Gegossener Chromitsand für große, schwere Wasserkraft-Kugelventile
Große, schwere Kugelventil-Gussteile für Wasserkraftwerke sind entscheidende Komponenten großer Generatoraggregate. Diese Gussteile können bis zu 100 Tonnen wiegen, wobei die Wandstärke zwischen ihrer maximalen und minimalen Dicke um mehr als das Vierfache variiert. Dies führt während der Erstarrung zu erheblichen Spannungen und macht die Teile anfällig für Heißrisse, Lunker und Sandanhaftungen. Bei solch großen Gussteilen verhindert die Verwendung von Chromitsand aus der Gießerei als Kernsand für das Alkali-Phenolharz anstelle von Quarzsand effektiv Sandanhaftungsdefekte und ermöglicht eine sequentielle Erstarrung während des Gießvorgangs.
Gießereichromitsand bietet beim Gießen von Kugelventilen/Schiebern für Wasserkraftgeneratoren mit großem Druck folgende Vorteile:
1. Hohe Beständigkeit gegen Sandanhaftung und Metalldurchdringung.
Hydroelektrische Ventile sind schwere, dickwandige Stahlgussteile, die hohen Temperaturen des flüssigen Stahls, hohem statischem Druck und langer Aufheizzeit ausgesetzt sind. Chromitsand aus der Gießerei zeichnet sich durch hohe Feuerfestigkeit und stabile chemische Eigenschaften aus und verhindert wirksam das Eindringen des flüssigen Stahls sowie das Anhaften von Sintersand. Dies führt zu einer glatten Innenfläche des Gussteils und reduziert den nachfolgenden Schleif- und Reinigungsaufwand erheblich. Quarzsand hingegen ist unter diesen Bedingungen sehr anfällig für starke Sandanhaftungen und -durchdringungsfehler.
2. Extrem niedrige Wärmeausdehnungsrate, wodurch Kernrisse und Gussadern verhindert werden.
Quarzsand dehnt sich bei hohen Temperaturen stark aus, wodurch große Kerne beim Erhitzen anfällig für Risse und Verformungen werden. Dies führt zu Adern, Gratbildung und Maßabweichungen im Gussteil. Chromitsand hingegen besitzt einen extrem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Dadurch wird die Volumenstabilität der Kerne bei hohen Temperaturen gewährleistet und die Integrität der Kerne in komplexen Hohlräumen sichergestellt. Dies gewährleistet die Maßgenauigkeit des Ventilgussteils.
3. Ausgezeichnete Kühlwirkung, wodurch innere Gussfehler reduziert werden.
Chromitsand besitzt eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit als Quarzsand und beschleunigt so die gerichtete Erstarrung von flüssigem Metall in dickwandigen Bereichen. Dadurch werden Defekte wie Lunker, Porosität und Heißrisse wirksam reduziert, was zu einer dichten und gleichmäßigen inneren Struktur führt, die den hohen Druck- und Zuverlässigkeitsanforderungen von Hydraulikventilen gerecht wird.
4. Ausgezeichnete Kompatibilität mit Alkali-Phenolharz, was zu einer stabilen Leistung des Sandkerns führt.
Chromitsand zeichnet sich durch milde Oberflächeneigenschaften und eine ausgezeichnete Verträglichkeit mit alkalischen Phenolharzbindemitteln aus. Die so hergestellten Sandkerne erfüllen die Normen für Festigkeit bei Raumtemperatur, Hochtemperaturfestigkeit und Formstabilität, weisen eine lange Lagerfähigkeit auf und ermöglichen stabile Formgebungs- und Kernherstellungsprozesse in der Massenproduktion, wodurch Probleme wie Harzversagen und Sandkernerweichung vermieden werden.
5. Hohe thermische Stabilität bei hohen Temperaturen, geeignet für Langzeit-Gießprozesse.
Bei großen Gussteilen sind lange Gießprozesse erforderlich, bei denen Sandkerne über längere Zeiträume hohen Temperaturen und Strahlungstemperaturen ausgesetzt sind. Chromitsand ist hitzebeständig und weicht nicht so leicht auf und zerfällt nicht. Dadurch behalten große, durchgehende Sandkerne ihre ursprüngliche Form, was Verformungen im Inneren und ungleichmäßige Wandstärken verhindert und sicherstellt, dass die innere Struktur des Ventils den Konstruktionsanforderungen entspricht.
6. Bessere Wiederverwendbarkeit und niedrigere Gesamtproduktionskosten.
Chromitsand ist hitzebeständig und weist eine hohe mechanische Festigkeit auf, was zu einer höheren Recyclingquote als bei Quarzsand führt. Obwohl der Anschaffungspreis höher ist, werden Ausschuss und Nachbearbeitungsvolumen von Gussteilen deutlich reduziert, der Sandverbrauch sinkt und die Gesamtproduktionskosten sind günstiger.
7. Erhöhte Betriebssicherheit.
Chromit hat einen extrem niedrigen Gehalt an freiem Siliziumdioxid, was im Vergleich zu Quarzsand das Risiko einer Silikose bei den Mitarbeitern in der Produktion deutlich verringert und somit die Arbeitsbedingungen in der Werkstatt verbessert.
