آلومینای سفید ذوبشده (WFA) یک ماده ساینده مصنوعی با خلوص بالا است که با ذوب آلومینا (Al₂O₃) در کوره قوس الکتریکی تولید میشود. این ماده به دلیل سختی، پایداری حرارتی و بیاثر بودن شیمیایی، به طور گسترده در سایندهها، نسوزها، سرامیکها و ریختهگری دقیق مورد استفاده قرار میگیرد. در اینجا مروری بر فرآیند تولید آن داریم:
۱. مواد اولیه
ماده اولیه اولیه برای WFA ، آلومینای کلسینه شده (Al₂O₃ ≥ 99.5%) است که از فرآیند بایر به دست میآید. افزودنیهای جزئی مانند اکسید بور (B₂O₃) ممکن است برای کاهش تبلور و بهبود خلوص استفاده شوند.
۲. فرآیند ذوب
تولید در کوره قوس الکتریکی (EAF) با کف کوره با آستر کربنی انجام میشود:
-
شارژ: آلومینای کلسینه شده به کوره تغذیه میشود.
-
ذوب: یک قوس الکتریکی با جریان بالا (۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ درجه سانتیگراد) آلومینا را ذوب میکند.
-
کاهش ناخالصیها: هرگونه سیلیس (SiO₂)، اکسید آهن (Fe₂O₃) یا تیتانیا (TiO₂) باقیمانده، کاهش یافته و به عنوان سرباره حذف میشود.
-
افزودن اکسید بور (اختیاری): به کاهش اندازه کریستال α-Al₂Oã کمک میکند و استحکام را افزایش میدهد.
۳. خنکسازی و تبلور
-
پس از ذوب، آلومینای مذاب در قالب ریخته میشود یا به آرامی در کوره سرد میشود.
-
خنکسازی کنترلشده، تشکیل بلورهای بزرگ و تکی α-Al₂O₃ (ساختار کوراندوم) را تضمین میکند.
۴. خردایش و فرآوری
-
بلوک آلومینای جامد شده خرد، آسیاب و در اندازههای مختلف دانهبندی الک میشود.
-
جداسازی مغناطیسی آلودگی آهن باقیمانده را از بین میبرد.
-
برای گریدهای با خلوص بالا، ممکن است از فرآوری بیشتر (شستشو، عملیات اسیدی) استفاده شود.
۵. کنترل کیفیت
-
آنالیز شیمیایی: تضمین میکند که محتوای Al₂O₃ ≥ 99.5% باشد (ناخالصیهای کمتری مانند SiO₂، Fe₂O₃، Na₂O).
-
آزمایش فیزیکی: سختی (Mohs 9)، شکل دانه و توزیع اندازه ذرات را بررسی میکند.
ویژگیهای کلیدی WFA
-
خلوص بالا (≥ 99.5% Al₂O₃)
-
سختی و چقرمگی بالا
-
مقاومت حرارتی و شیمیایی عالی
-
شکل دانههای تیز و زاویهدار (ایدهآل برای سنگزنی و برش)
کاربردها
-
مواد ساینده: چرخهای سنگزنی روکشدار و چسبدار، کاغذ سنباده
-
نسوزها: پوششهای دمای بالا برای کورهها
-
سرامیک و پولیش: قطعات دقیق، ترکیبات صیقلکاری
-
سطوح و پوششهای ضد لغزش