proprietà della farina di cromite

La farina di cromite è un materiale fine e granulare ottenuto dalla macinazione del minerale di cromite (un minerale composto principalmente da ossido di ferro e cromo, FeCr₂O₄). La designazione “325 mesh” si riferisce alla distribuzione granulometrica delle particelle, il che significa che la stragrande maggioranza delle particelle è sufficientemente fine da passare attraverso un setaccio con 325 maglie per pollice lineare. Ciò equivale a una dimensione massima delle particelle di circa  44 micron (µm) .

Le sue proprietà principali lo rendono un materiale essenziale nelle applicazioni industriali, in particolare nella fusione in sabbia delle fonderie e nei rivestimenti refrattari.

Proprietà principali della farina di cromite da 325 mesh

1. Proprietà fisiche

• Granulometria:  in genere il 95-99% passa attraverso un setaccio da 325 maglie (44 µm). La granulometria media (D50) è spesso compresa tra 10 e 20 µm.

• Aspetto:  polvere fine di colore da grigio-nero scuro a nero.

• Peso specifico:  elevato, in genere compreso tra  4,0 e 4,8 g/cm³ . È significativamente più denso della sabbia silicea (2,65 g/cm³).

• Punto di fusione:  molto alto, circa  2.150 °C (3.902 °F) . Questa è la sua proprietà più preziosa per l’uso in fonderia.

• Conduttività termica:  elevata. Conduce il calore in modo molto più efficiente rispetto ad altre sabbie da stampaggio come lo zircone o la silice, favorendo un rapido raffreddamento della fusione.

2. Proprietà chimiche

• Composizione chimica:  principalmente FeO·Cr₂O₃ (cromite di ferro). Componenti principali:

  • Cr₂O₃ (ossido di cromo):  44% – 48%

  • FeO (ossido di ferro):  20% – 25%

  • SiO₂ (Silice):  2% – 4%

  • Al₂O₃ (Allumina):  12% – 16%

  • MgO (Magnesia):  10% – 14%

• pH:  da neutro a leggermente basico. È chimicamente inerte e non reagisce con gli ossidi metallici fusi, impedendo la combustione e la fusione della sabbia.

• Stabilità termica:  eccellente. Presenta una dilatazione lineare molto bassa durante il riscaldamento, il che significa che non si espande in modo significativo e non causa difetti di fusione come venature o code di topo.

3. Proprietà termiche (più critiche per l’applicazione)

• Elevata refrattarietà:  il suo elevato punto di fusione gli consente di resistere alle temperature estreme dei metalli ferrosi come l’acciaio e la ghisa altolegata senza fondersi.

• Elevato assorbimento di calore (effetto freddo):  grazie alla sua elevata densità e conduttività termica, agisce come un “effetto freddo”, sottraendo rapidamente calore al metallo fuso. Ciò favorisce una struttura metallurgica a grana fine e di qualità superiore nel getto, soprattutto nelle sezioni soggette a difetti di ritiro.

• Bassa dilatazione termica:  la sua dilatazione durante il riscaldamento è minima e lineare, il che riduce drasticamente il verificarsi di difetti di fusione correlati all’espansione rispetto alla sabbia silicea.

Applicazioni primarie che sfruttano queste proprietà

1. Fusione in sabbia per fonderia (sabbie per anime e formature):

   • Vernici/Lavaggio:  miscelato con un legante refrattario (ad esempio, silicato di sodio, resina) e acqua, crea una sospensione che viene spruzzata o applicata a pennello su modelli e scatole d’anima. In questo modo si ottiene uno strato superficiale altamente refrattario.

   • Aggiunta alla sabbia da stampaggio:  miscelata a miscele di sabbia silicea (tipicamente dal 10 al 35%) per la fusione di acciaio e getti in ghisa di grandi dimensioni. Migliora la refrattarietà complessiva dello stampo, riduce l’espansione termica e favorisce il raffreddamento.

   • Anime per sezioni critiche:  utilizzate per realizzare anime in cui è richiesta un’estrema resistenza al calore, ad esempio per tubazioni e sistemi di alimentazione in getti di acciaio.

2. Industria dei refrattari:

   • Utilizzato come materia prima nella produzione di mattoni in magnesia-cromo e cromo-magnesia e di refrattari monolitici per forni industriali ad alta temperatura (ad esempio forni per cemento, forni per vetro, forni per metalli non ferrosi).

Vantaggi

• Eccellente refrattarietà:  ideale per metalli ad alta temperatura di colata.

• Finitura di fusione superiore:  produce superfici di fusione lisce con bruciature e penetrazioni minime.

• Riduce i difetti:  riduce al minimo le venature, le deformazioni e i difetti di penetrazione del metallo grazie alla bassa dilatazione termica.

• Migliora la metallurgia:  favorisce la solidificazione direzionale, riducendo la porosità da ritiro e migliorando le proprietà meccaniche.

• Chimicamente inerte:  non reagisce con le scorie di metallo fuso.