크롬철광분은 크롬철광 광석(주로 산화철 크롬, FeCr₂O₄로 구성된 광물)을 분쇄하여 생산되는 미세한 입자 형태의 물질입니다. “325메시”라는 명칭은 입자 크기 분포를 나타내는데, 대부분의 입자가 1인치(선형 인치)당 325개의 구멍이 있는 체를 통과할 만큼 미세하다는 것을 의미합니다. 이는 최대 입자 크기가 약 44마이크론(µm) 임을 의미합니다 .
이 소재의 주요 특성으로 인해 산업 분야에서 중요한 소재로 사용되며, 특히 주조 모래 주조 및 내화 라이닝 분야에서 두드러집니다.
325-메시 크롬철광 가루의 주요 특성
1. 물리적 특성
-
입자 크기: 일반적으로 95-99%가 325메시 체(44µm)를 통과합니다. 평균 입자 크기(D50)는 대개 10-20µm 범위입니다.
-
외관: 짙은 회색-검정색에서 검은색 미세한 분말.
-
비중: 높음, 일반적으로 4.0~4.8 g/cm³ . 이는 규사(2.65 g/cm³)보다 상당히 밀도가 높습니다.
-
녹는점: 매우 높음, 약 2,150°C(3,902°F) . 이는 주조용으로 가장 귀중한 특성입니다.
-
열전도도: 높음. 지르콘이나 실리카와 같은 다른 주형 모래보다 열을 훨씬 효율적으로 전달하여 주물의 빠른 냉각을 촉진합니다.
2. 화학적 특성
-
화학 성분: 주로 FeO·Cr₂O₃ (크롬철). 주요 성분:
-
Cr₂O₃ (산화크롬): 44% – 48%
-
FeO (산화철): 20% – 25%
-
SiO₂(실리카): 2% – 4%
-
Al₂O₃(알루미나): 12% – 16%
-
MgO(마그네시아): 10% – 14%
-
-
pH: 중성에서 약염기성입니다. 화학적으로 불활성이며 용융 금속 산화물과 반응하지 않아 연소 및 모래 용융을 방지합니다.
-
열 안정성: 우수합니다. 가열 시 선팽창률이 매우 낮아, 급격한 팽창이 발생하지 않으며, 주조 결함(예: 베이닝이나 래트테일)이 발생하지 않습니다.
3. 열적 특성(적용에 가장 중요함)
-
높은 내화성: 높은 융점으로 인해 강철 및 고합금 철과 같은 철 금속의 극한 온도를 융합 없이 견딜 수 있습니다.
-
높은 열 흡수율(칠 효과): 높은 밀도와 열전도율로 인해 “칠” 역할을 하여 용융 금속에서 열을 빠르게 흡수합니다. 이는 주조물, 특히 수축 결함이 발생하기 쉬운 부위에서 미세하고 우수한 금속 조직을 형성합니다.
-
낮은 열팽창: 가열 시 팽창이 최소화되고 선형적이어서 실리카 모래와 비교했을 때 팽창과 관련된 주조 결함 발생이 크게 줄어듭니다.
이러한 속성을 활용하는 주요 응용 프로그램
-
주조 모래 주조(코어 및 몰딩 모래):
-
페인트/세척제: 내화성 바인더(예: 규산나트륨, 수지)와 물을 혼합하여 슬러리를 만들고, 이를 패턴이나 코어 박스에 분사하거나 붓질합니다. 이렇게 하면 고내화 표면 코팅이 형성됩니다.
-
주형 모래 첨가: 주강 및 대형 주철 주물용 실리카 모래 혼합물(일반적으로 10~35%)에 혼합하여 사용합니다. 주형의 전반적인 내화도를 향상시키고, 열팽창을 줄이며, 냉각 성능을 향상시킵니다.
-
중요 단면용 코어: 강철 주물의 배관 및 공급 시스템 등 극한의 내열성이 필요한 코어를 만드는 데 사용됩니다.
-
-
내화물 산업:
-
고온 산업용로(예: 시멘트 가마, 유리로, 비철금속로)용 마그네시아-크롬 및 크롬-마그네시아 벽돌과 일체형 내화물 생산의 원료로 사용됩니다.
-
장점
-
뛰어난 내화성: 고온 주조 금속에 이상적입니다.
-
뛰어난 주조 마감: 최소한의 타거나 침투하여 매끄러운 주조 표면을 생성합니다.
-
결함 감소: 열팽창이 낮아 맥, 꼬리무늬, 금속 침투 결함이 최소화됩니다.
-
야금 개선: 방향성 응고를 촉진하여 수축 기공을 줄이고 기계적 특성을 개선합니다.
-
화학적으로 불활성: 용융 금속 슬래그와 반응하지 않습니다.