クロマイト砂は品質基準を満たすために洗浄する必要がありますか?

1. 洗浄が頻繁に必要な理由：純度と性能リスクへの対処

• 微細な「泥分」（粘土／粉塵）の除去：
  クロマイト鉱石は、採掘および粉砕の過程で微細な粘土粒子、シルト、または粉塵と混ざることがよくあります。これらの微細物質（通常0.15mm未満の粒子で、「泥分」と呼ばれます）は、鋳造において非常に問題となります。
  • 水分を吸収しやすいため、溶融金属による加熱時に金型の割れやガス欠陥（ピンホールなど）が発生します。
  • 砂の流動性が低下し、複雑な鋳型の空洞を均一に充填することが困難になります。
  • これらは樹脂バインダーの消費量（微粒子を結合するため）を増加させ、生産コストを上昇させます。
    洗浄（水洗浄またはスプレー洗浄）により、これらの微粒子は粗いクロマイト粒子から効果的に分離され、泥含有量を 0.3%未満まで低減します。これは、ほとんどの鋳造規格（例：AFS American Foundry Society、ISO）の重要な基準です。
• 可溶性塩類および軽質不純物の低減：
  一部のクロム鉄鉱石には、可溶性塩類（例：ナトリウム塩、カリウム塩）や軽質鉱物（例：石英片）が含まれています。鋳型製造中に水分にさらされると、可溶性塩類が浸出して溶融金属と反応し、「かさぶた」や「孔食」などの表面欠陥を引き起こす可能性があります。洗浄によりこれらの塩類が溶解し、低密度不純物が洗い流されるため、砂の化学的安定性が向上します。
• 均一な粒度分布：
  微細な粉塵は粗いクロマイト粒子の隙間を詰まらせ、鋳型の通気性（鋳造時のガス放出に重要）を阻害する可能性があります。洗浄により余分な微粒子が除去され、均一な粒度範囲（例えば、ほとんどの鋳造用途では10～40メッシュ）が確保され、通気性が最適化されます。

2. 洗濯が不要な場合：ニッチな低需要シナリオ

• 特殊鉱山産の超高純度鉱石：
  少数の高品質クロム鉄鉱床（例：南アフリカやカザフスタンの一部の高品位鉱山）からは、泥分含有量が自然に低く（0.2%未満）、可溶性塩分が最小限で、粒子がきれいな鉱石が産出されます。砂を直接粉砕し、必要な粒度（微粉や不純物を含まない）にふるい分けすれば、 低精度鋳造 （例：表面品質要件が低い粗鋳鉄）の基準を満たすことができます。
• 汚染が最小限のリサイクルクロマイト砂：
  使用済みのクロマイト砂（以前の鋳造工程から回収されたもの）は、適切なメンテナンス（過剰な粘土の蓄積、残留バインダー、可溶性塩による汚染など）が行われていれば、洗浄の必要がない場合があります。ただし、リサイクル砂であっても、通常は 大きすぎる粒子を除去するためのふるい分けが必要です 。洗浄は、純度試験で欠陥の原因となる不純物がないことが確認された場合にのみ省略されます。
• 不純物に対する許容度の高い鋳造プロセス：
  重要度の低い用途（例えば、一時的な鋳型サポート、広範囲に機械加工される低強度鋳物など）では、コスト削減が軽微な欠陥のリスクを上回る場合、一部のメーカーは洗浄されていないクロマイト砂を使用する場合があります。これは標準的な方法ではありませんが、予算が限られているニッチな状況でよく見られます。

3. 業界標準：洗浄を品質管理の標準ステップとする