441 Logam Silikon: Memahami Hubungan Antara Proses Peleburan dan Taburan Saiz Ketulan

Dalam perolehan441 logam silikon, kakitangan pembelian selalunya tertumpu semata-mata pada spesifikasi kimia (Fe Kurang daripada atau sama dengan 0.4%, Al Kurang daripada atau sama dengan 0.4%, Ca Kurang daripada atau sama dengan 0.1%), mengabaikan parameter yang sama penting: taburan saiz. Bagi jurutera metalurgi, saiz beg logam silikon bukan sahaja masalah kemudahan untuk pengangkutan dan pemakanan, tetapi juga gambaran langsung kestabilan proses peleburan huluan. Lebih-serbuk hancur bermakna kehilangan lebur meningkat, manakala ketulan bersaiz besar boleh menyebabkan kelewatan lebur dalam relau aruhan.

Logam silikon 441 tergolong dalam silikon gred metalurgi, dan proses pengeluaran terasnya ialah kaedah pengurangan karboterma. Keseluruhan proses selesai dalam relau arka terendam yang besar. Gred Si441 memerlukan kandungan kalsium Kurang daripada atau sama dengan 0.1%, jauh lebih rendah daripada 0.3% daripadalogam silikon 553. Ini bermakna penulenan caj relau yang lebih ketat atau rawatan penapisan tambahan diperlukan semasa proses peleburan. Banyak-silikon441 berkualiti tinggi menjalani proses penapisan-terbawah semasa pengeluaran. Ini melibatkan peniupan campuran oksigen dan udara ke dalam silikon cair melalui bata telap, menggunakan pengadukan gelembung untuk mempercepatkan tindak balas dan menghilangkan kekotoran seperti aluminium dan kalsium. Proses ini secara langsung memberi kesan kepada morfologi kristal dan ketumpatan jongkong silikon yang terhasil.

Pemutus dan Penyejukan

Selepas silikon cecair keluar dari relau, ia dibuang ke dalam jongkong silikon. Kadar penyejukan adalah penting dalam menentukan saiz butiran awal jongkong:

Penyejukan perlahan:

Biasanya, tuangan die digunakan. Jongkong silikon menyejuk perlahan-lahan dalam acuan, membentuk struktur kristal kolumnar yang kasar. Struktur ini mempunyai tekanan dalaman yang rendah, tetapi semasa penghancuran berikutnya, rekahan mudah merambat di sepanjang sempadan butiran, menghasilkan kepingan besar yang agak teratur dengan serbuk yang lebih sedikit.

Penyejukan Cepat:

Sesetengah proses pengeluaran berterusan atau penyejukan jongkong nipis boleh menyebabkan pembentukan struktur berbutir-halus. Silikon berbutir-halus lebih keras dan rapuh, menjadikannya lebih mudah menghasilkan serpihan tidak sekata dan serbuk halus semasa penghancuran mekanikal.

Penghancuran Mekanikal

Jongkong silikon mesti dihancurkan dan disaring untuk mencapai saiz yang diperlukan oleh pelanggan, seperti 10-50mm atau 10-100mm.

Proses-berkaitan:

Struktur kristal asal, ditentukan oleh proses peleburan, secara langsung menentukan kemudahan penghancuran dan hasil serbuk.

Jika suhu peleburan dikawal secara tidak sekata atau penapisan terlalu-terkawal, retakan-mikro atau pengasingan bendasing mungkin wujud di dalam jongkong silikon. Semasa penghancuran rahang, ini memudahkan untuk-menghancurkan, menghasilkan sejumlah besar kepingan kecil dan serbuk yang lebih kecil daripada 10mm.

Jongkong silikon 441 yang terhablur-berkualiti tinggi dan baik{1}menghasilkan lebih banyak kepingan saiz sasaran (cth, 20-80mm) semasa penghancuran, dengan taburan saiz zarah pekat.

Pengagihan Saiz

A stable 441 silicon metal supplier should have a normal and concentrated particle size distribution. If an extreme situation occurs in a batch:

Too many oversized pieces (>100mm):

Ini mungkin menunjukkan masa penyejukan yang terlalu lama selepas relau keluar atau kawalan kualiti yang tidak mencukupi dalam proses penghancuran dan penyaringan.

Serbuk Berlebihan (<5mm): This may indicate:

Kehabluran yang lemah dan tekstur longgar jongkong silikon itu sendiri (isu bahan mentah atau peleburan).

Proses penghancuran yang terlalu keras, menghasilkan sisa yang berlebihan, dengan pembekal mencampurkan serbuk untuk meningkatkan berat badan.

Bakar-dan Hasilkan

Dalam peleburan aloi aluminium (cth, dalam relau frekuensi-sederhana), luas permukaan khusus logam silikon menentukan kehilangan pengoksidaan.

Serbuk Halus (<3mm):

Luas permukaan khusus yang besar, mudah teroksida serta-merta apabila ditambah kepada aluminium cair, membentuk sanga dan mengurangkan hasil silikon. Anggaran industri mencadangkan bahawa bagi setiap peningkatan 5% dalam kandungan serbuk halus, kadar pembakaran silikon-mungkin meningkat sebanyak 1-2%.

Saiz Zarah Sasaran (10-50mm):

Keseimbangan optimum antara kadar pembubaran dan kehilangan pengoksidaan minimum. Zarah boleh dengan cepat meresap ke dalam aluminium cair untuk mencairkan, mengurangkan sentuhan dengan udara.

Kecekapan Peleburan

Excessively large size (>100mm):

Dalam relau frekuensi sederhana-cara tradisional, ini memanjangkan masa lebur, meningkatkan penggunaan kuasa, malah boleh menyebabkan tersumbat pada pembukaan relau, menjejaskan kecekapan penyusuan.

Ketepatan Kawalan Komposisi

Untuk pengeluaran aloi ketepatan, idealnya, jumlah silikon yang ditambah boleh dikira dengan tepat untuk setiap kepingan silikon yang ditambah. Jika taburan saiz sangat tidak sekata (bermula dari serbuk hingga ketulan besar), jumlah silikon yang ditambah setiap kali akan berubah-ubah dengan banyak, menjejaskan ketekalan komposisi aloi.

Untuk logam silikon 441, ketulenan adalah pengecam, manakala saiz ialah bahasa proses. Pembekal yang bertanggungjawab bukan sahaja boleh menyediakan laporan analisis spektrum yang berkelayakan tetapi juga menunjukkan keupayaan kawalan proses mereka sepanjang keseluruhan proses, daripada peleburan relau arka terendam kepada penghancuran dan penyaringan, melalui pengedaran saiz yang stabil dan pekat.