鉻礦砂的導(dǎo)熱性能對(duì)鑄造澆注的作用
鉻礦砂的熱傳導(dǎo)率高,具有很好的導(dǎo)熱性能。鉻鐵礦是由鉻鐵礦的礦漿凝聚結(jié)晶形成的礦物,一般呈現(xiàn)塊狀或粒狀的集合體。低Cr2O3含量(30-45%)的鉻鐵礦通常用于冶金行業(yè),用來(lái)生產(chǎn)鉻鐵合金和金屬鉻。46%以上的鉻鐵礦可以用作鑄造行業(yè)的型砂材料。鉻礦砂擁有優(yōu)異的熱力學(xué)性能例如耐火溫度高,比熱低和導(dǎo)熱系數(shù)高的特點(diǎn)。特別是鉻礦砂的導(dǎo)熱系數(shù)理論值為0.63W/(M·K),高于硅砂和寶珠砂,800°以下溫度與鋯英砂相當(dāng)。在高溫1000°環(huán)境下,鉻礦砂的導(dǎo)熱系數(shù)可高于鋯英砂。因此對(duì)于大型鑄鐵和鑄鋼件的鑄造,澆注溫度在1200度以上,鉻礦砂可以起到加速冷卻的作用,使先澆注的部分快速凝固。
下圖1-4分布為鉻礦砂相對(duì)其他鑄造砂的比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、接觸面導(dǎo)熱系數(shù)和鑄鋼件凝固時(shí)間的對(duì)比圖:
圖(1) 圖(2)
圖(3) 圖(4)
由此可見,在大型厚壁鑄鋼件澆注的過(guò)程中,溫度可達(dá)1500度以上,在此情況下,在需要快速冷卻的部位放置一層鉻鐵礦砂,可以起到外置冷鐵的作用,使這里的熱量快速的傳導(dǎo)出去,縮短鋼水冷卻的時(shí)間。同時(shí),鋼液中的雜質(zhì)和氣泡自然上升到澆注冒口處,防止鑄件局部的雜質(zhì)和氣孔缺陷。