Един материал, две физически форми
Металният силиций и металният силициев прах не са две различни сплави. Те са един и същ претопен продукт, който се отличава с размера на частиците и произтичащите от това последствия при работа. Насипният метален силиций се доставя като слитъци, бучки или гранули до няколко милиметра. Металният силициев прах е същият материал, смлян, смлян или класифициран на фино парче, обикновено всичко под около 1 mm и често много по-фин, когато е посочен размер на мрежата.
Тъй като химията е непроменена, полезното разграничение не е химично, а физическо: повърхностна площ на единица маса, поведение на потока, склонност към окисляване по време на съхранение и начинът, по който материалът се дозира в процес надолу по веригата.
Производственият път и мястото, където двата потока се разделят
И двете форми започват с кварцит, редуциран с въглерод в потопена дъгова пещ при приблизително 1800-2000 C. Изпуснатият силиций се отлива, охлажда и натрошава. В този момент потокът се разделя. Материалът, предназначен като насипен продукт, се пресява на парчета или гранули и се опакова. Материалът, предназначен като прах, преминава през челюстно раздробяване, след това валцова или топкова мелница и накрая въздушно класифициране или пресяване, така че да се спази декларираното разпределение на размера на частиците.
Етапът на смилане добавя две търговски реалности. Първо, разходите за енергия и износване на тон нарастват рязко с намаляването на целевия размер, така че фините разфасовки носят истинска премия за преобразуване. Второ, фрезоването увеличава площта на повърхността и с това излагането на метала на въздух и влага, поради което спецификациите на прах обикновено включват изискване за опаковка и-срок на годност, което спецификациите на бучки не включват.
Физическо поведение и боравене
| Атрибут | Метален силиций (насипен) | Метален силициев прах |
|---|---|---|
| Типична форма | Слитък, бучка 10-100 mm, гранули 3-10 mm | Под 1 мм, доставя се като мрежови-градуирани разфасовки |
| Обемна плътност | Високи, свободно{0}}течащи като отделни парчета | Слаба, склонност към уплътняване и разпрашаване |
| Площ на повърхността | Ниска спрямо масата | Висок риск от окисление и{0}}поемане на влага |
| Дозиране | Зарежда се по тегло, често с кран или колан | Подхранва се чрез хранилка със загуба{0}}-тегло, инжектиране или суспензия |
| Опаковка | Едно{0}}тонни джъмбо торби, подплатени, ако е необходимо | 25 кг подплатени торби или запечатани варели, бариера срещу влага |
| Необходимост от скрининг | Надбавка за по-голям и по-малък размер | Разпределение на размера на частиците и горен разрез |
Въпросът за окисляването често се надценява в общи термини и подценява в конкретни. Компактната бучка образува тънък повърхностен оксиден филм, който е до голяма степен безвреден за следващата стопилка. Финият прах има достатъчно повърхност, за да реагира измеримо при влажно съхранение, така че съответният контрол не е химическият състав на партидата, а запечатването и възрастта на опаковката при пристигането.
Избор на приложения и спецификации
Насипният силиций е по подразбиране за процеси, които зареждат твърд метал: дезоксидиране и легиране на стомана и чугун, алуминиева сплав, където е подходяща разтваряща се бучка, и захранване за по-нататъшно топене. Избраната степен все още следва GB/T 2881, като Si553 и Si441 покриват общото металургично приложение, а по-ниските степени на желязо Si3303, Si2202 и Si1101 са избрани там, където химията надолу по веригата е чувствителна към желязо, алуминий или калций.
Прахът обслужва процеси, при които дисперсията, скоростта на реакцията или контролът на формулировката доминират. Те включват огнеупорни и керамични смеси, смеси от прахова металургия, формулировки на консумативи за заваряване и химически пътища, при които скоростта на разтваряне определя времето на цикъла. В тези случаи спецификацията за закупуване се измества от прозорец за размер на бучките към разпределение на размера на частиците с дефиниран горен разрез, плюс ограничения на влагата и на фината фракция, които процесът не може да толерира.
Грешка в спецификацията обикновено се проявява по един от двата начина: прахът е посочен там, където процесът е искал да се образува на бучки, причинявайки излишно разпрашаване и загуби от окисляване, или посочвайки бучки, където процесът се нуждае от дисперсия, което води до бавно и непълно разтваряне. Съгласуването на формата с оборудването за хранене е по-важно от съпоставянето й с таблицата с класове.
Често задавани въпроси
Q:Различава ли се химически силициевият прах от металната силициева бучка?
О: Не. Химията е същата степен на разтопения силиций. Разликата е в разпределението на размера на частиците и изискванията за обработка и съхранение, които следват.
Q:Какъв размер на частиците се счита за силициев метален прах?
A: Търговската практика третира материал под приблизително 1 mm като прах, с търговски разфасовки, след това определени чрез мрежа или чрез декларирано разпределение на размера на частиците с горен разрез.
Q:Защо силициевият прах струва повече на тон, отколкото на бучка?
О: Фрезоването и класифицирането консумират енергия и генерират загуби на износване и пробив, а фините разфасовки често изискват облицовани,-влагозащитни опаковки. Премията отразява разходите за преобразуване, а не по-високото съдържание на силиций.
Q:Прахът окислява ли се при съхранение?
О: Финият прах има голяма повърхност и ще поеме кислород и влага при влажни условия. Запечатано опаковане, сухо складиране и ротация „първи влязъл-първи{3}}излязъл“ са практическите контроли.
Q:Може ли бучката да се стрие на място, вместо да се купува прах?
О: Може, когато има подходяща мелница и класификация, но неконтролираното раздробяване дава нестабилно разпределение по размер и висока фракция на фини частици, което обикновено е по-лошо от закупуването на класифициран разфасовка.
Q:Коя степен се използва за алуминиева сплав?
О: Общите металургични степени са обичайни за сплави, докато се избират по-ниски-качества на желязо като Si3303 и по-ниски, където пренасянето на желязо-в сплавта трябва да бъде сведено до минимум.
