Specificatievereisten voor siliciummetaal van metallurgische kwaliteit

1. Kernclassificatie en huidige nationale norm voor siliciummetaal van metallurgische kwaliteit

Bij het beoordelen van siliciummetaal van metallurgische kwaliteit is het kwaliteitnummer op een offerteblad nooit voldoende. Zodra het materiaal de inkoop, inspectie en het opladen van de oven binnengaat, zijn de echte controlepunten de uitvoeringsstandaard, chemische samenstelling, deeltjesgrootte, uiterlijk en batchstabiliteit.

De huidige nationale standaard voor industrieel silicium isGB/T 2881-2023 Industrieel silicium. Deze norm plaatst de kwaliteiten, chemische samenstelling, inspectieregels, verpakkingsmerken en kwaliteitscertificaten van industrieel silicium onder één uniform technisch raamwerk. Bij aankoop van reguliere kwaliteiten zoals 553, 441, 421 en 3303 moet de uitvoeringsstandaard in het contract duidelijk worden geschreven. Anders wordt de verantwoording moeilijk zodra Fe, Al of Ca afwijkt, het poedergehalte de tolerantie overschrijdt of de deeltjesgrootte niet overeenkomt met de overeengekomen specificatie.

De logica achter de cijfers is eenvoudig. Bijvoorbeeld,553 siliciummetaalbetekent doorgaans Fe kleiner dan of gelijk aan 0,5%, Al kleiner dan of gelijk aan 0,5%, en Ca kleiner dan of gelijk aan 0,3%;441 siliciummetaalbetekent doorgaans Fe kleiner dan of gelijk aan 0,4%, Al kleiner dan of gelijk aan 0,4%, en Ca kleiner dan of gelijk aan 0,1%. Deze drie cijfers zijn geen marketinglabels. Het zijn de fundamentele randvoorwaarden die bepalen of het materiaal gestaag in de oven kan stromen en of het eindproduct kwaliteitsproblemen zal ontwikkelen.

In de feitelijke handel heeft 553 het grootste consumptievolume en de hoogste prijsgevoeligheid. Kwaliteit 441 is schoner dan 553, vooral met veel minder calcium, waardoor het geschikter is voor fabrieken van aluminiumlegeringen die een betere smeltreinheid, vloeibaarheid en gietkwaliteit vereisen. Vraag tijdens de aanbesteding niet alleen: "Wat is de prijs per ton voor 553?" Belangrijker is om te vragen naar de feitelijk geteste Fe-, Al- en Ca-waarden van de huidige batch, of het materiaal is gescreend en of het poedergehalte kan worden gecontroleerd.

2. Vereisten voor de chemische samenstelling: strikte beperkingen op ijzer, aluminium en calcium

IJzer, aluminium en calcium zien er op papier misschien uit als kleine decimale cijfers. Bij de oven van aluminiumlegeringen worden dit direct problemen met de vloeibaarheid, het verbruik van slak, insluitsels, de korrelstructuur en het breukrisico.

Fe is de onzuiverheid die het gemakkelijkst wordt onderschat. Een iets hoger ijzerniveau lijkt misschien nog steeds binnen het bereik op een certificaat te vallen, maar nadat de aluminium-siliciumlegering is gestold, kan de morfologie van de ijzer-dragende fasen problematisch worden. Vooral bij heats met een groot aandeel retourschroot, een korte raffinagetijd of onvoldoende afkoelsnelheid kunnen naald-ijzerachtige--lagerfasen door de matrix snijden. De rek van geëxtrudeerde profielen neemt snel af, en dunne-wandgebieden van gegoten- onderdelen worden gevoeliger voor brosse scheuren. Ovenexploitanten hebben doorgaans een hekel aan siliciumbatches met onstabiele Fe-waarden. Dat is niet kieskeurig; dat is ervaring die is verdiend met eerdere mislukkingen.

De invloed van Al lijkt meer op het verstoren van het recept. Aluminiumfabrieken voegen siliciummetaal toe om het Si-gehalte aan te passen aan het beoogde bereik. Als het Al-gehalte in siliciummetaal merkbaar fluctueert, moet de batching aan de oven-dienovereenkomstig worden aangepast. Eén aanpassing is haalbaar. Als meerdere reeksen achter elkaar correctie vereisen, wordt het productieritme instabiel. Voor gewone legeringen zoals A356 en ADC12 geldt dat zodra het evenwicht tussen Si, Fe, Mg en Mn is verstoord, het vertrouwen op latere raffinage ter compensatie zowel de kosten als het risico verhoogt.

Ca is meer een ervaringsprobleem-. Siliciumklonten met een hoger calciumgehalte produceren na het opladen vaak een kleverigere slakfase, en het ovenoppervlak wordt niet zo gemakkelijk schoongemaakt. Operators kunnen het voelen tijdens het afromen van de slak. Zelfs na het raffineren kunnen er kleine insluitsels in de gietstukken achterblijven. Voor gewoon opladen kan een ruimere Ca-tolerantie nog steeds acceptabel zijn. Voor het-gieten van aluminium, wielen, dunne- wanddelen of producten die gevoelig zijn voor gaatjes, mag Ca niet dichtbij de bovengrens worden gekocht.

Daarom is het verschil tussen 553 en 441 niet slechts 'één hogere graad'. Kwaliteit 553 is geschikt voor kosten-eerste toepassingen met een breder onzuiverheidsvenster. Kwaliteit 441 kost meer, maar in sommige aluminiumlegeringsfabrieken kan het voordeel van de smeltzuiverheid als gevolg van een lager calciumgehalte het prijsverschil direct compenseren.

3. Fysieke specificaties en vereisten voor deeltjesgrootte

De deeltjesgrootte is geen klein probleem voor siliciummetaal. De chemische samenstelling kan gekwalificeerd zijn, maar als de klompgrootte onregelmatig is en het poedergehalte hoog is, zal het materiaal nog steeds moeilijk te gebruiken zijn in de oven.

De twee meest voorkomende deeltjesgroottespecificaties voor siliciummetaal van metallurgische kwaliteit in de handel zijn:10 mm-50 mmEnNatuurlijke klonten van 10 mm - 100 mm. De maat 10 mm-50 mm is meer geschikt voor automatische voedingssystemen of planten die sneller moeten smelten. De klompgrootte is uniformer en de ovenreactie is stabieler. De natuurlijke klompspecificatie van 10 mm - 100 mm is gebruikelijker en geschikt voor gewone aluminiumfabrieken en bulkmetallurgische ladingen, op voorwaarde dat de screening schoon is en er niet te veel ondermaats materiaal wordt gemengd.

Het poedergehalte wordt meestal binnenin gecontroleerd5%. Deze clausule moet in het contract worden opgenomen en kan niet alleen op mondelinge beloften berusten. Hoe fijner poeder er is, hoe groter het geoxideerde oppervlak wordt en hoe gemakkelijker het materiaal vocht kan opnemen. Na het opladen oxideert het fijne poeder eerst en drijft het eerst in de slak, waardoor de effectieve terugwinning van silicium afneemt. Het lijkt erop dat de inkoopkant tientallen dollars per ton bespaart, maar de smeltkant betaalt mogelijk meer aan slakverlies, energieverbruik en ovencorrectie.

Een ongelijkmatige deeltjesgrootte veroorzaakt ook segregatie van de samenstelling in de oven. Fijn materiaal is al gesmolten terwijl grote brokken nog steeds niet volledig zijn opgelost. Als het roeren in de oven onvoldoende is, kunnen de Si-waarden variëren afhankelijk van het bemonsteringspunt. De meest lastige batch is niet materiaal dat volledig ongekwalificeerd is, maar materiaal dat "er op het testrapport gekwalificeerd uitziet, maar toch onstabiel presteert tijdens gebruik." Dit type batch vertraagt ​​de productie en veroorzaakt vaak geschillen tussen het inkoopteam en de fabriek.

4. Uiterlijk Kwaliteit en commerciële acceptatienormen

Gekwalificeerd siliciummetaal van metallurgische kwaliteit moet er op het eerste gezicht schoon, droog en duidelijk klonterig- uitzien. Het mag niet worden gemengd met aarde, slakken, houtsnippers, fragmenten van geweven zakken, ijzerdraad, vuurvast afval of andere vreemde stoffen. Siliciumklonten en stukjes slak hebben soms vergelijkbare kleuren, vooral in jumbozakken. Zonder zorgvuldig draaien en controleren, zijn ze gemakkelijk te missen. Als er pas na het opladen een teveel aan slak wordt ontdekt, is het meestal al te laat.

Het breukoppervlak is van belang tijdens inspectie. Goede siliciumklonten vertonen, eenmaal gebroken, een heldere metaalachtige glans. De kleur is gewoonlijk zilver-grijs tot donkergrijs en het kristaloppervlak is relatief verschillend. Als het breukoppervlak er aards of dof uitziet of geen kristallijne textuur heeft, duidt dit meestal op onstabiele ovenomstandigheden, overmatige slakinsluiting of zware oxidatie. Een lichte oppervlakteoxidatie heeft niet noodzakelijkerwijs invloed op het gebruik, maar grote gebieden met witte oxidatie, gelige verontreiniging, kleverig poeder of vochtige agglomeratie mogen niet direct als normale standaardklonten worden geaccepteerd.

Verpakking gebruikt meestal1MT of 1,25MT jumbozakken. Voor exportvracht is vooral de bescherming tegen vocht belangrijk. Jumbotassen mogen niet langdurig buiten worden bewaard. Voordat de container wordt geladen, moet de bodem van de zak worden gecontroleerd op vocht en moet de container worden geïnspecteerd op reinheid, geur, stilstaand water, roest en resterend poeder. Tijdens verzendingen in het regenseizoen-moeten alle laadfoto's, batchnummers, zakmarkeringen, zegelnummers en bemonsteringsgegevens van derden-partijen worden bewaard. Siliciummetaal is geen delicate lading, maar als het eenmaal vochtig, verpoederd of verontreinigd is met slak, kunnen de behandelingskosten op de bestemming zeer hoog oplopen.

Commerciële acceptatie moet zich richten op details: de chemische samenstelling hangt af van batchtestresultaten; de deeltjesgrootte is afhankelijk van screening en bemonstering; poedergehalte is afhankelijk van de contracttolerantie; de verpakking is afhankelijk van het gewicht van de jumbozak en de zakmarkeringen; kwaliteitsdocumenten zijn afhankelijk van het batchnummer van de oven, de herkomst, de inspectiedatum en het certificaat van derden-. Voor B2B-kopers wordt de waarde van een stabiele supply chain vaak niet bewezen door de eerste zending, maar door de vraag of de derde en vijfde zending nog steeds dezelfde specificaties kunnen behouden.