對鉻鐵礦砂來說,二氧化矽含量越低越好嗎?
一般來說,鉻鐵礦砂的二氧化矽含量越低越好,但這並非絕對,需要結合特定的鑄造過程和成本效益進行綜合考慮。以下是詳細分析:
- 低二氧化矽含量的優勢
- 提高耐火度:鉻鐵礦砂因其耐火度高而主要用於鑄造。鉻鐵礦砂中的二氧化矽是來自脈石。如果二氧化矽含量過高,會降低鉻鐵礦砂的耐火度,導致「釉化」現象,即在高溫下,二氧化矽與金屬氧化物反應生成低熔點化合物,進而影響鑄件品質。當二氧化矽含量較低時,可以有效提高鉻鐵礦砂的耐火度,使其在高溫下保持穩定的性能,避免與熔融金屬發生反應,防止黏砂等缺陷。
- 降低熱膨脹風險:二氧化矽在加熱過程中會發生相變,並伴隨體積膨脹。如果鉻鐵礦砂中的二氧化矽含量過高,高溫下不均勻膨脹會導致砂型或型芯開裂,進而產生砂夾雜物、砂孔等鑄件缺陷。降低二氧化矽含量可以減少熱膨脹引起的結構不穩定性,並提高鑄件的尺寸精度。
- 二氧化矽含量過低的局限性
- 生產成本增加:天然鉻鐵礦砂通常含有一定量的二氧化矽,需要經過磁選、浮選等製程去除。如果需要極低的二氧化矽含量,例如從5%降低到1%以下,則純化製程的複雜性和能耗將顯著增加,導致鉻鐵礦砂的採購價格倍增,從而增加鑄件的生產成本。
- 不必要的性能過剩:對於一些澆注溫度較低(例如1300-1500℃)的普通鑄鋼和鑄鐵零件,只要將鉻鐵砂中的二氧化矽含量控制在3%-8%以內,就能有效避免明顯的缺陷,無需追求極低的二氧化矽含量。因為在這種情況下,過低的二氧化矽含量並不會帶來明顯的效能提升,反而會造成資源浪費。
實際生產中,鉻鐵礦砂的二氧化矽含量通常要求低於5%,最好低於3%。但是,具體要求應根據鑄造材料、澆注溫度和品質等級而定。