ما هو رمل المسبك ؟
رمل الكروميت المستخدم في صناعة المسبك هو مركب معقد من عناصر مختلفة؛ الكروم (Cr2O3)، والألمنيوم (Al2O3)، والسيليكا (SiO2)، وأكسيد المغنيسيوم (MgO).
بفضل خصائصه المرنة، يُعدّ الكروم المادة المُفضّلة في العديد من تطبيقات الصب. كما يُستخدم في قوالب صبّ السيارات، وكمادّة حشو للآبار في إنتاج الصلب.
خصائص فريدة:
نقطة انصهار عالية
التمدد الحراري المنخفض
لا يبلل بالمعادن المنصهرة
مقاومة اختراق المعادن
تحمل الحرارة العالية
مقاومة للصدمات الحرارية
زيادة الاستقرار الأبعادي
مقاومة الخبث الحمضي
تطبيقات رمل المسبك:
رمل الكروم هو المادة المثالية لصب المعادن الساخنة، كما أنه حشو ممتاز للمغارف، يمنع التلامس بين الفولاذ المنصهر ونظام بوابة انزلاق المغارف. يُستخدم رمل الكروم أيضًا في إنتاج طوب الكروم الحراري المغنسيومي، الذي يحتوي عادةً على أكثر من 33% من الكروم، وفي تصنيع طوب الكروم الحراري المعقد، مما يوفر مقاومة للتآكل ودرجات الحرارة العالية.
يتم استخدام رمل الكروم على نطاق واسع في قوالب الصب نظرًا لخصائصه الموصلة الحرارية العالية والتمدد الحراري المنخفض.
رمال مسبك الكروم المستخدمة كحشو للمغرفة
يعتبر دقيق الكروم ورمل الكروم، باعتبارهما مواد مقاومة للحرارة، جزءًا أساسيًا من رمل المغرفة.
يعتمد الصب المستمر على مغارف لنقل المعدن المنصهر من الفرن إلى مكان صبه. هذه المغارف (التي تُعرف عادةً بالأواني) هي معدات كبيرة مبطنة بمواد مقاومة للحرارة لمنع تصلب المعدن. ومن أهم مميزات المغارف بوابة الانزلاق، التي تسمح بخروج المعادن المنصهرة منها إلى العملية التالية.
قد تُسد بوابة الانزلاق بمعدن متصلب، مما يُسبب ركودًا في الإنتاج وانفجارًا محتملًا عند فتح البوابة/الصنبور. لمنع ذلك، يُستخدم رمل الحشو (يُعرف أيضًا برمل المغرفة) لإبعاد المعدن المنصهر عن بوابة الانزلاق، وبالتالي منع الانسدادات. تؤدي بوابة الانزلاق إلى الفوهة التي يخرج منها المعدن المنصهر.
رمل المغرفة هو نوع من الرمل المركب يُستخدم لحماية بوابة الصنبور/الانزلاق عند نقطة خروج المغرفة، وفي نقاط أخرى في الوعاء. ولأنه مادة مقاومة للحرارة، غالبًا ما تحتوي على الكوارتز ومواد حرارية أخرى عالية الأداء مثل رمل الكروم، يتميز رمل الحشو بتحمل ممتاز للحرارة وتفاعل منخفض مع المعدن المنصهر.
عادةً ما تُصنع رمال المغارف من رمل ودقيق كروم عالي الجودة، بالإضافة إلى رمال كوارت مُكررة. تُحسّن إضافة مواد الكروم المقاومة للحرارة من أداء الرمل بشكل عام.
تُستخدم مغرفة في المسابك لاستقبال المعدن أو الفولاذ المنصهر ونقله بين الفرن ومكان صبه في القالب. يكون المعدن في حالة سائلة عند درجات حرارة عالية جدًا. عند فتح بوابة الانزلاق، يتدفق معظم رمل مغرفة الصب من الفوهة والمنطقة المحيطة بالبوابة، بينما يؤدي الضغط الفروستاتيكي في المغرفة، والذي يمارسه الفولاذ، إلى تكسر الطبقة الملبدة، مما يؤدي إلى تحرر المعدن المنصهر.
يتميز الكرومات بنقطة انصهار عالية وموصلية حرارية عالية، مما يمنحه القدرة على توزيع الحرارة بشكل أفضل عبر الرمال. كما أنه معروف بمقاومته العالية للصدمات الحرارية والميكانيكية، بالإضافة إلى مقاومته للتأثيرات الكيميائية.
تُعرف رمل الكروم ودقيق الكروم، باعتبارهما من المواد المقاومة للحرارة الممتازة، بقدرتهما على تحمل درجات الحرارة العالية لفترات طويلة. أما رمال الحشو المحتوية على مواد مقاومة للحرارة من نوع الكروم، فتتميز بسيولة مناسبة، وكثافتها العالية، ومقاومتها للتلبيد الزائد.
غالبًا ما يُنظر إلى دقيق الكروم ورمل الكروم على أنهما من أفضل المواد المقاومة للحرارة لرمل المغرفة نظرًا لأدائهما الواسع النطاق.