铬矿砂的导热性能对铸造浇注的作用
铬矿砂的热传导率高,具有很好的导热性能。铬铁矿是由铬铁矿的矿浆凝聚结晶形成的矿物,一般呈现块状或粒状的集合体。低Cr2O3含量(30-45%)的铬铁矿通常用于冶金行业,用来生产铬铁合金和金属铬。46%以上的铬铁矿可以用作铸造行业的型砂材料。铬矿砂拥有优异的热力学性能例如耐火温度高,比热低和导热系数高的特点。特别是铬矿砂的导热系数理论值为0.63W/(M·K),高于硅砂和宝珠砂,800°以下温度与锆英砂相当。在高温1000°环境下,铬矿砂的导热系数可高于锆英砂。因此对于大型铸铁和铸钢件的铸造,浇注温度在1200度以上,铬矿砂可以起到加速冷却的作用,使先浇注的部分快速凝固。
下图1-4分布为铬矿砂相对其他铸造砂的比热容、导热系数、接触面导热系数和铸钢件凝固时间的对比图:
图(1) 图(2)
图(3) 图(4)
由此可见,在大型厚壁铸钢件浇注的过程中,温度可达1500度以上,在此情况下,在需要快速冷却的部位放置一层铬铁矿砂,可以起到外置冷铁的作用,使这里的热量快速的传导出去,缩短钢水冷却的时间。同时,钢液中的杂质和气泡自然上升到浇注冒口处,防止铸件局部的杂质和气孔缺陷。