Keramiksand eignet sich aufgrund seiner kugelförmigen Partikel, seiner hohen Feuerfestigkeit, seines niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und seiner chemischen Stabilität als Schlüsselkomponente bei der Herstellung von Pfannenfüllsand (üblicherweise zum Gießen und Entwässern in metallurgischen Anwendungen wie Pfannen und Verteilern) und optimiert so die Leistung von herkömmlichem Quarzsand oder Chromitsand. Im Folgenden sind die spezifischen Anwendungsmethoden und Prozesspunkte aufgeführt:
1. Die Rolle der Keramikperlen im Drainagesand
Verbessern Sie die Fließfähigkeit
Kugelförmige Partikel verringern die Reibung und sorgen dafür, dass sich der Drainagesand dichter und gleichmäßiger am Pfannenwassereinlass ansammelt und so eine Verstopfung vermieden wird.
Verbesserte Hochtemperaturbeständigkeit
Feuerfest ≥1700℃, besser als Quarzsand (leicht zu schmelzen), geeignet für Hochtemperaturumgebungen mit geschmolzenem Stahl.
Stabile Gießleistung
Der niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient (≈6×10⁻⁶/℃) verringert das Risiko thermischer Risse und gewährleistet einen gleichmäßigen Fluss des geschmolzenen Stahls.
Reduzieren Sie die Verschmutzung durch Verunreinigungen
Chemische Inertheit (Hauptbestandteile sind Al₂O₃ oder ZrO₂) verhindert eine Reaktion mit geschmolzenem Stahl und verringert das Risiko von Einschlüssen.
2. Formeldesign und Mischprozess
Typisches Formelverhältnis
Pfannenfüllsand auf Basis von Keramiksand: Keramiksand (50 % – 70 %) + Chromitsand (20 % – 30 %) + Harzbindemittel (3 % – 5 %) + Antioxidationsmittel (z. B. Siliziumpulver, 1 % – 2 %).
Ersatz herkömmlicher Materialien: Quarzsand kann teilweise oder vollständig ersetzt werden. Der Anteil muss je nach Stahlsorte (z. B. gewöhnlicher Kohlenstoffstahl, Edelstahl) angepasst werden.
Partikelgrößenanpassung
Hauptpartikelgröße des Keramiksandes: 0,5–1,0 mm (um die Fließfähigkeit zu gewährleisten);
Feines Pulver (<0,1 mm) macht ≤15 % aus und wird zum Füllen von Lücken verwendet.
Klebesystem
Phenolharz oder Kieselsol ist ein Bindemittel, das bei hohen Temperaturen (150–200 °C) ausgehärtet werden muss, um die Festigkeit zu erhöhen.
3. Produktionsprozess
Vorbehandlung des Rohmaterials: Trocknen von Baozhu-Sand (Wassergehalt ≤ 0,5 %), magnetische Trennung von Chromitsand zur Entfernung von Eisen.
Mischen: Baozhu-Sand, Chromitsand usw. im richtigen Verhältnis trocken mischen, dann flüssiges Bindemittel hinzufügen und rühren, bis eine gleichmäßige Masse entsteht.
Granulierung: Durch Extrusion oder Rollen zu Kugeln werden 1–3 mm große Partikel geformt (die Festigkeit muss auf ≥ 5 MPa kontrolliert werden).
Aushärtung: Wärmebehandlung in einem Aushärtungsofen, um das Harz vollständig zu vernetzen.
Sieben und Verpacken: Feinstaub und Überkorn entfernen, verschließen und feuchtigkeitsgeschützt lagern.
4. Vergleich der Leistungsvorteile
Leistungsindex Baozhu-Sand Drainagesand Quarzsand Drainagesand Chromitsand Drainagesand
Feuerfest (℃) ≥1700 ~1600 ≥1800
Wärmeausdehnung Niedrig Hoch (leicht zu reißen) Mittel
Fließfähigkeit Ausgezeichnet (kugelförmig) Schlecht (eckig) Mittel
Risiko der Verschmutzung des geschmolzenen Stahls Sehr gering Niedrig (SiO₂-Verflüchtigung) Mittel (enthält Cr)
5. Anwendungshinweise
Stahlsortenkompatibilität
Sauerstoffreicher Stahl (wie etwa Edelstahl) muss mit Antioxidantien (wie etwa Al-Pulver) kombiniert werden, um die Oxidation von Baozhu-Sand zu verhindern.
Angussstruktur-Matching
Keramiksand weist eine hohe Fließfähigkeit auf und die Düsenverjüngung (normalerweise 15°–25°) muss optimiert werden, um ein Selbstfließen zu verhindern.
Kostenkontrolle
Keramiksand ist teuer und die Kosten können durch Mischen mit Chromitsand oder Recycling gesenkt werden (Leistungsminderung muss erkannt werden).
6. Alternative Lösungen und Innovationsrichtungen
Komplexierung: Mischen Sie mit hohlen Mikrokugeln (z. B. schwimmenden Perlen), um die Dichte und Wärmeleitfähigkeit weiter zu reduzieren.
Umweltfreundliche Bindemittel: Entwickeln Sie formaldehydfreie Harze oder anorganische Bindemittel (wie Phosphate).
Intelligente Befüllung: In Kombination mit pneumatischer Fördertechnik wird eine automatische und präzise Befüllung mit Drainagesand erreicht.
