Sable de chromite : propriétés et applications
1. Principales propriétés du sable de chromite
Le sable de chromite (FeCr₂O₄) est un minéral naturel doté d’excellentes propriétés réfractaires et thermiques, ce qui le rend idéal pour les applications industrielles exigeantes.
| Propriété | Valeur/Description | Importance |
|---|---|---|
| Composition chimique | FeCr₂O₄ (Cr₂O₃ : 40-50 %, FeO : 20-30 %) | La teneur élevée en chrome assure la stabilité à haute température. |
| Point de fusion | ~2150°C | Convient pour la coulée à haute température (acier, acier inoxydable, alliages de Ni). |
| Densité | 4,0–4,8 g/cm³ | Plus lourd que le sable de silice, réduit la pénétration du métal dans les moules. |
| Conductivité thermique | Élevé (~3–5 W/m·K) | Favorise un refroidissement rapide, améliorant la microstructure de la coulée. |
| Dilatation thermique | Faible (~7 × 10⁻⁶/°C) | Minimise les fissures des moules et les défauts de moulage. |
| pH neutre | 7–8 (chimiquement inerte) | Ne réagit pas avec les liants acides/basiques ni avec les métaux en fusion. |
| Dureté (Mohs) | 5,5–6,0 | Résiste à l’abrasion, prolonge la durée de vie du moule. |
2. Principales applications du sable de chromite
(A) Fonderie et moulage de métaux (utilisation principale)
Sable pour moules et noyaux
Utilisé dans les pièces moulées en acier, en acier inoxydable et en alliages élevés pour empêcher la brûlure du sable et la pénétration du métal .
Remplace le sable de silice (SiO₂) où SiO₂ réagit avec les métaux en fusion (par exemple, Fe + SiO₂ → FeO + SiO gaz).
Applications de refroidissement
La conductivité thermique élevée favorise une solidification rapide , réduisant la taille des grains et améliorant les propriétés mécaniques.
Face au sable
Appliqué comme couche protectrice en contact avec le métal en fusion pour améliorer la finition de surface.
(B) Industrie réfractaire
Revêtement pour poches et fours
Utilisé dans la fabrication de l’acier (par exemple, fours à arc électrique, poches) en raison de sa résistance élevée aux scories .
Mélanges pour gunning et patching
Répare les revêtements réfractaires endommagés dans les environnements à haute température.
(C) Autres utilisations industrielles
Revêtement d’électrode de soudage (stabilise l’arc).
Granulat de béton lourd (protection contre les radiations).
Support de catalyseur (traitement chimique).
4. Considérations importantes
Santé et sécurité
Contient du Cr⁶+ (chrome hexavalent) , un cancérigène potentiel — nécessite un EPI (respirateurs, gants).
Sélection de la granulométrie
AFS 40–70 (plus fin pour les moulages de précision, plus grossier pour les grands moulages).
Compatibilité des liants
Fonctionne avec des liants phénoliques, furaniques et inorganiques, mais peut nécessiter des ajustements.
Recyclage
Peut être réutilisé après séparation magnétique pour éliminer les particules métalliques.