sabbia di cromite per riempimento siviera

sabbia di cromite per riempimento siviera

Che cosa è la sabbia da riempimento?

Nelle operazioni di fonderia, la sabbia di riempimento per siviera (nota anche come sabbia per tasche di siviera o sabbia per pozzi) è una sabbia appositamente preparata e posizionata nel fondo di una siviera di colata prima del riscaldamento. Il suo scopo principale è proteggere il rivestimento refrattario della siviera dall’enorme shock termico e meccanico che si verifica quando riceve il primo flusso di metallo fuso dal forno. Contribuisce inoltre a intrappolare scorie e impurità iniziali.

Perché la sabbia di cromite è un’ottima scelta

La sabbia di cromite è una scelta di alta qualità e ad alte prestazioni per questa applicazione critica. È ricavata dalla cromite naturale (FeCr₂O₄), un minerale noto per le sue eccezionali proprietà ad alta temperatura.

Proprietà e vantaggi principali:

1. 1. ​​Punto di fusione :elevato
   • • Questo è il suo vantaggio più importante. Rimane solido e stabile ben oltre le temperature di colata della maggior parte delle leghe ferrose (ad esempio, acciaio a ~1600 °C, ferro a ~1400 °C). Non si fonderà né sinterizzerà sul fondo refrattario della siviera.
2. 2. ​​Elevata conduttività termica :
   • • La sabbia di cromite sottrae rapidamente calore al metallo fuso. Questo favorisce un rapido “congelamento” o solidificazione della crosta metallica che si forma sulla superficie della sabbia di riempimento. Una crosta resistente e stabile protegge il rivestimento refrattario per tutta la durata della colata.
3. 3. ​​Bassa dilatazione termica :
   • • Presenta una dilatazione minima quando riscaldato. Ciò impedisce la formazione di crepe e spostamenti durante lo shock termico iniziale, mantenendo una barriera stabile.
4. 4. ​​Eccellente resistenza alle scorie :
   • • È altamente resistente all’attacco chimico delle scorie basiche (comuni nella produzione dell’acciaio), prevenendo l’erosione e la penetrazione nel rivestimento della siviera.
5. 5. ​​Elevata densità apparente e forma del grano angolare :
   • • Queste proprietà fisiche lo rendono molto resistente alla penetrazione e all’erosione del flusso di metallo fuso. Forma un letto denso e stabile che non viene dilavato.

Confronto con altre sabbie di riempimento

• • Sabbia silicea l’opzione più economica, ma anche la meno performante. Il suo basso punto di fusione e l’elevata dilatazione termica spesso portano alla sinterizzazione (smaltatura) con il refrattario della siviera, rendendo difficile la rimozione del teschio e danneggiando il rivestimento. Non consigliata per applicazioni su acciaio o ad alte temperature.
• • ​​Sabbia di zircone​​ Ha proprietà leggermente migliori della cromite ma è notevolmente più costosa, il che la rende meno comune per questo utilizzo specifico.
• • ​​Sabbia di olivina​​ Una buona opzione di fascia media, spesso utilizzata per il ferro e alcune applicazioni di acciaio di base, ma le sue prestazioni sono generalmente inferiori alla cromite.

Come applicare la sabbia di riempimento di cromite

La procedura di candidatura è semplice ma fondamentale:

1. 1. Preparazione della siviera dopo l’uso precedente, il guscio metallico solidificato e qualsiasi residuo di vecchia sabbia di riempimento devono essere completamente rimossi. Il rivestimento refrattario deve essere ispezionato per verificare la presenza di danni.
2. 2. Riempimento : una quantità misurata di sabbia di cromite asciutta e non utilizzata viene versata nel pozzetto vuoto e freddo della siviera. In genere, si crea un leggero cumulo al centro.
3. 3. ​​Compressione (facoltativa):​​ Per applicazioni critiche, la sabbia può essere leggermente compressa per creare un impasto più denso e resistente all’erosione.
4. 4. Preriscaldamento : la siviera viene spostata in una stazione di preriscaldamento (ad esempio, un essiccatoio) dove viene riscaldata fino alla temperatura di esercizio (spesso 800-1100 °C). Questo processo brucia l’eventuale umidità e prepara la siviera a ricevere il metallo.
5. 5. Colata : il metallo fuso viene colato dal forno nella siviera. La sabbia di cromite assorbe l’impatto e il calore intensi, proteggendo il refrattario e formando una solida struttura metallica sulla sua superficie.

Considerazioni importanti

• • ​​Umidità :​​ La sabbia di cromite deve essere completamente asciutta . L’umidità si trasformerà in vapore a contatto con il metallo fuso, causando una violenta esplosione ( “ebollizione in siviera” ). Deve essere conservata in un ambiente interno asciutto.
• • Riutilizzo : non riutilizzare mai la sabbia di cromite proveniente da un precedente riempimento di siviera. Una volta esposta a metallo e scorie, la sua composizione chimica e le sue proprietà fisiche vengono alterate e potrebbe contenere umidità assorbita dall’aria. Utilizzare sempre sabbia fresca per ogni riempimento.
• • ​​Costo vs. Beneficio:​​ Sebbene la sabbia di cromite sia più costosa della sabbia silicea, le sue prestazioni superiori comportano:
  • • ​​Maggiore durata del rivestimento refrattario .
  • • ​​Riduzione dei tempi di fermo​​ per la manutenzione e la riparazione della siviera.
  • • Maggiore sicurezza grazie alla prevenzione di ebollizioni esplosive.
  • • ​​Metallo più pulito​​ intrappolando efficacemente le scorie.

Conclusione

La sabbia di cromite La sua combinazione unica di punto di fusione molto elevato, eccellente conduttività termica e resistenza all’erosione delle scorie offre una protezione ineguagliabile per i costosi refrattari delle siviere, migliora la sicurezza operativa e riduce i costi di manutenzione. Sebbene il suo costo iniziale sia superiore a quello delle sabbie base, i vantaggi a lungo termine la rendono una soluzione conveniente per le fonderie attente alla qualità.