كوارتز الميتالورجيا
في قطاع الميتالورجيا يمثّل الكوارتز المادة الخام لعمليات الاختزال والمكوّن الرئيسي لمواد البطانة المقاومة للحرارة العالية في آنٍ واحد. فهو يُستخدم كمصدر للسيليكون في إنتاج الفيروسيليكون ومعدن السيليكون، كما أنه مادة أساسية في إنتاج البطانات الحمضية والملاط الحراري في أفران الصهر. وفي كلا الاستخدَمين يكون الثبات الحراري والتوزيع الحبيبي المحكوم عاملين حاسمين.

في إنتاج السبائك الحديدية يُشحن الكوارتز في أفران القوس الكهربائي مع مواد اختزال قائمة على الكربون ويُستخدم كمصدر للسيليكون. وفي هذه العملية تُنتظر من المادة الخام خاصيتان أساسيتان: نسبة SiO₂ عالية، والقدرة على الحفاظ على شكلها دون تفكّك عند التسخين داخل الفرن. فالمادة التي تتفتّت عند التسخين المفاجئ تُنتج غباراً ناعماً داخل الفرن، ما يخلّ بنفاذية الغازات في الشحنة ويخفض الكفاءة. ولهذا فإن متانة الحبيبة في الاستخدام الميتالورجي لا تقلّ أهمية عن النقاوة الكيميائية.
الاستخدام الميتالورجي الرئيسي الثاني للكوارتز هو أفران الصهر ذات البطانة الحمضية. فخلطات بطانة الدكّ (ramming mass) القائمة على السيليكا والمستخدَمة في أفران الحثّ تُحضَّر بمزج فراكشنات متدرّجة من الخشن إلى الناعم بنسب محدّدة. ويتيح التدرّج الحبيبي تكوين بنية كثيفة خالية من الفراغات عند دكّ البطانة؛ ما يمنع تسرّب المعدن السائل داخل البطانة ويطيل عمرها. والكوارتز الذي تبلغ درجة انصهاره 1710 °C يحافظ على ثباته عند درجات حرارة صهر الحديد والصلب.
يُستخدم الكوارتز أيضاً مع الروابط في الملاط الحراري ومواد الإصلاح وخلطات ترميم الأفران. أما في إنتاج الصلب فيُعتمد عليه كمصدر للسيليكا في ضبط سيولة الخبث وقاعديته؛ وتركيبة الخبث الصحيحة تؤثر مباشرةً على تآكل البطانة وعلى جودة المعدن معاً. وتتطلّب التطبيقات المختلفة فراكشنات متباينة من القطع الخشنة حتى النعومة الميكرونية؛ ونحن نؤمّن التوريد بعد أن نحدّد معاً التوزيع الحبيبي الملائم لنوع فرن منشأتكم وتركيبة البطانة لديكم.
أبرز مجالات الاستخدام
- إنتاج الفيروسيليكون ومعدن السيليكون
- بطانات أفران الحثّ الحمضية (ramming mass)
- الملاط الحراري ومواد ترميم الأفران
- ضبط الخبث ومصدر السيليكا في مصانع الصلب
- مادة شحن خام لمنشآت السبائك الحديدية
- عمليات صهر وتكرير المعادن غير الحديدية
- تطبيقات تجديد البطانة في أفران السباكة