Arena de cromita AFS45-50 para la fundición de revestimientos de mandíbulas de trituradoras de cono de acero con alto contenido de manganeso
La arena de cromita AFS45-50 tiene ventajas únicas como arena de revestimiento y arena de moldeo en la fundición de revestimientos de acero con alto contenido de manganeso (Mn18Cr2/Mn22Cr2) para mandíbulas de trituradoras de cono.
Los revestimientos de mandíbula de las trituradoras cónicas suelen estar fabricados con acero con alto contenido de manganeso. Los principales componentes del acero con alto contenido de manganeso son el carbono (C), el manganeso (Mn) y el cromo (Cr). Esta composición permite que la superficie del acero con alto contenido de manganeso se endurezca bajo fuertes impactos, lo que mejora aún más su resistencia al desgaste. Las piezas fundidas de acero con alto contenido de manganeso mantienen un rendimiento estable en diversas condiciones de trabajo rigurosas, lo que prolonga la vida útil del equipo. Las materias primas más comunes son ZGMn13, ZGMn13Cr2, ZGMn18, ZGMn18Cr2 y ZGMn21Cr2. Los revestimientos resistentes al desgaste de alta calidad exigen altas exigencias a las piezas fundidas. Las piezas fundidas producidas deben estar libres de grietas y defectos que afecten al rendimiento, como inclusiones, inclusiones de arena, obstrucciones en frío, porosidad, cavidades por contracción y relleno insuficiente. Los revestimientos de las trituradoras cónicas son piezas fundidas grandes y de paredes gruesas, y la prevención de defectos de fundición es crucial para mejorar el rendimiento y la calidad de la pieza. La arena de cromita sudafricana con un contenido de Cr₂O₃ ≥46 % es un componente importante para lograr este objetivo. Sus ventajas son las siguientes:
1. Efecto de enfriamiento rápido
La arena de cromita con Cr₂O₃ ≥46% tiene una conductividad térmica de 2 a 3 veces mayor que la arena de sílice. Su tamaño de partícula AFS45-50 (≈0,3 mm) maximiza la superficie específica, lo que resulta en una velocidad de enfriamiento inicial de 700-900 °C/s al entrar en contacto con el acero fundido. Esto permite la formación instantánea de una capa de grano fino de 3 a 8 mm de espesor sobre la superficie del acero con alto contenido de manganeso (el tamaño de grano puede refinarse a grado ASTM 5-6), lo cual favorece la solidificación secuencial de la pieza fundida y reduce los defectos de porosidad.
2. Tampón de transformación de fase sólido-sólido
El acero con alto contenido de manganeso no experimenta transformación de fase en estado sólido, pero presenta una alta tasa de contracción (contracción lineal del 2,9 al 3,4 %). La arena de cromita tiene un coeficiente de expansión térmica de tan solo 5 × 10⁻⁶/℃ (la arena de sílice es de 12 × 10⁻⁶/℃) y una distribución granulométrica estrecha. A altas temperaturas, la capa de arena no se abomba ni se agrieta, lo que permite un control estable de la tolerancia dimensional del contorno exterior de la placa de revestimiento dentro de ±0,5 mm, reduciendo así el mecanizado secundario.
3. Arena antiadherente químicamente inerte
El Cr₂O₃ es un óxido neutro y no forma compuestos de bajo punto de fusión con MnO y FeO a 1600 °C; sin embargo, la arena de sílice reacciona fácilmente con el Mn a esta temperatura para formar MnO·SiO₂ (punto de fusión 1250 °C), lo que provoca adhesión química. El uso de arena de cromita como arena de superficie puede reducir la tasa de defectos de adhesión del 5 % a <0,3 %, acortando así el tiempo de limpieza en un 70 %.
4. Barrera antihumedad
La arena de cromita tiene un punto de fusión >1800 °C, muy superior a la temperatura de fundición del acero con alto contenido de manganeso (1450-1480 °C), lo que dificulta que el acero fundido humedezca las partículas de arena. Simultáneamente, el Cr₂O₃ sufre una reducción de trazas a altas temperaturas para formar una densa capa de espinela de FeCr₂O₄, lo que impide aún más la penetración del metal y mejora la rugosidad superficial.
5. Rendimiento del reciclaje
Tras repetidos ciclos térmicos a 1400 °C, el coeficiente de angularidad de la arena de cromita aumenta solo un 5 % y la tasa de rotura es inferior al 0,2 %, lo que permite múltiples reutilizaciones. En cambio, la arena de sílice experimenta expansión y pulverización por transformación de fase tras un único tratamiento a alta temperatura, con una tasa de recuperación inferior al 60 %. La producción a largo plazo puede reducir los costes de material de moldeo entre un 15 % y un 20 %.
En resumen, en la fundición de revestimientos de acero con alto contenido de manganeso para cámaras de molienda de trituradoras de cono, la arena de cromita AFS45-50 no es simplemente una “arena refractaria”. En cambio, emplea un triple mecanismo de “temple de alta conductividad térmica + conservación de la forma con baja expansión + inercia química para evitar la adherencia” para conferir alta dureza, alta densidad y una calidad de fundición sin defectos a la superficie del revestimiento en una sola operación, mejorando así la calidad de la fundición y reduciendo significativamente los costos de limpieza y mecanizado posteriores.
