ทรายโครไมต์ AFS45-50 สำหรับการหล่อแผ่นรองกรามเครื่องบดกรวยเหล็กกล้าแมงกานีสสูง
ทรายโครไมต์ AFS45-50 มีข้อดีที่เป็นเอกลักษณ์ทั้งในฐานะทรายผิวหน้าและทรายหล่อในการหล่อเหล็กแมงกานีสสูง (Mn18Cr2/Mn22Cr2) สำหรับกรามเครื่องบดกรวย
โดยทั่วไปแล้ว แผ่นรองกรามของเครื่องบดกรวยทำจากเหล็กกล้าแมงกานีสสูง ส่วนประกอบหลักของเหล็กกล้าแมงกานีสสูง ได้แก่ คาร์บอน (C) แมงกานีส (Mn) และโครเมียม (Cr) องค์ประกอบนี้ทำให้พื้นผิวของเหล็กกล้าแมงกานีสสูงสามารถแข็งตัวได้ภายใต้แรงกระแทกสูง ซึ่งช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ เหล็กหล่อเหล็กกล้าแมงกานีสสูงสามารถรักษาประสิทธิภาพที่เสถียรภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรงต่างๆ ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ วัตถุดิบที่นิยมใช้ ได้แก่ ZGMn13, ZGMn13Cr2, ZGMn18, ZGMn18Cr2 และ ZGMn21Cr2 แผ่นรองที่ทนต่อการสึกหรอคุณภาพสูงนั้นต้องการคุณภาพการหล่อที่สูง ชิ้นงานหล่อที่ผลิตได้ต้องปราศจากรอยแตกและข้อบกพร่องในการหล่อที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพ เช่น สิ่งเจือปน สิ่งเจือปนทราย รอยเชื่อมเย็น รูพรุน โพรงหดตัว และวัสดุเติมที่ไม่เพียงพอ แผ่นรองเครื่องบดกรวยเป็นชิ้นงานหล่อขนาดใหญ่และผนังหนา การป้องกันข้อบกพร่องในการหล่อจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มผลผลิตและคุณภาพของชิ้นงานหล่อ ทรายโครไมต์จากแอฟริกาใต้ที่มีปริมาณ Cr₂O₃ ≥46% เป็นส่วนประกอบสำคัญในการบรรลุเป้าหมายนี้ ข้อดีของทรายชนิดนี้มีดังต่อไปนี้:
1. ผลการระบายความร้อนที่รวดเร็ว
ทรายโครไมต์ที่มี Cr₂O₃ ≥46% มีค่าการนำความร้อนสูงกว่าทรายซิลิกา 2-3 เท่า ขนาดอนุภาค AFS45-50 (≈0.3 มม.) ช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวจำเพาะให้สูงสุด ส่งผลให้อัตราการเย็นตัวเริ่มต้นอยู่ที่ 700-900 ℃/วินาที เมื่อสัมผัสกับเหล็กหลอมเหลว ทำให้เกิดชั้นละเอียดหนา 3-8 มม. บนพื้นผิวของเหล็กแมงกานีสสูงได้ทันที (ขนาดเกรนสามารถปรับปรุงให้ละเอียดถึงระดับ ASTM 5-6) ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการแข็งตัวอย่างต่อเนื่องของการหล่อและลดข้อบกพร่องของรูพรุน
2. บัฟเฟอร์การเปลี่ยนเฟสของแข็ง-ของแข็ง
เหล็กกล้าแมงกานีสสูงไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสในสถานะของแข็ง แต่มีอัตราการหดตัวสูง (การหดตัวเชิงเส้น 2.9–3.4%) ทรายโครไมต์มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเพียง 5 × 10⁻⁶/℃ (ทรายซิลิกาคือ 12 × 10⁻⁶/℃) และมีการกระจายขนาดอนุภาคที่แคบ ที่อุณหภูมิสูง เปลือกทรายจะไม่โป่งหรือแตก ทำให้สามารถควบคุมความคลาดเคลื่อนของขนาดขอบนอกของแผ่นรองได้อย่างเสถียรภายใน ±0.5 มม. ลดการปรับแต่งเพิ่มเติม
3. ทรายป้องกันการยึดเกาะที่ไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมี
Cr₂O₃ เป็นออกไซด์ที่เป็นกลางและไม่เกิดสารประกอบจุดหลอมเหลวต่ำกับ MnO และ FeO ที่อุณหภูมิ 1600℃ อย่างไรก็ตาม ทรายซิลิกาจะทำปฏิกิริยากับ Mn ได้ง่ายที่อุณหภูมินี้ ทำให้เกิด MnO·SiO₂ (จุดหลอมเหลว 1250℃) ส่งผลให้เกิดการยึดเกาะทางเคมี การใช้ทรายโครไมต์เป็นทรายผิวหน้าสามารถลดอัตราข้อบกพร่องของการยึดเกาะจาก 5% เหลือต่ำกว่า 0.3% และลดเวลาในการทำความสะอาดลงได้ 70%
4. แผ่นป้องกันการเปียก
ทรายโครไมต์มีจุดหลอมเหลวสูงกว่า 1800℃ ซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิการหล่อเหล็กกล้าแมงกานีสสูง (1450～1480℃) มาก ทำให้เหล็กหลอมเหลวซึมเข้าไปในอนุภาคทรายได้ยาก ในขณะเดียวกัน Cr₂O₃ จะเกิดการรีดิวซ์ในปริมาณเล็กน้อยที่อุณหภูมิสูง ทำให้เกิดชั้นสปิเนล FeCr₂O₄ ที่หนาแน่น ซึ่งช่วยป้องกันการแทรกซึมของโลหะและปรับปรุงความเรียบของพื้นผิวให้ดียิ่งขึ้น
5. ประสิทธิภาพการรีไซเคิล
หลังจากผ่านกระบวนการให้ความร้อนซ้ำๆ ที่อุณหภูมิ 1400℃ ค่าสัมประสิทธิ์ความเหลี่ยมคมของทรายโครไมต์จะเพิ่มขึ้นเพียง 5% และอัตราการแตกหักต่ำกว่า 0.2% ทำให้สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้หลายครั้ง ในทางตรงกันข้าม ทรายซิลิกาจะเกิดการเปลี่ยนแปลงเฟส ขยายตัว และแตกเป็นผงหลังจากได้รับการบำบัดด้วยอุณหภูมิสูงเพียงครั้งเดียว โดยมีอัตราการนำกลับมาใช้ใหม่ต่ำกว่า 60% การผลิตในระยะยาวสามารถลดต้นทุนวัสดุหล่อได้ 15-20%
โดยสรุปแล้ว ในการหล่อแผ่นเหล็กแมงกานีสสูงสำหรับห้องบดของเครื่องบดกรวย ทรายโครไมต์ AFS45-50 ไม่ใช่เพียงแค่ “ทรายทนไฟ” เท่านั้น แต่ใช้กลไกสามประการ ได้แก่ “การชุบแข็งด้วยความร้อนสูง + การรักษารูปทรงด้วยการขยายตัวต่ำ + ความเฉื่อยทางเคมีเพื่อป้องกันการเกาะติด” เพื่อให้ได้ความแข็งสูง ความหนาแน่นสูง และคุณภาพการหล่อที่ปราศจากข้อบกพร่องในคราวเดียว ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณภาพของการหล่อและลดต้นทุนการทำความสะอาดและการกลึงหลังการหล่อได้อย่างมาก
