رمل الكوارتز مادة خام تبدو بسيطة لكنها تلعب أدوارًا حرجة عبر عمليات ميتالورجية متعددة. في تكرير الصلب، يعمل كمصدر للسيليكا لتكوين الخبث؛ في عمليات المسبك، هو الركام الأساسي للقولبة؛ وفي التطبيقات المقاومة للحرارة، رمل السيليكا عالي النقاوة ضروري لبطانات الأفران ومعدات البوتقة الوسيطة. متطلبات النقاوة تختلف بشكل كبير حسب التطبيق، وفهم هذه الاختلافات ضروري لفرق المشتريات التي تشتري رمل الكوارتز للاستخدام الميتالورجي.
مقياس النقاوة الأساسي لرمل الكوارتز هو محتوى SiO2. لتطبيقات تكوين الخبث ومواد التغطية العامة، محتوى SiO2 بنسبة 95-97% يكون كافيًا عادةً. هذه الدرجات تسمح بمستويات معتدلة من Al2O3 وFe2O3 وأكاسيد قلوية لا تؤثر بشكل كبير على أداء الخبث في معظم سياقات صناعة الصلب. ومع ذلك، للتطبيقات حيث يساهم الرمل في كيمياء نظام خبث دقيق (مثل أخبث التكرير الاصطناعية للصلب فائق الانخفاض في الكبريت)، يُحدد محتوى SiO2 أعلى بنسبة 98% أو فوق لتقليل إدخال شوائب غير مضبوطة يمكن أن تؤثر على قاعدية الخبث وقدرة إزالة الكبريث.
أكسيد الحديد (Fe2O3) هو الشائبة التي يتم التحكم فيها بعناية أكبر في رمل الكوارتز الميتالورجي. في تطبيقات صناعة الصلب، أكسيد الحديد في الرمل ليس بالضرورة ضارًا لأنه يدخل الخبث ويمكن اختزاله، لكن في تطبيقات قولبة المسبك، محتوى الحديد العالي يمكن أن يسبب عيوبًا سطحية على المسبوكات ويؤثر على أداء المواد الرابطة الكيميائية. لرمل السيليكا بدرجة المواد المقاومة للحرارة المستخدم في بطانات أفران الحث، حد أكسيد الحديد صارم بشكل خاص لأن الحديد يعمل كصهور يقلل مقاومة الحرارة لبطانة السيليكا عند درجات الحرارة العالية. المواصفات النموذجية لرمل درجة المواد المقاومة للحرارة تحدد Fe2O3 أقل من 0.05%، بينما رمل درجة المسبك قد يتحمل حتى 0.5%.
توزيع حجم الحبيبات هو المواصفة الحرجة الثانية إلى جانب النقاوة الكيميائية. لتكوين الخبث، الرمل الأخشن (0.5-2 مم) مقبول ومفضل حتى لأنه يولد غبارًا أقل أثناء المناولة. لقولبة المسبك، يجب التحكم بإحكام في توزيع حجم الحبيبات لتحقيق النفاذية المطلوبة والتشطيب السطحي على المسبوكة. رقم نعومة حبيبات AFS (GFN) هو المقياس القياسي، مع نطاقات نموذجية 40-60 GFN لتطبيقات صب الصلب. يجب على المشترين تحديد كل من النقاوة الكيميائية ومتطلبات حجم الحبيبات لضمان أداء الرمل كما هو متوقع في عمليتهم المحددة، ويجب طلب شهادات تحليل خاصة بكل دفعة للتطبيقات عالية النقاوة.
رمل كوارتز ممتاز بمحتوى SiO2 يبلغ 99%+، يوفر سيليكا عالية النقاء لتكوين الخبث في صناعة الصلب، وقوالب السباكة، والتطبيقات الحرارية. مُصنف بدقة لأداء متسق في العمليات المعدنية.
عامل تغطية عازل حرارياً مصمم لتشكيل طبقة واقية فوق الصلب المنصهر في البوتقات والبوتقات الوسيطة. يمنع فقدان الحرارة وإعادة الأكسدة الجوية والتقاط النيتروجين، مع امتصاص الشوائب الطافية من سطح الصلب.
خبث تنقية صناعي مسبق الصهر بكيمياء CaO-Al2O3-SiO2-CaF2 محسّنة لإزالة الكبريت والفوسفور وامتصاص الشوائب بكفاءة عالية في metallurgy البوتقة. مُهندس لتشكيل الخبث بسرعة وأداء تنقية متسق.
