رمل الكروميت (درجة المسبك)، المعروف أيضًا باسم رمل الكروميت المُسبوك، هو مادة حرارية متخصصة تُستخدم على نطاق واسع في صناعة المسبك. فيما يلي لمحة عامة مفصلة عن خصائصه وتطبيقاته ومزاياه:
١. الخواص الكيميائية والفيزيائية
: التركيب الكيميائي:
Cr₂O₃ (أكسيد الكروم): عادةً ما تكون نسبته ≥٤٦٪، وهو المكون الرئيسي الذي يساهم في مقاومته العالية للحرارة واستقراره الكيميائي.
SiO₂ (السيليكا): عادةً ما تكون نسبته ≤١٪، مما يقلل من خطر التفاعلات الكيميائية مع المعدن المنصهر.
Fe₂O₃ (أكسيد الحديد): عادةً ما تكون نسبته ≤٢٦.٥٪، مما يضمن توصيلًا حراريًا جيدًا ومقاومة للتقشر.
أكاسيد أخرى: تشمل Al₂O₃، MgO، CaO، وغيرها، بكميات ضئيلة، والتي لا تؤثر بشكل كبير على أدائها.
الخواص الفيزيائية:
الكثافة: تتراوح الكثافة الظاهرية بين ٢.٥ و٣ غ/سم³، بينما تتراوح الكثافة الفعلية بين ٤.٠ و٤.٨ غ/سم³ تقريبًا.
حجم الجسيمات: متوفر بأرقام دقة حبيبات مختلفة (GFN) وفقًا لجمعية المسبك الأمريكية (AFS)، مثل AFS 45-50 و50-55، إلخ، لتناسب متطلبات الصب المختلفة.
الموصلية الحرارية: أعلى من رمل السيليكا، مما يسمح بتبديد الحرارة بشكل أسرع ويقلل من خطر عيوب الصب.
المقاومة للحرارة: درجة الانصهار >1800 درجة مئوية، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات الصب عالية الحرارة.
قيمة الرقم الهيدروجيني: متعادلة عادةً (الرقم الهيدروجيني 7-9)، مما يساعد في الحفاظ على استقرار القالب ورمل القلب.
2. التطبيقات في صناعة المسبك
رمل القالب والقلب: يُستخدم كرمل مواجهة في مصبوبات الصلب الكبيرة لمنع اختراق المعدن وتحسين تشطيب السطح. مناسب لكل من أنظمة الرمل الأخضر والرمل المرتبط كيميائيًا (مثل راتنج الفوران والراتنج الفينولي، إلخ).
الطلاءات المقاومة للحرارة: يُطحن إلى مسحوق ناعم ويُستخدم كطلاء مقاوم للحرارة لتعزيز الاستقرار الحراري للقوالب والقلب.
مادة التبريد: تعمل كمادة تبريد طبيعية بفضل موصليتها الحرارية العالية، مما يعزز التصلب الاتجاهي ويقلل من تجاويف الانكماش.
تطبيقات أخرى: تُستخدم في إنتاج مصبوبات الفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ السبائكي، والفولاذ الكربوني. مناسبة للمصبوبات ذات المقطع الثقيل التي تتطلب موصلية حرارية عالية ومقاومة حرارية.
3. مزايا رمل الكروميت عالي الجودة
: مقاومة حرارية عالية: يتحمل درجات الحرارة العالية دون تشوه أو تفاعل كيميائي، مما يضمن ثبات أبعاد المسبوكات.
موصلية حرارية ممتازة: تُسرّع معدل تبريد المعدن المنصهر، مما يقلل من خطر التمزقات الساخنة ويُحسّن الخواص الميكانيكية للمصبوب.
الخمول الكيميائي: لا يتفاعل مع المعدن المنصهر أو الخبث، مما يمنع تكوين مركبات غير مرغوب فيها ويُحسّن جودة سطح المسبوكات.
تمدد منخفض: يقلل من خطر احتواء الرمل وعيوب التعرج بسبب معامل التمدد الحراري المنخفض.
صديق للبيئة: يمكن إعادة تدويره وإعادة استخدامه، مما يقلل من النفايات والتأثير البيئي.
4. الاحتياطات والتعامل
التحكم في الغبار: أثناء المناولة والمعالجة، يجب تقليل تولد الغبار إلى أدنى حد لحماية صحة العمال ومنع التلوث البيئي.
التخزين: يُحفظ في مكان جاف وبارد لمنع امتصاص الرطوبة، مما قد يؤثر على أدائه في المسبك.
إعادة التدوير: يُعاد تدوير رمل الكروميت المستعمل بشكل صحيح لزيادة عمره الافتراضي وخفض تكاليفه.