Un material, două forme fizice
Siliciul metalic și pulberea de siliciu metalic nu sunt două aliaje diferite. Sunt același produs topit, care se disting prin dimensiunea particulelor și consecințele de manipulare care decurg din acesta. Siliciul metalic în vrac este furnizat sub formă de lingouri, bulgări sau granule până la câțiva milimetri. Pudra de siliciu metalic este același material măcinat, măcinat sau clasificat într-o tăietură fină, în mod convențional orice sub aproximativ 1 mm și adesea mult mai fin când este specificată o dimensiune a ochiurilor.
Deoarece chimia este neschimbată, distincția utilă nu este chimică, ci fizică: suprafața pe unitate de masă, comportamentul curgerii, tendința de oxidare în timpul depozitării și modul în care materialul este dozat într-un proces în aval.
Ruta de producție și locul în care cele două fluxuri diverg
Ambele forme încep cu cuarțit redus cu carbon într-un cuptor cu arc scufundat la aproximativ 1800-2000 C. Siliciul filetat este turnat, răcit și zdrobit. În acel moment, fluxul se desparte. Materialul destinat ca produs în vrac este cernut în bucăți sau bucăți granulare și ambalat. Materialul destinat sub formă de pulbere este trecut prin zdrobire cu fălci, apoi măcinare cu role sau cu bile și, în final, clasificare sau cernere cu aer, astfel încât să fie îndeplinită distribuția mărimii declarată a particulelor.
Etapa de măcinare adaugă două realități comerciale. În primul rând, costul energiei și uzurii pe tonă crește brusc pe măsură ce dimensiunea țintă scade, astfel încât tăieturile fine implică o primă de conversie reală. În al doilea rând, măcinarea mărește suprafața și, odată cu aceasta, expunerea metalului la aer și umiditate, motiv pentru care specificațiile pentru pulbere includ, de obicei, o cerință de ambalare și de valabilitate-pe care specificațiile pentru bucăți nu o includ.
Comportamentul fizic și manipularea
| Atribut | Siliciu metalic (vrac) | Pudră de silicon metalic |
|---|---|---|
| Forma tipică | Lingotă, bulgăre 10-100 mm, granule 3-10 mm | Sub 1 mm, furnizate ca tăieturi gradate-de plasă |
| Densitate în vrac | Înalt, liber{0}}curgător ca bucăți discrete | Tendință scăzută, de compactare și de praf |
| Suprafata | Scăzut în raport cu masa | Risc ridicat de oxidare și umiditate{0}} |
| Dozare | Încărcat în funcție de greutate, adesea cu o macara sau o curea | Hrănit prin pierderea-in-greutate, injecție sau șlam |
| Ambalare | Genți jumbo de o-tonă, căptușiți dacă este necesar | Saci de 25 kg captusite sau bidoane sigilate, bariera de umezeala |
| Nevoia de screening | Alocație pentru supradimensionare și subdimensionare | Distribuția dimensiunii particulelor și tăierea superioară |
Problema oxidării este adesea exagerată în termeni generali și subestimată în termeni specifici. Nodul compact formează o peliculă subțire de oxid de suprafață care este în mare măsură inofensivă pentru următoarea topitură. Pulberea fină are suficientă suprafață pentru a reacționa măsurabil în condiții de depozitare umedă, astfel încât controlul relevant nu este chimia lotului, ci sigilarea și vechimea pachetului la sosire.
Aplicații și alegerea specificațiilor
Siliciul în vrac este implicit pentru procesele care încarcă metal solid: dezoxidarea și alierea în oțel și fontă, aliaje de aluminiu unde este convenabil un bulgăre de dizolvare și alimentarea pentru topirea ulterioară. Calitatea aleasă urmează încă GB/T 2881, cu Si553 și Si441 acoperind sarcina metalurgică generală și clasele inferioare de fier Si3303, Si2202 și Si1101 selectate în cazul în care chimia din aval este sensibilă la fier, aluminiu sau calciu.
Pulberea servește proceselor în care domină dispersia, viteza de reacție sau controlul formulării. Acestea includ amestecuri refractare și ceramice, amestecuri de metalurgie a pulberilor, formulări consumabile de sudare și rute chimice în care viteza de dizolvare stabilește timpul ciclului. În aceste cazuri, specificația de achiziție se schimbă de la o fereastră de mărime a bucăților la o distribuție a dimensiunii particulelor cu o tăietură superioară definită, plus limite ale umidității și ale fracțiunii de fine pe care procesul nu le poate tolera.
O eroare de specificație apare, de obicei, într-unul din două moduri: pulbere specificată în cazul în care procesul a dorit bulgări, producând exces de praf și pierderi de oxidare, sau bulgăre specificată unde procesul a avut nevoie de dispersie, producând dizolvare lentă și incompletă. Potrivirea formei cu echipamentul de hrănire este mai importantă decât potrivirea acesteia cu tabelul de calificare.
Întrebări frecvente
Q:Este pulberea de siliciu metalic diferită din punct de vedere chimic de bucata de siliciu metalic?
R: Nu. Chimia este de aceeași calitate a siliciului topit. Diferența este distribuția dimensiunii particulelor și cerințele de manipulare și depozitare care urmează.
Q:Ce dimensiune a particulelor contează ca pulbere de siliciu metalic?
R: Practica comercială tratează materialul sub aproximativ 1 mm ca pulbere, cu tăieturi comerciale definite apoi prin plasă sau printr-o distribuție declarată a dimensiunii particulelor cu o tăietură superioară.
Q:De ce pulberea de siliciu costă mai mult pe tonă decât bucata?
R: Frezarea și clasificarea consumă energie și generează pierderi de uzură și de randament, iar tăierile fine necesită adesea ambalaj căptușit,-barieră de umezeală. Prima reflectă costul de conversie, nu un conținut mai mare de siliciu.
Q:Se oxidează pulberea la depozitare?
R: Pulberea fină are o suprafață mare și va prelua oxigen și umiditate în condiții umede. Ambalajul sigilat, un depozit uscat și rotația primul-in-primul-ieșit sunt controalele practice.
Q:Se poate zdrobi nodul la fața locului în loc să cumpere pulbere?
R: Se poate în cazul în care o moară și o clasificare adecvate sunt disponibile, dar zdrobirea necontrolată oferă o distribuție instabilă a dimensiunilor și o fracție mare de fine, ceea ce este de obicei mai rău decât cumpărarea unei tăieturi clasificate.
Q:Ce calitate este folosită pentru aliajul de aluminiu?
R: Calitățile metalurgice generale sunt obișnuite pentru aliaje, în timp ce tipurile de fier-inferioare, cum ar fi Si3303 și mai mici, sunt alese acolo unde transferul de fier-în aliaj trebuie redus la minimum.
