¿Es siempre mejor un menor contenido de sílice para la arena de cromita?
En general, un menor contenido de sílice es mejor para la arena de cromita, pero no es una conclusión definitiva y debe considerarse exhaustivamente en combinación con los procesos de fundición específicos y la rentabilidad. A continuación, se presenta un análisis detallado:
- Ventajas del bajo contenido de sílice
- Mejora de la refractariedad : La arena de cromita se utiliza principalmente en fundición debido a su alta refractariedad. La sílice presente en la arena de cromita proviene de la ganga. Un alto contenido de sílice deteriora la refractariedad de la arena de cromita y provoca «glaseado», es decir, a altas temperaturas, la sílice reacciona con óxidos metálicos para formar compuestos de bajo punto de fusión, lo que afecta la calidad de las piezas fundidas. Con un bajo contenido de sílice, la refractariedad de la arena de cromita se puede mejorar eficazmente y mantener un rendimiento estable a altas temperaturas, evitando reacciones con el metal fundido y previniendo defectos como la adherencia de la arena.
- Reducción del riesgo de expansión térmica : La sílice experimenta una transformación de fase durante el proceso de calentamiento, acompañada de una expansión de volumen. Si el contenido de sílice en la arena de cromita es demasiado alto, el molde o macho de arena es propenso a agrietarse debido a la expansión desigual a altas temperaturas, lo que provoca defectos de fundición, como inclusiones y agujeros de arena. Un menor contenido de sílice puede reducir la inestabilidad estructural causada por esta expansión térmica y mejorar la precisión dimensional de las piezas fundidas.
- Limitaciones del contenido excesivamente bajo de sílice
- Aumento de los costos de producción : La arena de cromita natural suele contener cierta cantidad de sílice, y requiere procesos como separación magnética y flotación para eliminarla. Si se requiere un contenido de sílice extremadamente bajo, por ejemplo, reduciéndolo del 5 % a menos del 1 %, la complejidad y el consumo energético del proceso de purificación aumentarán significativamente, lo que resultará en un aumento considerable del precio de compra de la arena de cromita, lo que incrementará el costo de producción de las piezas fundidas.
- Rendimiento excesivo innecesario : En algunas piezas comunes de acero fundido y hierro fundido con temperaturas de vertido más bajas (como 1300-1500 °C), siempre que el contenido de sílice de la arena de cromita se mantenga entre el 3 % y el 8 %, se pueden evitar defectos evidentes, sin necesidad de buscar un contenido de sílice extremadamente bajo. En este caso, un contenido de sílice excesivamente bajo no mejorará notablemente el rendimiento, sino que solo generará un desperdicio de recursos.
En la producción real, el contenido de sílice de la arena de cromita suele ser inferior al 5%, siendo idealmente inferior al 3%. Sin embargo, se deben determinar requisitos específicos según el material de fundición, la temperatura de vertido y el nivel de calidad.