El silici metall es subministra com un sòlid triturat el valor del qual depèn tant de la forma física i de la química de traces com del contingut de silici del títol. La mida de les partícules controla el comportament de fusió i dissolució al forn del client, mentre que el ferro, l'alumini i el calci estableixen el sostre del que pot tolerar una fusió aigües avall. Tots dos estan especificats, tots dos es mesuren i tots dos es compren amb el material.
Com la mida de les partícules impulsa el comportament del procés
La mida de les partícules afecta la velocitat de fusió, l'homogeneïtat de la fusió i el consum d'energia en les operacions aigües avall. Tres grans classes de mida cobreixen la major part de la demanda industrial:
| Classe de mida | Comportament a la fusió | Deure típic |
|---|---|---|
| Gruixuda, per sobre d'1 mm | Dissolució lenta i gradual; major demanda d'energia per unitat dissolta | Metal·lúrgia de procés llarg-com ara la desoxidació de l'acer, on la recollida gradual és acceptable |
| Mitjà, de 0,5 a 1,0 mm | Equilibra la uniformitat de la fosa amb el rendiment del forn | Producció d'aliatges d'alumini |
| Fins, per sota de 0,5 mm | Cinètica de reacció ràpida i control estequiomètric estricte, però major oxidació i pèrdua de pols | Síntesi química i vies d'alta{0}}puresa |
Una especificació pràctica de compra hauria d'indicar tant una mida superior com un límit de multes, i hauria d'anomenar la sèrie de tamís utilitzada per determinar-les. L'enviament d'una mida nominal única sense un sostre de multes és la causa més freqüent de disputes sobre lots rebuts.
Per què es controla el ferro, l'alumini i el calci
Ferro (Fe): per sobre d'aproximadament el 0,5% degrada el comportament elèctric en el servei de grau-de semiconductors i redueix el rendiment mecànic dels aliatges d'alumini, on les fases riques en ferro-destrueixen l'estructura de fosa.
Alumini (Al): per sobre d'aproximadament el 0,3% pot afavorir l'atac intergranular en aliatges d'alta-temperatura i reduir l'estabilitat refractària en fosos agressius.
Calci (Ca): fins i tot el calci en traces pot provocar la formació d'escòries en la fabricació d'acer i augmentar el cost de la refinació, de manera que es seleccionen graus de calci -baixos sempre que el control de l'escòria sigui fonamental.
Lectura d'un codi de grau de silici industrial
Els graus de silici industrial xinesos codifiquen tres sostres successius d'impureses en lloc d'una única figura de silici. En la forma de quatre-dígits, 5530 correspon a Fe 0,5%, Al 0,5% i Ca 0,30%; 4410 correspon a Fe 0,4%, Al 0,4% i Ca 0,10%; i 3303 correspon a Fe 0,3%, Al 0,3% i Ca 0,03%. Els formularis curts 553, 441 i 3303 que apareixen als documents comercials segueixen la mateixa seqüència de ferro, alumini i calci, de manera que un comprador sempre hauria de confirmar el suport de calci al certificat d'anàlisi en lloc d'inferir-lo del nom del grau. Els límits s'han de comprovar amb l'estàndard de producte vigent, GB/T 2881 per al silici industrial, i amb els resultats reals del lot.
Efectes de la impuresa per sector avall
| Aplicació | Element més crític | Conseqüència si es supera | Control habitual |
|---|---|---|---|
| Aliatges d'alumini | Fe | Ductilitat i conductivitat elèctrica reduïdes | Suport de ferro més ajustat com el 4410 |
| Desoxidació de l'acer | Ca | Formació d'escòries i major cost de refinació | Graus-de calci baixos |
| Síntesi química | Al i Ca | Interferència del catalitzador i variació de color | Material de classe 3303 |
| Aliatges d'alta{0}temperatura | Al | Corrosió intergranular i desgast refractari | Especificació de baix-alumini |
| Semiconductors i electrònica | Tots tres | Pèrdua de rendiment elèctric | Els suports més ajustats disponibles i les proves de lots |
Punts de control des de l'especificació fins a la recepció
Escriviu la banda de mida de partícules, la sèrie de tamís i els sostres de Fe, Al i Ca a l'especificació, no només el contingut de silici.
Feu mostres de cada lot i prepareu la mostra seguint la clàusula de mostreig de l'estàndard de producte aplicable i, a continuació, feu proves del material pel laboratori d'àrbitre designat.
Reviseu el material lliurat en lloc de confiar només en el certificat del molí, ja que la manipulació i el transport generen multes.
Emmagatzemar sota cobert i mantenir els lots secs; Els fins s'oxiden i recullen la humitat més ràpidament que el material en trossos i canvien la química efectiva de la càrrega.
Relaciona la classe de mida amb el procés: material mitjà per a la fusió d'aliatges, fins controlats per a vies químiques, grumolls gruixuts per a un treball de desoxidació lenta.
Preguntes freqüents
P: Quina mida de partícula de silici metàl·lic és millor per a l'aliatge d'alumini?
El material mitjà a la banda de 0,5 a 1,0 mm és l'opció habitual perquè es dissol uniformement alhora que permet un bon rendiment del forn.
P: Per què importa tant el contingut de ferro?
El ferro per sobre d'aproximadament el 0,5% introdueix fases intermetàl·liques fràgils en aliatges d'alumini i degrada el rendiment elèctric en els graus electrònics.
P: Què significa el grau 3303?
Denota Fe 0,3%, Al 0,3% i Ca 0,03%, per la qual cosa és un material baix-calcí adequat per a la síntesi química i les fundes-sensibles a l'escòria.
P: El silici més fi sempre és millor per a la velocitat de reacció?
No. Les fines reaccionen ràpidament però s'oxiden, generen pols i poden augmentar la recollida d'alumini, de manera que la classe de mida s'hauria d'ajustar al procés real en lloc de minimitzar-se.
P: Com es verifica la mida de les partícules en el lliurament?
Mitjançant anàlisi de tamís d'una mostra representativa presa i preparada segons la clàusula de mostreig de la norma de producte aplicable, amb el resultat anotat contra el número de lot.
P: El calci realment importa a nivells de traça?
Sí. Els petits continguts de calci poden desestabilitzar l'escòria en la fabricació d'acer, de manera que el suport de calci s'ha d'especificar explícitament sempre que l'objectiu sigui el control de l'escòria o l'acer net.
P: Un grau pot servir diverses aplicacions?
Pot ser, però el cost d'especificar més de-ferro o alumini sol ser inferior al cost d'una fosa rebutjada o d'un lot de productes químics fallit.
