia per stampi e anime
Utilizzato in getti di acciaio, acciaio inossidabile e leghe di alta lega per impedire la bruciatura della sabbia e la penetrazione del metallo .
Sostituisce la sabbia silicea (SiO₂) dove SiO₂ reagisce con i metalli fusi (ad esempio, Fe + SiO₂ → FeO + SiO gas).
Applicazioni di raffreddamento
L’elevata conduttività termica favorisce una rapida solidificazione , riducendo le dimensioni dei grani e migliorando le proprietà meccaniche.
Di fronte alla sabbia
Applicato come strato protettivo a contatto con il metallo fuso per migliorare la finitura superficiale.
(B) Industria dei refrattari
Rivestimento per siviere e forni
Utilizzato nella produzione dell’acciaio (ad esempio, forni ad arco elettrico, siviere) per l’ elevata resistenza alle scorie .
Miscele per sparo e rattoppo
Ripara i rivestimenti refrattari danneggiati in ambienti ad alta temperatura.
(C) Altri usi industriali
Rivestimento dell’elettrodo di saldatura (stabilizza l’arco).
Aggregato di calcestruzzo pesante (schermatura dalle radiazioni).
Supporto del catalizzatore (elaborazione chimica).
4. Considerazioni importanti
Salute e sicurezza
Contiene Cr⁶+ (cromo esavalente) , un potenziale cancerogeno: richiede DPI (respiratori, guanti).
Selezione della granulometria
AFS 40–70 (più fine per fusioni di precisione, più grossolana per fusioni di grandi dimensioni).
Compatibilità del legante
Funziona con leganti fenolici, furanici e inorganici, ma potrebbe richiedere delle modifiche.
Riciclaggio
Può essere riutilizzato dopo la separazione magnetica per rimuovere le particelle metalliche.