Seramik Kum, küresel parçacıkları, yüksek refrakterliği, düşük termal genleşme katsayısı ve kimyasal kararlılığı nedeniyle kepçe dolgu kumu üretiminde (genellikle kepçeler ve tundişler gibi metalurjik senaryolarda dökme ve drenaj için kullanılır) temel bir bileşen olarak kullanılabilir ve geleneksel kuvars kumu veya kromit kumunun performansını optimize eder. Aşağıda belirli uygulama yöntemleri ve işlem noktaları verilmiştir:
1. Drenaj kumunda Seramik Boncukların rolü
Akışkanlığı artırmak
Küresel parçacıklar sürtünmeyi azaltarak, drenaj kumunun kepçe su girişinde daha sıkı ve eşit bir şekilde dolmasını sağlayarak tıkanıklıkların önüne geçer.
Yüksek sıcaklık direncini artırın
Refrakter ≥1700℃, kuvars kumundan daha iyi (kolayca eriyebilir), yüksek sıcaklıktaki erimiş çelik ortamına uygundur.
Kararlı döküm performansı
Düşük termal genleşme katsayısı (≈6×10⁻⁶/℃), termal çatlama riskini azaltır ve erimiş çeliğin düzgün akışını sağlar.
Kirliliği azaltın
Kimyasal inertlik (ana bileşenler Al₂O₃ veya ZrO₂’dir) erimiş çelik ile reaksiyonu önler ve inklüzyon riskini azaltır.
2. Formül tasarımı ve karıştırma süreci
Tipik formül oranı
Seramik kumu esaslı kepçe dolgu kumu: Seramik kumu (%50~%70) + kromit kumu (%20~%30) + reçine bağlayıcı (%3~%5) + antioksidan (%1~%2) gibi silisyum tozu.
Geleneksel malzemelerin yerine kullanılabilir: Kuvars kumunun bir kısmını veya tamamını değiştirebilir ve oranın çeliğin türüne (örneğin sıradan karbon çeliği, paslanmaz çelik) göre ayarlanması gerekir.
Parçacık boyutu eşleştirme
Seramik kum ana parçacık boyutu: 0,5~1,0mm (akışkanlığı sağlamak için);
İnce toz (<0,1 mm) ise boşlukları doldurmak için kullanılan miktarın ≤%15’ini oluşturur.
Bağlama sistemi
Fenolik reçine veya silika solüsyonu, mukavemeti arttırmak için yüksek sıcaklıkta (150~200℃) kürlenmesi gereken bir bağlayıcıdır.
3. Üretim süreci
Hammadde ön işlemi: Baozhu kumunun kurutulması (su içeriği ≤ %0,5), demirin uzaklaştırılması için kromit kumunun manyetik olarak ayrılması.
Karıştırma: Baozhu kumu, kromit kumu vb. kuru karışımı orantılı olarak karıştırın, ardından sıvı bağlayıcıyı ekleyin ve homojen hale gelene kadar karıştırın.
Granülasyon: Ekstrüzyon veya yuvarlama yoluyla 1~3mm partiküller top haline getirilir (mukavemet ≥ 5MPa olarak kontrol edilmelidir).
Kürleme: Reçinenin tam çapraz bağ oluşturması için kürleme fırınında ısıl işlem yapılması.
Eleme ve paketleme: İnce toz ve büyük parçacıkları ayırın, nem geçirmeyecek şekilde kapatıp saklayın.
4. Performans Avantajı Karşılaştırması
Performans Endeksi Baozhu Kumu Drenaj Kumu Kuvars Kumu Drenaj Kumu Kromit Kumu Drenaj Kumu
Refrakter (℃) ≥1700 ~1600 ≥1800
Isıl Genleşme Düşük Yüksek (Kolay Çatlama) Orta
Akıcılık Mükemmel (Küresel) Zayıf (Açısal) Orta
Erimiş Çelik Kirliliği Riski Çok Düşük Düşük (SiO₂ Uçuculuğu) Orta (Cr İçeren)
5. Uygulama Notları
Çelik Türü Uyumluluğu
Baozhu Kumunun oksitlenmesini önlemek için yüksek oksijenli çelik (paslanmaz çelik gibi) antioksidanlarla (Al tozu gibi) eşleştirilmelidir.
Sprue Yapı Eşleştirme
Seramik Kumu yüksek akışkanlığa sahip olup, kendi kendine akışı önlemek için nozul konikliğinin (genellikle 15°~25°) optimize edilmesi gerekir.
Maliyet Kontrolü
Seramik Kumu pahalıdır ve kromit kumu ile karıştırılarak veya geri dönüştürülerek maliyeti düşürülebilir (performans azalmasının tespit edilmesi gerekir).
6. Alternatif çözümler ve inovasyon yönleri
Karmaşıklaştırma: Yoğunluğu ve ısıl iletkenliği daha da azaltmak için içi boş mikro kürelerle (yüzen boncuklar gibi) karıştırın.
Çevre dostu bağlayıcılar: Formaldehit içermeyen reçineler veya inorganik bağlayıcılar (fosfatlar gibi) geliştirin.
Akıllı dolum: Pnömatik taşıma teknolojisi ile birleştirildiğinde drenaj kumunun otomatik ve hassas dolumu sağlanır.
