Sables spéciaux

Le sable de chromite est un sable spécial qui offre de très bonnes propriétés à températures élevées ainsi qu'une forte résistance à la pénétration du métal liquide; comparé à d'autres sables, il entraîne un refroidissement plus rapide de la pièce fondue. La dilatation thermique est beaucoup plus faible qu'avec un sable de silice, ce qui permet également une réduction des problèmes liés à la dilatation du sable. Il est fourni avec une granulométrie de 45-65 AFS et le contenu type de ses principaux oxydes est de Cr2O3: 46%, FeO: 27%, Al2O3: 15% et MgO:10%.

Le sable de chromite est compatible avec tous les procédés chimiques de confection de moules et de noyaux. De grandes quantités de sables de chromite sont actuellement employées dans le secteur de la fonderie pour la fabrication des moules et de noyaux. Le sable de chromite peut s'appliquer à tous les types d'acier et est particulièrement adapté pour les pièces d'acier au chrome, au chrome-nickel et au manganèse. Par rapport au sable de silice, il présente l'avantage d'être moins réactif à l'oxyde de manganèse, d'où une diminution des problèmes de calcination.

Le sable d'olivine est un sable spécial utilisé en fonderie pour la fabrication de moules et de noyaux. Ses caractéristiques de base en font un sable adapté à la fabrication de pièces fondues en acier au manganèse; comparé au sable de silice, il est moins réactif à l'oxyde de manganèse. Le sable d'olivine offre une dilatation thermique inférieure à celle du sable de silice et présente une forte résistance aux chocs thermiques, ce qui entraîne également une diminution des problèmes liés à la dilatation du sable. La granulométrie utilisée pour la fabrication de moules est de 50-60 AFS et la composition type exprimée en oxydes est de MgO: 48%, SiO2: 41% et Fe2O3: 8%.

L'olivine en grains de 2 à 6 mm est utilisée en sidérurgie pour le colmatage de fours à coulée latérale de types EBT ou OBT. Le sable ne présente pas des valeurs de SiO2 correspondant à de la silice libre; il contient de l'orthosilicate de magnésium (Mg2SiO4), d'où une coulée en teneur en silice résiduelle.

L'olivine 100 – 120 AFS est utilisée dans l'industrie des réfractaires comme matière première dans la fabrication de masses gunitables destinées à l'industrie sidérurgique.

Le sable de zircon présente d'excellentes propriétés réfractaires, une faible dilatation thermique et une conductivité thermique élevée. Il se compose de silicate de zirconium (ZrSiO4) et affiche une densité apparente proche de 2,7 gr/c.c.. Il s'utilise dans la fabrication de noyaux et de moules soumis à de hautes températures, ce qui est le cas de pièces d'acier et de pièces de fonte massives. Grâce à ses propriétés, le sable de zircon permet de réduire ou d'éliminer le "veining", d'éviter les réactions métal/moule et d'accroître la vitesse de refroidissement.

Le sable Cerabeads est un sable synthétique composé de silicate d'alumine (3Al2O3·2SiO2); il présente d'excellentes propriétés réfractaires, une perméabilité élevée et une dilatation thermique proche de celle du sable de zircon. Sa taille est de 65 AFS, sa densité apparente de 1,7 gr/c.c. et la forme de ses grains est arrondie, ce qui lui confère une grande fluidité. Le sable Cerabeads est compatible avec tous les procédés chimiques de fabrication et est particulièrement adapté à des pièces en acier allié ou à des noyaux soumis à de fortes contraintes thermiques comme le passage de l'huile dans les moteurs à combustion.

Le sable de bauxite est un produit obtenu par fusion qui contient environ 75% d'Al2O3. Il s'agit d'un sable synthétique qui offre d'excellentes propriétés réfractaires, une perméabilité élevée et une dilatation thermique proche de celle du sable de chromite. Il se présente sous différentes tailles, la plus courante étant de 65 AFS, et sa densité apparente est de 2 gr/c.c. Le sable de bauxite peut être utilisé à la place du sable de zircon et, grâce à ses propriétés magnétiques, il peut être séparé du sable de silice. Autre caractéristique importante du sable de bauxite, il permet d'obtenir des résistances mécaniques élevées à l'intérieur des moules, ce qui a été constaté lors de l'utilisation des procédés de boîte à froid, de boîte à chaud ainsi que du système furannique autodurcissant.

Type de sable	Dilatation thermique linéaire [10-6·K-1]
	20 – 300ºC	20 – 600ºC	20 – 800ºC
Silice	14.0	23.0	17.0
Chromite	7.1	7.5	7.5
Zircon	3.4	4.1	4.5
Cerabeads	3.5	4.0	4.3
Bauxite	7.1	7.3	7.2