Un contenuto inferiore di silice è sempre migliore per la sabbia di cromite?
In generale, un contenuto di silice inferiore è preferibile per la sabbia di cromite, ma non è un valore assoluto e deve essere attentamente valutato in combinazione con specifici processi di fusione e con il rapporto costo-efficacia. Di seguito un’analisi dettagliata:
- Vantaggi del basso contenuto di silice
- Miglioramento della refrattarietà : la sabbia di cromite viene utilizzata principalmente nella fusione per la sua elevata refrattarietà. La silice presente nella sabbia di cromite proviene dalla ganga. Un contenuto elevato di silice compromette la refrattarietà della sabbia di cromite e causa “vetrificazione”, ovvero, ad alte temperature, la silice reagisce con gli ossidi metallici formando composti a basso punto di fusione, che influiscono sulla qualità delle fusioni. Quando il contenuto di silice è basso, la refrattarietà della sabbia di cromite può essere efficacemente migliorata e può mantenere prestazioni stabili ad alte temperature, evitando reazioni con il metallo fuso e prevenendo difetti come l’incollamento della sabbia.
- Riduzione del rischio di dilatazione termica : la silice subisce una trasformazione di fase durante il processo di riscaldamento, accompagnata da un’espansione di volume. Se il contenuto di silice nella sabbia di cromite è troppo elevato, lo stampo o l’anima di sabbia sono soggetti a crepe dovute all’espansione irregolare ad alte temperature, che porterà a difetti di fusione come inclusioni e fori nella sabbia. Un contenuto di silice inferiore può ridurre l’instabilità strutturale causata da questa dilatazione termica e migliorare la precisione dimensionale delle fusioni.
- Limitazioni del contenuto di silice eccessivamente basso
- Aumento dei costi di produzione : la sabbia di cromite naturale contiene solitamente una certa quantità di silice e deve essere sottoposta a processi come la separazione magnetica e la flottazione per rimuoverla. Se è richiesto un contenuto di silice estremamente basso, ad esempio riducendolo dal 5% a meno dell’1%, la complessità e il consumo energetico del processo di purificazione aumenteranno significativamente, con un conseguente aumento multiplo del prezzo di acquisto della sabbia di cromite, che a sua volta aumenterà i costi di produzione delle fusioni.
- Eccedenza di prestazioni non necessaria : per alcuni componenti comuni in acciaio fuso e ghisa con temperature di colata inferiori (ad esempio 1300-1500 °C), purché il contenuto di silice della sabbia di cromite sia controllato tra il 3% e l’8%, è possibile evitare efficacemente difetti evidenti e non è necessario perseguire un contenuto di silice estremamente basso. Perché in questo caso, un contenuto di silice eccessivamente basso non apporterà miglioramenti evidenti delle prestazioni, ma causerà solo uno spreco di risorse.
Nella produzione effettiva, il contenuto di silice della sabbia di cromite deve solitamente essere inferiore al 5%, ed è preferibile che sia inferiore al 3%. Tuttavia, è necessario determinare requisiti specifici in base al materiale di colata, alla temperatura di colata e al livello di qualità.