Metalurjik Kuvars Kumu için Saflık Gereksinimleri

Yazar: Steel Refining Materials
quartz sandsilicapuritymetallurgical applications
Metalurjik Kuvars Kumu için Saflık Gereksinimleri

Kuvars kumu basit görünen ancak birden fazla metalurjik süreçte kritik roller oynayan bir hammaddedir. Çelik rafinasyonunda, curuf formülasyonu için bir silika kaynağı olarak hizmet eder; dökümhane operasyonlarında birincil kalıp agregatıdır; ve refrakter uygulamalarda, yüksek saflıkta silika kumu fırın astarları ve tundish donanımları için esastır. Saflık gereksinimleri uygulamaya göre önemli ölçüde değişir ve bu farklılıkları anlamak, metalurjik kullanım için kuvars kumu tedarik eden satın alma ekipleri için gereklidir.

Kuvars kumu için temel saflık metriği SiO2 içeriğidir. Genel curuf yapımı ve örtü ajanı uygulamaları için, SiO2 içeriğinin %95-97 olması tipik olarak yeterlidir. Bu kaliteler, çelik üretimi bağlamlarının çoğunda curuf performansını önemli ölçüde etkilemeyen orta düzeyde Al2O3, Fe2O3 ve alkali oksitlere izin verir. Ancak kumun hassas bir curuf sisteminin kimyasına katkıda bulunduğu uygulamalar için (ultra düşük kükürtlü çelikler için sentetik rafinasyon curufları gibi), curuf alkaliliğini ve desülfürizasyon kapasitesini etkileyebilecek kontrolsüz safsızlıkların girişini en aza indirmek için %98 veya üzerinde daha yüksek SiO2 içeriği belirtilir.

Demir oksit (Fe2O3), metalurjik kuvars kumunda en dikkatle kontrol edilen safsızlıktır. Çelik üretimi uygulamalarında, kumdaki demir oksit curufa girer ve indirgenebileceğinden mutlaka zararlı değildir; ancak dökümhane kalıp uygulamalarında, yüksek demir içeriği dökümlerde yüzey kusurlarına neden olabilir ve kimyasal bağlayıcıların performansını etkileyebilir. İndüksiyon fırını astarlarında kullanılan refrakter kalite silika kumu için, demir oksit sınırı özellikle sıkıdır çünkü demir, yüksek sıcaklıklarda silika astarının refrakterliğini azaltan bir akışkanlaştırıcı olarak işlev görür. Refrakter kalite kum için tipik spesifikasyonlar Fe2O3’ü %0,05’in altında sınırlarken, dökümhane kalite kum %0,5’e kadar tolere edebilir.

Partikül boyutu dağılımı, kimyasal saflığın yanı sıra ikinci kritik spesifikasyondur. Curuf yapımı için, daha kaba bir kum (0,5-2 mm) kabul edilebilir ve hatta tercih edilir çünkü taşıma sırasında daha az toz oluşturur. Dökümhane kalıplama için, döküm üzerinde gerekli geçirgenlik ve yüzey kalitesini elde etmek için partikül boyutu dağılımı sıkıca kontrol edilmelidir. AFS tane incelik numarası (GFN) standart metrik olup, çelik döküm uygulamaları için tipik aralıklar 40-60 GFN’dir. Alıcılar, kumun belirli süreçlerinde beklendiği gibi performans göstermesini sağlamak için hem kimyasal saflık hem de partikül boyutu gereksinimlerini belirtmeli ve yüksek saflık uygulamaları için lota özel analiz sertifikaları talep etmelidir.