南方鉻鐵礦砂的化學成分是什麼？
南非鉻鐵礦砂的化學成分獨特，被認為是世界上鑄造應用中最高品質的鉻鐵礦砂之一。
南非鉻鐵礦，特別是來自布希維爾德火成岩雜岩的鉻鐵礦，其特徵是鉻鐵比高，鎂（MgO）含量相對較高，二氧化矽（SiO₂）含量較低。
以下是其典型化學成分及其獨特之處的詳細分析。
南非鉻鐵礦砂的典型化學成分
下表列出了南非高品質鑄造級鉻鐵礦砂的代表性範圍：
| 成分 | 化學式 | 典型範圍（%） | 主要特徵 |
|---|---|---|---|
| 氧化鉻 | 氧化鉻 | 44 % – 48 % | 高含量可提供優異的耐火度。 |
| 氧化鐵 | FeO（以總鐵計） | 22 % – 27 % | |
| 氧化鋁 | 氧化鋁 | 12 % – 16 % | 有助於提高耐火度。 |
| 氧化鎂 | 氧化鎂 | 14 % – 18 % | 一個關鍵的區別特徵。高 MgO 含量大大增強了對鹼性爐渣的抵抗力。 |
| 二氧化矽 | 二氧化矽 | 1.0 % – 3.5 % | 極低的二氧化矽含量是關鍵的品質標誌。這最大限度地減少了低熔點相的形成。 |
| 石灰（氧化鈣） | 高的 | < 1.0 % | 保持在非常低的水平，這是可取的。 |
南非鉻鐵礦砂有何特別之處？
- 1.高鉻鐵比（Cr:Fe） ：
- •這是一個至關重要的品質參數。南非礦石的鉻鐵比通常約為1.5:1至1.6:1。
- •比例越高意味著有效Cr₂O₃含量越高，這與更好的高溫性能直接相關。
- 2.高鎂（MgO）含量：
- •與其他來源的鉻鐵礦相比，這是最顯著的成分差異（例如，印度鉻鐵礦通常具有較低的 MgO 和較高的 Al₂O₃）。
- •高MgO含量顯著提高了抗鹼性渣侵蝕（在鋼鐵鑄造廠很常見）的能力。它提高了「燒結」溫度，這意味著砂型不太可能與熔融金屬發生反應並熔合。
- 3.二氧化矽（SiO₂）含量：極低
- •低矽含量至關重要，因為矽易與金屬氧化物反應，形成低熔點矽酸鹽（例如，鐵橄欖石的熔點約為1200°C）。這會導致嚴重的鑄造缺陷，例如金屬滲透和燒砂。
- •南非鉻鐵礦的二氧化矽含量始終較低（<3.5%），這使其非常適合生產高價值、潔淨的鑄件。
與其他來源的比較
就背景而言，典型的南非作品與其他主要來源的作品可能有以下不同之處：
- •南非：高Cr₂O₃（46%）、高MgO（16%）、低SiO₂（2.5% ）
- •印度（例如，奧裡薩邦）： Cr₂O₃含量高，但MgO含量通常較低（~10%），Al₂O₃含量較高，SiO₂含量也較高（通常為4-6%）。
- •土耳其：其成分通常介於南非沙子和印度沙子之間，含有適量的 MgO 和 SiO₂。
為什麼這種成分對鑄造廠很重要？
南非鉻鐵礦砂的特殊化學性質使其具有卓越的性能：
- •卓越的耐火性：可承受鋼水的高溫而不熔化。
- •高抗潤濕性：熔融金屬不易滲透砂粒，使鑄件表面更光滑。
- •低熱膨脹：為模具提供尺寸穩定性，降低脈紋缺陷的風險。
- •優異的抗渣性：高 MgO 含量使其成為鑄造錳鋼和其他形成鹼性爐渣的合金的首選。
總之，南非鉻鐵礦砂因其高 Cr₂O₃ 含量、極低的二氧化矽和獨特的高鎂含量而備受推崇，這些特性使其成為關鍵鑄造應用的優質高性能鑄造材料。