Cát thạch anh là nguyên liệu thô có vẻ đơn giản nhưng đóng vai trò quan trọng trong nhiều quy trình luyện kim. Trong tinh luyện thép, nó đóng vai trò là nguồn silic cho công thức xỉ; trong hoạt động đúc, nó là cốt liệu khuôn chính; và trong ứng dụng vật liệu chịu lửa, cát silic độ tinh khiết cao rất cần thiết cho lót lò và dụng cụ tundish. Yêu cầu độ tinh khiết thay đổi đáng kể tùy thuộc vào ứng dụng, và hiểu các khác biệt này là cần thiết cho các nhóm mua sắm nguồn cung cát thạch anh cho sử dụng luyện kim.
Chỉ số độ tinh khiết chính cho cát thạch anh là hàm lượng SiO2. Đối với ứng dụng tạo xỉ và chất che phủ thông thường, hàm lượng SiO2 95-97% thường đầy đủ. Các cấp này cho phép mức độ vừa phải của Al2O3, Fe2O3 và oxit kiềm không ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất xỉ trong hầu hết các bối cảnh sản xuất thép. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng mà cát đóng góp vào hóa học của hệ thống xỉ chính xác (như xỉ tinh luyện tổng hợp cho thép lưu huỳnh siêu thấp), hàm lượng SiO2 cao hơn 98% trở lên được quy định để giảm thiểu việc đưa vào các tạp chất không kiểm soát có thể ảnh hưởng đến độ kiềm xỉ và khả năng khử lưu huỳnh.
Oxit sắt (Fe2O3) là tạp chất được kiểm soát cẩn thận nhất trong cát thạch anh luyện kim. Trong ứng dụng sản xuất thép, oxit sắt trong cát không nhất thiết gây hại vì nó đi vào xỉ và có thể bị khử, nhưng trong ứng dụng khuôn đúc, hàm lượng sắt cao có thể gây khuyết tật bề mặt trên vật đúc và ảnh hưởng đến hiệu suất chất kết dính hóa học. Đối với cát silic cấp vật liệu chịu lửa được sử dụng trong lót lò cảm ứng, giới hạn oxit sắt đặc biệt nghiêm ngặt vì sắt đóng vai trò là trợ dung làm giảm khả năng chịu lửa của lót silic ở nhiệt độ cao. Quy cách điển hình cho cát cấp vật liệu chịu lửa giới hạn Fe2O3 dưới 0,05%, trong khi cát cấp đúc có thể chịu đựng lên đến 0,5%.
Phân bố kích thước hạt là quy cách quan trọng thứ hai bên cạnh độ tinh khiết hóa học. Đối với tạo xỉ, cát thô hơn (0,5-2 mm) có thể chấp nhận và thậm chí được ưu tiên vì nó tạo ít bụi hơn trong quá trình xử lý. Đối với khuôn đúc, phân bố kích thước hạt phải được kiểm soát chặt chẽ để đạt độ thấm và chất lượng bề mặt cần thiết trên vật đúc. Số độ mịn hạt AFS (GFN) là chỉ số tiêu chuẩn, với dải điển hình 40-60 GFN cho ứng dụng đúc thép. Người mua nên quy định cả yêu cầu độ tinh khiết hóa học và kích thước hạt để đảm bảo cát hoạt động như mong đợi trong quy trình cụ thể của họ, và nên yêu cầu giấy chứng nhận phân tích theo lô cho các ứng dụng độ tinh khiết cao.
Cát thạch anh cấp cao với hàm lượng SiO2 99%+, cung cấp silica tinh khiết cao cho tạo xỉ luyện thép, đúc khuôn và ứng dụng chịu lửa. Được phân cấp chính xác để hiệu suất đồng nhất trong các quy trình luyện kim.
Chất phủ cách nhiệt được thiết kế để tạo lớp bảo vệ trên thép nóng chảy trong gáo và thùng trung gian. Ngăn thất thoát nhiệt, tái oxy hóa khí quyển và hấp thụ nitơ, đồng thời hấp thụ các tạp chất nổi trên bề mặt thép.
Xỉ tinh luyện tổng hợp nấu chảy trước với hóa tính CaO-Al2O3-SiO2-CaF2 tối ưu cho khử lưu huỳnh, khử phốt pho và hấp thụ tạp chất hiệu quả cao trong luyện kim gáo. Được thiết kế cho tạo xỉ nhanh và hiệu suất tinh luyện ổn định.
