Requisiti di specifica per il silicio metallico di grado metallurgico

1. Classificazione dei nuclei e attuale standard nazionale per il silicio metallico di grado metallurgico

Quando si valuta il silicio metallico di grado metallurgico, il numero del grado su un foglio di preventivo non è mai sufficiente. Una volta che il materiale entra nell'approvvigionamento, nell'ispezione e nel caricamento del forno, i veri punti di controllo sono lo standard di esecuzione, la composizione chimica, la dimensione delle particelle, l'aspetto e la stabilità del lotto.

L'attuale standard nazionale per il silicio industriale èGB/T 2881-2023 Silicio industriale. Questo standard colloca i gradi, la composizione chimica, le regole di ispezione, i marchi di imballaggio e i certificati di qualità del silicio industriale in un unico quadro tecnico unificato. Quando si acquistano qualità normali come 553, 441, 421 e 3303, lo standard di esecuzione nel contratto deve essere scritto chiaramente. Altrimenti, una volta che Fe, Al o Ca si discostano, il contenuto di polvere supera la tolleranza o la dimensione delle particelle non corrisponde alle specifiche concordate, la responsabilità diventa difficile.

La logica dietro i numeri dei voti è semplice. Per esempio,553 silicio metallicosolitamente significa Fe inferiore o uguale allo 0,5%, Al inferiore o uguale allo 0,5% e Ca inferiore o uguale allo 0,3%;441 silicio metallicosolitamente significa Fe inferiore o uguale allo 0,4%, Al inferiore o uguale allo 0,4% e Ca inferiore o uguale allo 0,1%. Questi tre numeri non sono etichette di marketing. Sono le condizioni al contorno di base che determinano se il materiale può funzionare stabilmente nel forno e se il prodotto finale svilupperà problemi di qualità.

Nel commercio reale, 553 ha il maggior volume di consumo e la più alta sensibilità ai prezzi. Il grado 441 è più pulito del 553, soprattutto con un contenuto di calcio molto inferiore, il che lo rende più adatto per impianti di leghe di alluminio che richiedono una migliore pulizia del fuso, scorrevolezza e qualità di fusione. Durante l'approvvigionamento, non chiedete solo: "Qual è il prezzo per tonnellata per 553?" È più importante chiedere i valori effettivi di Fe, Al e Ca testati del lotto corrente, se il materiale è stato vagliato e se il contenuto di polvere può essere controllato.

2. Requisiti relativi alla composizione chimica: limiti rigorosi su ferro, alluminio e calcio

Ferro, alluminio e calcio possono apparire come piccole cifre decimali sulla carta. Nel forno per le leghe di alluminio, diventano direttamente problemi di scorrevolezza, consumo di scorie, inclusioni, struttura dei grani e rischio di frattura.

Il Fe è l'impurezza più facilmente sottovalutabile. Un livello di ferro leggermente più alto può ancora sembrare compreso nell'intervallo indicato su un certificato, ma dopo che la lega di alluminio-silicio si solidifica, la morfologia delle fasi contenenti ferro-può diventare problematica. Soprattutto nei cicli con un'elevata percentuale di scarti di ritorno, tempi di raffinazione brevi o velocità di raffreddamento insufficiente, le fasi contenenti ferro-aghiformi possono tagliare la matrice. L'allungamento dei profili estrusi diminuisce rapidamente e le aree-con pareti sottili dei pezzi pressofusi-sono più soggette a fragili crepe. Gli operatori dei forni solitamente non amano i lotti di silicio con valori Fe instabili. Non è essere schizzinosi; questa è l'esperienza guadagnata da precedenti fallimenti.

L'influenza di Al è più come disturbare la ricetta. Gli impianti di alluminio aggiungono silicio metallico per adattare il contenuto di Si all'intervallo target. Se il contenuto di Al nel silicio metallico varia notevolmente, il dosaggio lato forno- deve essere regolato di conseguenza. Un aggiustamento è gestibile. Se più manche consecutive richiedono una correzione, il ritmo di produzione diventa instabile. Per le leghe comuni come A356 e ADC12, una volta interrotto l'equilibrio tra Si, Fe, Mg e Mn, fare affidamento su una successiva raffinazione per compensare aumenta sia i costi che i rischi.

Ca è più un problema-basato sull'esperienza. I grumi di silicio con un contenuto di calcio più elevato spesso producono una fase di scoria più appiccicosa dopo il caricamento e la superficie del forno non si pulisce così facilmente. Gli operatori possono percepirlo durante la scrematura delle scorie. Anche dopo la raffinazione, nei getti possono rimanere piccole inclusioni. Per la ricarica ordinaria, una tolleranza più ampia per il Ca potrebbe essere ancora accettabile. Per la pressofusione di alluminio,-ruote, parti-con pareti sottili o prodotti sensibili ai fori di spillo, il Ca non deve essere acquistato in prossimità del limite superiore.

Pertanto, la differenza tra 553 e 441 non è solo "un voto più alto". Il grado 553 è adatto alle applicazioni di costo-first con una finestra di impurità più ampia. Il grado 441 costa di più, ma in alcuni impianti di leghe di alluminio, il vantaggio in termini di pulizia del fuso apportato dalla minore quantità di calcio può compensare direttamente la differenza di prezzo.

3. Specifiche fisiche e requisiti dimensionali delle particelle

La dimensione delle particelle non è un problema minore per il silicio metallico. La composizione chimica può essere qualificata, ma se la dimensione dei pezzi è irregolare e il contenuto di polvere è elevato, il materiale sarà comunque difficile da utilizzare nel forno.

Le due specifiche dimensionali delle particelle più comuni per il silicio metallico di grado metallurgico in commercio sono10mm-50mmEGrumi naturali da 10 mm a 100 mm. La dimensione da 10 mm a 50 mm è più adatta per sistemi di alimentazione automatica o impianti che richiedono una fusione più rapida. La dimensione del grumo è più uniforme e la reazione del forno è più stabile. La specifica del pezzo naturale da 10 mm-100 mm è più comune e adatta per i normali impianti di alluminio e il carico metallurgico di massa, a condizione che la vagliatura sia pulita e non venga mescolato troppo materiale sottodimensionato.

Il contenuto di polvere viene solitamente controllato all'interno5%. Questa clausola deve essere scritta nel contratto e non può basarsi solo su promesse verbali. Quanto più fine è la polvere, tanto maggiore diventa la superficie ossidata e tanto più facile è per il materiale assorbire l'umidità. Dopo la carica, la polvere fine si ossida prima e galleggia nelle scorie, riducendo l'effettivo tasso di recupero del silicio. Può sembrare che il lato acquirente risparmi decine di dollari per tonnellata, ma il lato fusorio potrebbe pagare di più in termini di perdita di scorie, consumo di energia e correzione del forno.

La dimensione irregolare delle particelle causa anche la segregazione della composizione all'interno del forno. Il materiale fine si è già sciolto mentre i grossi grumi non sono ancora completamente sciolti. Quando l'agitazione nel forno è insufficiente, i valori di Si possono variare a seconda del punto di campionamento. Il lotto più problematico non è il materiale completamente non qualificato, ma il materiale che "sembra qualificato sul rapporto di prova ma si comporta in modo instabile durante l'uso". Questo tipo di lotto rallenta la produzione e spesso innesca controversie tra il team acquisti e lo stabilimento.

4. Qualità dell'aspetto e standard di accettazione commerciale

Il silicio metallico di grado metallurgico qualificato dovrebbe apparire pulito, asciutto e chiaramente grumoso-a prima vista. Non deve essere mescolato con terra, scorie, trucioli di legno, frammenti di sacchi di tessuto, filo di ferro, detriti refrattari o altri corpi estranei. I grumi di silicio e i pezzi di scorie talvolta hanno colori simili, soprattutto all'interno dei sacchi jumbo. Senza un'attenta rotazione e controllo, è facile non notarli. Una volta rilevata una quantità eccessiva di scorie solo dopo la carica, di solito è già troppo tardi.

La superficie della frattura è importante durante l'ispezione. I buoni grumi di silicio, una volta rotti, mostrano una chiara lucentezza metallica. Il colore varia solitamente dal grigio argento- al grigio scuro e la superficie del cristallo è relativamente distinta. Se la superficie della frattura appare terrosa, opaca o priva di struttura cristallina, di solito indica condizioni instabili del forno, eccessiva inclusione di scorie o forte ossidazione. Una leggera ossidazione superficiale non influisce necessariamente sull'uso, ma ampie aree di ossidazione bianca, contaminazione giallastra, polvere appiccicosa o agglomerazioni umide non dovrebbero essere accettate direttamente come normali grumi standard.

L'imballaggio di solito utilizzaBorse jumbo da 1 MT o 1,25 MT. Per le merci destinate all'esportazione, la protezione dall'umidità è particolarmente importante. Le borse Jumbo non devono essere conservate all'aperto per lungo tempo. Prima del caricamento del contenitore, è necessario controllare l'umidità sul fondo del sacco e ispezionare il contenitore per verificare la pulizia, l'odore, l'acqua stagnante, la ruggine e la polvere residua. Durante le spedizioni nella stagione delle piogge-, è necessario conservare le foto di caricamento, i numeri di lotto, i contrassegni dei bagagli, i numeri dei sigilli e i registri di campionamento-di terze parti. Il silicio metallico non è un carico delicato, ma una volta che diventa umido, polverizzato o contaminato da scorie, i costi di movimentazione a destinazione possono essere molto elevati.

L'accettazione commerciale deve concentrarsi sui dettagli: la composizione chimica dipende dai risultati dei test sui lotti; la dimensione delle particelle dipende dallo screening e dal campionamento; il contenuto di polvere dipende dalla tolleranza contrattuale; l'imballaggio dipende dal peso del sacchetto jumbo e dai segni del sacchetto; i documenti di qualità dipendono dal numero di lotto del forno, dall'origine, dalla data di ispezione e dal certificato-di terze parti. Per gli acquirenti B2B, il valore di una catena di fornitura stabile spesso non è dimostrato dalla prima spedizione, ma dalla capacità della terza e della quinta spedizione di mantenere le stesse specifiche.