441 Silicio metalas: lydymo proceso ir gabalų dydžio pasiskirstymo ryšio supratimas

Perkant441 silicio metalas, perkantieji darbuotojai dažnai susitelkia tik į chemines specifikacijas (Fe Mažiau arba lygu 0,4%, Al Mažiau arba lygu 0,4%, Ca Mažiau arba lygu 0,1%), nepaisydami vienodai svarbaus parametro: dydžio pasiskirstymo. Metalurgijos inžinieriams silicio metalo maišo dydis yra ne tik patogumo transportuoti ir paduoti reikalas, bet ir tiesioginis lydymo proceso stabilumo atspindys. Per-susmulkinti milteliai reiškia didesnius lydymosi nuostolius, o dėl per didelių gabalėlių indukcinėje krosnyje gali sulėtėti tirpimas.

Silicio metalas 441 priklauso metalurginiam siliciui, o jo pagrindinis gamybos procesas yra karboterminis redukcijos metodas. Visas procesas baigiamas didelėje panardintoje lankinėje krosnyje. Si441 klasės kalcio kiekis turi būti mažesnis arba lygus 0,1%, daug mažesnis nei 0,3%silicio metalas 553. Tai reiškia, kad lydymo proceso metu būtinas griežtesnis krosnies užpildo valymas arba papildomas apdorojimas. Daugelis aukštos kokybės-silikono441 gamybos metu yra apdorojami žemiau-pučiamo rafinavimo proceso. Tai apima deguonies ir oro mišinį pučiant į išlydytą silicį per pralaidžias plytas, naudojant burbulinį maišymą, kad pagreitintų reakciją ir pašalintų priemaišas, tokias kaip aliuminis ir kalcis. Šis procesas tiesiogiai veikia susidariusio silicio luito kristalų morfologiją ir tankį.

Liejimas ir aušinimas

Kai skystas silicis išeina iš krosnies, jis supilamas į silicio luitus. Aušinimo greitis yra labai svarbus nustatant pradinį luito grūdelių dydį:

Lėtas aušinimas:

Paprastai naudojamas slėginis liejimas. Silicio luitas lėtai atvėsta formoje, sudarydamas stambią stulpelio kristalinę struktūrą. Ši struktūra turi mažą vidinį įtempį, tačiau vėliau gniuždant įtrūkimai lengvai plinta išilgai grūdelių ribų, todėl susidaro gana taisyklingi dideli gabalėliai su mažiau miltelių.

Greitas aušinimas:

Dėl kai kurių nepertraukiamų gamybos procesų arba plonų luitų aušinimo gali susidaryti smulkiagrūdė struktūra. Smulkaus-grūdės silicis yra kietesnis ir trapesnis, todėl mechaninio gniuždymo metu jis labiau linkęs susidaryti netaisyklingų skeveldrų ir smulkių miltelių.

Mechaninis smulkinimas

Silicio luitai turi būti susmulkinti ir sijoti, kad būtų pasiektas užsakovo reikalaujamas dydis, pvz., 10-50 mm arba 10-100 mm.

Su procesu-susijęs:

Pirminė kristalų struktūra, nustatyta lydymosi procesu, tiesiogiai lemia smulkinimo lengvumą ir miltelių išeigą.

Jei lydymosi temperatūra reguliuojama netolygiai arba rafinavimas per -kontroliuojamas, silicio luito viduje gali atsirasti mikro-įtrūkimų ar priemaišų atsiskyrimo. Traiškant žandikaulį, tai palengvina per-smulkinimą, todėl susidaro daug mažų gabalėlių ir miltelių, mažesnių nei 10 mm.

Aukštos-kokybės, gerai-kristalizuotų 441 silicio luitai smulkinant gamina daugiau tikslinio dydžio gabalėlių (pvz., 20–80 mm), kurių dalelių dydis pasiskirsto koncentruotai.

Dydžių pasiskirstymas

Stabilus 441 silicio metalo tiekėjas turi turėti normalų ir koncentruotą dalelių dydžio pasiskirstymą. Jei partijoje susidaro ekstremali situacija:

Too many oversized pieces (>100 mm):

Tai gali reikšti per ilgą aušinimo laiką po išėjimo iš krosnies arba netinkamą smulkinimo ir sijojimo proceso kokybės kontrolę.

Per didelis miltelių kiekis (<5mm): This may indicate:

Prastas paties silicio luito kristališkumas ir biri tekstūra (žaliavos ar lydymo problemos).

Per sunkus smulkinimo procesas, dėl kurio susidaro per daug atliekų, tiekėjui įmaišant miltelius, kad padidėtų svoris.

Sudeginkite-ir išeikvokite

Lydant aliuminio lydinį (pvz., vidutinio -dažnio krosnyje), specifinis silicio metalo paviršiaus plotas lemia oksidacijos nuostolius.

Smulki milteliai (<3mm):

Didelis specifinis paviršiaus plotas, lengvai oksiduojamas iškart po to, kai pridedama išlydyto aliuminio, susidaro šlakas ir sumažėja silicio išeiga. Pramonės apskaičiavimai rodo, kad kas 5 % padidėjus smulkių miltelių kiekiui, silicio degimo greitis gali padidėti 1–2 %.

Tikslinis dalelių dydis (10–50 mm):

Optimali pusiausvyra tarp tirpimo greičio ir minimalių oksidacijos nuostolių. Dalelės gali greitai nugrimzti į išlydytą aliuminį ir ištirpti, sumažindamos sąlytį su oru.

Lydymosi efektyvumas

Excessively large size (>100 mm):

Tradicinėse vidutinio dažnio

Kompozicijos kontrolės tikslumas

Tiksliojo lydinio gamybai idealiu atveju galima tiksliai apskaičiuoti pridėto silicio kiekį kiekvienam pridėtam silicio gabalui. Jei dydžio pasiskirstymas yra labai netolygus (nuo miltelių iki didelių gabalėlių), kiekvieną kartą pridedamo silicio kiekis labai svyruos, o tai turės įtakos lydinio sudėties konsistencijai.

441 silicio metalo grynumas yra identifikatorius, o dydis yra proceso kalba. Atsakingas tiekėjas gali ne tik pateikti kvalifikuotą spektrinės analizės ataskaitą, bet ir parodyti savo proceso valdymo galimybes viso proceso metu – nuo ​​lydymo povandeninėje lankinėje krosnyje iki smulkinimo ir sijojimo, per stabilų ir koncentruotą dydžio pasiskirstymą.