Pasir kuarsa adalah bahan baku yang tampak sederhana tetapi memainkan peran kritis dalam berbagai proses metalurgi. Dalam pemurnian baja, ia berfungsi sebagai sumber silika untuk formulasi slag; dalam operasi pengecoran, ia adalah agregat cetakan utama; dan dalam aplikasi refraktori, pasir silika kemurnian tinggi sangat penting untuk lapisan dapur dan perabot tundish. Persyaratan kemurnian sangat bervariasi tergantung pada aplikasi, dan memahami perbedaan ini sangat penting bagi tim pengadaan yang memperoleh pasir kuarsa untuk penggunaan metalurgi.
Metrik kemurnian utama untuk pasir kuarsa adalah kandungan SiO2. Untuk aplikasi pembuatan slag dan agen penutup umum, kandungan SiO2 95-97% biasanya cukup. Grade ini memungkinkan tingkat moderat Al2O3, Fe2O3, dan oksida alkali yang tidak secara signifikan memengaruhi kinerja slag dalam sebagian besar konteks pembuatan baja. Namun, untuk aplikasi di mana pasir berkontribusi pada kimia sistem slag presisi (seperti slag pemurnian sintetis untuk baja sulfur ultra-rendah), kandungan SiO2 yang lebih tinggi dari 98% atau lebih ditentukan untuk meminimalkan pengenalan ketidakmurnian yang tidak terkontrol yang dapat memengaruhi alkalinitas slag dan kapasitas desulfurisasi.
Oksida besi (Fe2O3) adalah ketidakmurnian yang paling dikontrol dengan cermat dalam pasir kuarsa metalurgi. Dalam aplikasi pembuatan baja, oksida besi dalam pasir tidak selalu merugikan karena masuk ke slag dan dapat direduksi, tetapi dalam aplikasi cetakan pengecoran, kandungan besi tinggi dapat menyebabkan cacat permukaan pada pengecoran dan memengaruhi kinerja pengikat kimia. Untuk pasir silika grade refraktori yang digunakan dalam lapisan dapur induksi, batas oksida besi sangat ketat karena besi bertindak sebagai fluks yang mengurangi ketahanan api lapisan silika pada suhu tinggi. Spesifikasi tipikal untuk pasir grade refraktori membatasi Fe2O3 di bawah 0,05%, sementara pasir grade pengecoran mungkin mentoleransi hingga 0,5%.
Distribusi ukuran partikel adalah spesifikasi kritis kedua di samping kemurnian kimia. Untuk pembuatan slag, pasir yang lebih kasar (0,5-2 mm) dapat diterima dan bahkan lebih disukai karena menghasilkan lebih sedikit debu selama penanganan. Untuk cetakan pengecoran, distribusi ukuran partikel harus dikontrol dengan ketat untuk mencapai permeabilitas dan hasil permukaan yang diperlukan pada pengecoran. Nomor kehalusan butir AFS (GFN) adalah metrik standar, dengan rentang tipikal 40-60 GFN untuk aplikasi pengecoran baja. Pembeli harus menentukan persyaratan kemurnian kimia dan ukuran partikel untuk memastikan pasir berfungsi seperti yang diharapkan dalam proses spesifik mereka, dan harus meminta sertifikat analisis per lot untuk aplikasi kemurnian tinggi.