EK-Company Logo
olivin

Оливин / оливиновый песок

Содержание Fe и Mg варьирует между двумя конечными членами непрерывного изоморфного ряда оливинов: форстеритом Mg2[SiO4] и фаялитом — Fe2[SiO4]. Оливин слагает основные и ультраосновные магматические породы и очень широко распространён в мантии. Это один из самых распространённых на земле минералов.

Название "Оливин" впервые предложил Вернер для обозначения зелёных вкраплений, встреченных им в базальтах. Синоним: перидот (слово французского происхождения). Прозрачную желто-зелёную до зелёной разновидность оливина, являющуюся драгоценным камнем, принято называть хризолитом.

Зерновой состав оливиновых песков близок к естественным кварцевым пескам.

olivin

Преимущества использования оливинового песка для литейного производства.

При использовании оливиновых песков абсолютно исключается риск профессионального заболевания формовщиков, так называемый силикоз!

Использование песка оливина позволит повысить металлургические свойства окатышей Вашего производства, а именно:

  • Благодаря большому содержанию MgO оливиновый песок увеличивает стойкость магнезиальной футеровки промышленных печей.
  • В  железорудных магнезиальных окатышах оливиновый песок минимизирует ввод в шихту конвертера дополнительного количества сырых флюсов и, соответственно, уменьшает тепловые потери.

  • Оливиновый песок уменьшает выход конвертерного шлака в 2-3  раза,  по сравнению с применением обычных кислых железорудных окатышей.
  • Оливиновый песок делает  шлак  более  жидкотекучим и активным, способствует удалению щелочи и улучшает процесс  десульфурации.
  • Оливиновый песок увеличивает прочность железорудных офлюсованных окатышей. 
  • В отличие от сырого металлургического  доломита, оливиновый песок не подвергается реакции разложения  на  которую  тратится  достаточное  количество энергии. 
  • В железорудных магнезиальных окатышах оливин. песок уменьшает негативное воздействие бентонитовых  глин, так как бентонитовые глины значительно увеличивают  кислую среду и дополнительно вносят SiO2 и Na2O  в окатыши.
  • По сравнению с кварцевыми песками оливин имеет низкое и равномерное термическое расширение. Это позволяет получать более стабильную и контролируемую размерную точность.

Оливиновые пески в мировой практике широко используются при изготовлении отливок из чугуна (серый, высокопрочный и ковкий) и сталей всех типов, особенно марганцовистых. Благодаря своей основной химической природе, в отличие от кварцевого песка, оливиновый не взаимодействует с марганцем. Основные характеристики делают оливиновый песок идеальным при производстве аустенитных марганцовистых сталей. 
 
Оливиновый песок так же применяют для облицовочных формовочных смесей при изготовлении крупных стальных и чугунных отливок, что позволяет получать их с более чистой поверхностью, чем при использовании кварцевого песка.

Особенное преимущество оливинового песка проявляется  при производстве тяжелых отливок, когда требуется сопротивление высокому ферростатическому давлению, обусловлено медленным и линейным характером объемных изменений, (в отличие от кварцевого песка, который имеет структурное превращение при 575 °C). Оливин не имеет аллотропических превращений, стоек к ошлакованию оксидами железа. Температура спекания 1450 °С, начинает сплавляться при температуре свыше 1760 °С и точка плавления между 1800 и 1850 °С. 



Термическое расширение литейных песков
Термическое расширение литейных песков

Мелкозернистый оливиновый песок не смачивается жидким металлом и имеет зёрна угловатой формы, которые обеспечивают плотную поверхность с низкой проницаемостью. Это позволяет использовать его (оливиновый песок) при изготовлении форм, стержней и отливок из цветных сплавов.
 
Оливиновый песок, также как цирконовый и хромитовый песок, используется в качестве облицовочной смеси. За счет более высокой теплоаккумулирующей способности он обладает более высокой скоростью теплоотвода, обеспечивая локальное увеличение скорости затвердевания. Это важно учитывать, когда в отливке присутствуют тепловые узлы и температурный градиент достигает нежелательного пика. Оливиновый песок может использоваться в смеси с хромитовым (примерно 50/50). Смесь также может быть использована для увеличения скорости затвердевания в тепловых узлах. Мелкозернистый оливиновый песок обладает характеристиками не смачивания и угловатой формы зерна, которая обеспечивает плотную поверхность с низкой проницаемостью металла. По этой причине оливиновый песок также используется при изготовлении форм и стержней и для отливок из цветных сплавов (латуни, бронзы и алюминия), в случаях, когда необходимо получение качественной поверхности с минимальной зачисткой. 

Угловатая форма зерен оливинового песка позволяет даже для мелкозернистого песка при усиленной набивке сохранять газопроницаемость, что наиболее важно для исключения газовых дефектов в отливке. Низкое и постоянное термическое расширение позволяет избегать линейных дефектов в отливках, а также засоров вызванных разрушением формы при заливке из-за неравномерного прогрева (в отличие от форм из кварцевого песка), уменьшает количества добавок компенсационных материалов, призванных уменьшить влияние теплового расширения (органические добавки), и как следствие сокращение размерных дефектов.

Формула(Mg,Fe)2[SiO4]
ПримесьNi,Ca
СингонияРомбическая
ЦветЗелёный
Цвет чертыБелая
БлескСтеклянный
Твёрдость по шкале Мона6,5 - 7
Изломраковистый
Плотность3,27 - 3,37 г/см³
Форма зернаугловатая
Индекс огнеупорности1,63-1,69
Скорость звука прим. 7200 m/s
Модуль упругостиприм. 140 GPa
Точка плавленияприм. 1760 °C
Т-ра начала спекания прим. 1450 °C
pH8,9-9,5
Потери при прокаливании0,3-0,7 %
Удельная теплоемкость20-1000 °C       
0,95 kJ/kg °C
Линейное термическое расширение, прим.1,1% до 1200 °C

Химический состав оливинового песка (пример)

МgО49%
SiO241%
Fe2O37%
Cr2O3 0,6%
AI2O30,75%
NiO0,1%
MnO0,1%
CaO0,5%

Сравнение различных формовочных песков

Параметр
Оливиновый песок
Кварц
Хромитовый песок
Циркон
Цвет
Зеленоватый
Белый
Черный
Белый
Удельный вес (g/cm3)
3,3
2,7
4,4
4,7
Насыпная плотность (g/cm3)
1,7-1,9
1,5-1,9
2,6-2,9
2,7
Температура сплавления (°C)
1 760
1 720
1 880
2 300
Высокотемпературная реакция
Основная
Кислая
Основная
Слабо кислая
Удельная теплота (кал/г °C)
(20 -1000°C)
0,23 - 0,30
0,20 - 0,27
n.a.
0,13-0,16
Форма зерна
Угловатая
Сферическая и
угловатая
Угловатая
Угловатая
Потери при прокаливании (%)
0,3-0,7
0,1-0,4
0,1
0,1-0,2
Твердость по шкале Мона
7,0
7,0
5,5
7,5

Структура

Структура оливинового песка близка к ПГУ атомов О, в которой слои ПУ параллельны плоскости . Атомы Me образуют зигзагообразные цепи искаженных октаэдров, вытянутые вдоль оси с и лежащие в плоскости . Тетраэдры SiO4, приближающиеся к тригональной пирамиде, связывают цепи друг с другом. Катионы октаэдров соседних слоев различаются. В одном слое МеО6-октаэдры, приближающиеся к тригональной антипризме, центросимметричны — в них атом металла имеет ближайшими соседями два О разных тетраэдров. Это так называемая позиция МеI. В другом слое Me-октаэдры искажены сильнее и имеют по два атома О одного SiO4-Teтраэдра; такие позиции обозначаются как МеII. Распределение двухвалентных катионов Mg и Fe в позициях MeI и МеII в большинстве своем беспорядочно; хотя иногда наблюдается упорядоченное распределение катионов. Наиболее часто встречающиеся примеси двухвалентных катионов Ni и Co строго упорядочены.

(c) Wikipedia & EK-Company GmbH & Co. KG

 
MgO 45-51 %
SiO2 40-43 %
Fe2O3 7,0-8,0 %
CaO 0,8-1,0 %
Al2O3+TiO2 1,8-2,0 %
Cr2O3 0,6 %
Потери при прокаливании 0,6-2,0 %
Упаковка Навалом, Биг Беги
Происхождение Турция
Спецификация
OlivinOlivin