¿Cómo se corresponden los valores de AFS y los tamaños de malla en el mineral de cromita?
El Número de Finura de Grano (GFN) de la AFS (Sociedad Americana de Fundición) de la arena de cromita no es una correspondencia fija unívoca con un único tamaño de malla, sino una representación numérica de su distribución continua del tamaño de partícula, calculada a partir del porcentaje de partículas retenidas en una serie de tamices estándar. Cuanto mayor sea el valor de AFS, más fino será el tamaño total de partícula; cuanto menor sea el valor de AFS, más gruesas serán las partículas. A continuación, se presenta un método detallado de correspondencia y cálculo, estándar en la industria, plenamente aplicable a la adquisición y el control de calidad de piezas de fundición.
Lógica básica de AFS y tamaño de malla
- AFS GFN : Se calcula multiplicando el porcentaje de masa de arena de cromita retenida en cada tamiz estándar ASTM por el factor AFS correspondiente y sumando estos resultados. Refleja la finura promedio de todo el rango de tamaño de partícula, no de un solo tamaño de partícula.
- Tamaño de malla : se refiere a la especificación de apertura del tamiz (norma ASTM E-11), generalmente expresada como un rango (por ejemplo, 30-70 mallas), que representa el intervalo de tamaño de partícula principal de la arena.
- Correspondencia : un rango de AFS específico corresponde a un intervalo de malla típico y un rango de tamaño de partícula, que es una correspondencia de «rango a rango», no un valor fijo «uno a uno».
Tabla de correspondencias entre el tamaño de partícula y la malla de AFS estándar de la industria (arena de cromita de grado de fundición)
La siguiente tabla es el estándar principal en la industria de la fundición, que se puede utilizar directamente para la adquisición y la combinación de procesos.
| Rango de valores de AFS | Rango de malla típico | Rango de tamaño de partícula correspondiente | Escenarios de aplicación |
|---|---|---|---|
| 25-30 | Malla 20-40 | 0,45-0,85 milímetros | Piezas fundidas de acero de gran tamaño, piezas fundidas pesadas (arena gruesa para arena de respaldo, alta permeabilidad) |
| 30-35 | Malla 20-50 | 0,30-0,85 milímetros | Fundiciones de acero en general, molde de arena, arena posterior |
| 35-40 | Malla 30-70 | 0,21-0,60 milímetros | Piezas fundidas de tamaño mediano, fabricación de machos con vidrio soluble |
| 40-45 | Malla 40-70 | 0,21-0,42 milímetros | Piezas fundidas de acero medianas y pequeñas, moldeadas en arena, revestidas con arena. |
| 45-55 | malla 50-100 | 0,15-0,30 milímetros | Acero fundido de precisión, piezas fundidas de acero aleado (las más utilizadas) |
| 55-65 | Malla 70-140 | 0,10-0,21 milímetros | Fundición de precisión, fabricación de machos de arena revestidos, piezas de fundición pequeñas de paredes delgadas |
| 65-70 | Malla 100-140 | 0,10-0,15 milímetros | Fundición de ultraprecisión, revestimiento de superficies en arena |
Ejemplo de cálculo del valor AFS (tomando como ejemplo arena de cromita de malla 50-100)
Tomando como ejemplo una muestra típica de arena de cromita con un valor AFS de 50-55, el proceso de cálculo es el siguiente (fuente de datos: informe de prueba de fundición real):
| Malla de tamiz (ASTM) | Apertura (μm) | Porcentaje de retención (%) | Factor AFS | Cálculo (Porcentaje × Factor) |
|---|---|---|---|---|
| +40 mallas (＞425 μm) | 425 | 5.9 | 12 | 5,9 × 12 = 70,8 |
| +50 mallas (300-425 μm) | 300 | 36.7 | 20 | 36,7 × 20 = 734,0 |
| +70 mallas (212-300 μm) | 212 | 41.9 | 30 | 41,9 × 30 = 1257,0 |
| +100 mallas (150-212 μm) | 150 | 10.6 | 50 | 10,6 × 50 = 530,0 |
| +140 mallas (106-150 μm) | 106 | 2.9 | 70 | 2,9 × 70 = 203,0 |
| -140 mallas (＜106 μm) | <106 | 2.0 | 100 | 2.0 × 100 = 200.0 |
| Total | – | 100.0 | – | AFS = 70,8+734,0+1257,0+530,0+203,0+200,0 = 3004,8 → AFS ≈ 50,5 |
Notas clave para la aplicación práctica
- No hay correspondencia absoluta uno a uno : el mismo valor de AFS puede corresponder a rangos de malla ligeramente diferentes (por ejemplo, AFS 45-50 puede ser de malla 40-70 o de malla 50-100) dependiendo de la gradación del tamaño de partícula (relación grueso-fino).
- Prioridad de gradación : el núcleo de la arena de cromita de fundición es la «gradación continua» (partículas gruesas como esqueleto, partículas finas que llenan los huecos), por lo que el rango de malla es un «intervalo amplio» (por ejemplo, malla 50-100), no un tamaño de malla único.
- Control de polvo fino : para todos los rangos de AFS, el contenido de polvo fino (malla -200, ＜75 μm) debe ser ≤3 % para evitar una mala permeabilidad y un aumento de los agujeros de gas en las piezas fundidas.
- Estándar de cálculo AFS : Debe probarse de acuerdo con el estándar AFS 1102-00 (2016), utilizando tamices estándar ASTM E-11 y factores de cálculo específicos para garantizar la precisión de los datos.
Fórmula de adecuación rápida de procesos y adquisiciones
- Arena gruesa (AFS 25-35) : malla 20-50 → adecuada para piezas fundidas grandes y arena de respaldo, centrándose en la resistencia y la permeabilidad.
- Arena media (AFS 40-50) : malla 40-70 → adecuada para fundiciones generales y arena de revestimiento, equilibrando la resistencia y el acabado de la superficie.
- Arena fina (AFS 55-65) : malla 70-140 → adecuada para fundición de precisión y arena revestida, centrándose en el acabado de la superficie (combinación de resina de alta pureza).