Tehnologie industrială de prelucrare a siliciului: zdrobire, măcinare, cernere și spălare

Ce acoperă prelucrarea industrială a siliciului

Siliciul industrial părăsește cuptorul cu arc scufundat-ca un bloc turnat brut, care conține zgură prinsă, particule fine și contaminarea suprafeței. Prelucrarea este succesiunea de etape mecanice și chimice care transformă acel bloc într-un produs comercializabil cu o distribuție a dimensiunilor definite și o chimie definită. Etapele principale sunt zdrobirea, măcinarea, cernuirea, spălarea cu acid, desprăfuirea și ambalarea, iar fiecare etapă este selectată în funcție de aplicarea finală, mai degrabă decât aplicată uniform pe tot materialul.

Scopul secvenței poate fi afirmat simplu: zdrobirea și măcinarea stabilesc dimensiunea, cernuirea clasifică dimensiunea, spălarea acidă îndepărtează o parte din suprafața fierului și aluminiului, desprăfuirea îndepărtează finele care altfel ar contamina un produs curat, iar ambalajul protejează ceea ce s-a realizat. Prin urmare, o linie de procesare este proiectată invers față de specificațiile clientului.

Zdrobire și măcinare

Reducerea dimensiunii se realizează în mod normal în etape, deoarece reducerea unui bloc turnat la o pulbere fină într-o singură etapă risipă energie și produce un exces de fine nedorite.

Zdrobirea primară reduce blocul turnat la bucăți de dimensiunea pumnului-, de obicei cu un concasor de fălci. Obiectivul în această etapă este de a elibera incluziunile vizibile de zgură, astfel încât acestea să poată fi îndepărtate prin sortare manuală sau separare magnetică.

Zdrobirea secundară reduce mai mult piesele, în mod obișnuit cu un concasor cu con sau cu ciocan, producând un furaj adecvat pentru cernerea în fracțiuni de bucăți.

Măcinarea produce fracțiile fine. Se folosește o moară cu bile sau o moară pendulă, iar timpul de ședere controlează cât de fin devine produsul.

Cererea intermediară între etape elimină materialul care îndeplinește deja specificațiile, astfel încât să nu fie peste-terren. Acest pas este cel mai eficient mod de a controla cantitatea de pulbere fină nedorită dintr-un produs bulgăre.

Controlul contaminării în timpul reducerii dimensiunii este important. Piesele de uzură din camera de zdrobire eliberează fier în produs pe măsură ce se uzează, astfel încât alegerea materialului de căptușeală și frecvența de înlocuire au un efect direct asupra conținutului de fier al siliciului finit.

Screening și clasificarea mărimii

Siliciul metalic este vândut într-un interval de dimensiuni, nu cu o singură dimensiune, iar intervalul este de obicei exprimat în milimetri pentru materialul bulgăre și în plasă pentru pulbere.

Forma produsului	Denumirea tipică a mărimii	Utilizare principală
bulgăre	10-50 mm, 10-100 mm	Dezoxidarea oțelului și adăugarea de aliaje
Granular	1-3 mm, 3-8 mm	Inoculare de turnătorie și adăugare continuă
Pulbere, grosieră	16-60 ochiuri	Aliaj de aluminiu, alimentare gravitațională
Pulbere, medie	60-120 ochiuri	Dezoxidare generală și aliere
Pulbere, bine	120-200 ochiuri	Adăugarea-rapidă de dizolvare, materie primă chimică

O sită vibrantă cu două sau trei punți produce mai multe tăieturi într-o singură trecere. Materialul supradimensionat revine la moară, iar materialul subdimensionat este fie vândut ca calitate fină separată, fie amestecat înapoi dacă specificațiile permit acest lucru. Deoarece fiecare pas de screening consumă energie și creează o pierdere de randament, prețul pulberii crește pe măsură ce tăietura devine mai fină.

Spălarea cu acid și ajustarea purității

Acolo unde este necesar un conținut scăzut de fier și aluminiu, siliciul zdrobit este tratat cu acid diluat și apoi spălat cu apă curată până când acidul rezidual este îndepărtat. Tratamentul atacă fazele bogate în fier-care se află pe granițele granulelor și dizolvă o parte din metalul de suprafață, astfel încât materialul spălat raportează un conținut mai mic de fier și aluminiu decât același material nespălat. Efectul este cel mai mare asupra fracțiilor fine, deoarece suprafața disponibilă pentru acid este mai mare.

Trei condiții practice guvernează rezultatul. Concentrația acidului și temperatura determină cât de agresiv este atacată suprafața. Timpul de scurgere determină cât de adânc pătrunde atacul. Etapa de spălare și uscare determină dacă acidul rezidual sau umiditatea sunt lăsate în urmă, ambele afectând utilizarea în aval. Materialul care este sub-spălat poate coroda ambalajele și poate crea pericole de manipulare, așa că uscarea și neutralizarea fac parte din proces, mai degrabă decât o idee ulterioară.

Desprafuirea, ambalarea si controlul calitatii

Desprăfuirea îndepărtează particulele fine generate în timpul zdrobirii și cernurii. Filtrele cu saci și separatoarele cu cicloni sunt echipamentele obișnuite, iar praful recuperat este în mod normal vândut separat ca o calitate fină, mai degrabă decât aruncat.

Detectarea metalelor și separarea magnetică îndepărtează fragmentele de echipament de zdrobire care altfel ar apărea ca o contaminare cu fier în produsul finit.

Pregătirea și analiza probelor confirmă conținutul de siliciu, fier, aluminiu și calciu al fiecărui lot înainte ca acesta să fie eliberat. O notă este o promisiune despre chimie, astfel încât rezultatul analizei guvernează mai degrabă eticheta de calificare decât setarea procesului.

Ambalajul este selectat în funcție de forma produsului: material bulgăre în saci în vrac sau bidoane, pulbere în pungi-barieră de umezeală sigilate pentru a preveni prăfuirea și-aglutinarea umidității.

Înregistrările de trasabilitate leagă un lot livrat de lotul său de cuptor și de înregistrările sale de verificare și spălare, ceea ce permite unui client să rezolve o dispută cu date, mai degrabă decât cu argumente.

Gradul Chimie și țintă de procesare

Calea de prelucrare este aleasă pentru a atinge un grad specificat, iar gradul este definit de conținutul maxim admis de fier, aluminiu și calciu. Tabelul de mai jos prezintă chimia pe care o necesită principalele clase.

Nota	Si (procent min)	Fe (procent max)	Al (procent max)	Ca (procent max)
Siliciu metalic 2202	99.58	0.2	0.2	0.02
Siliciu metalic 3303	99.37	0.3	0.3	0.03
Siliciu metalic 411	99.4	0.4	0.1	0.1
Siliciu metalic 421	99.3	0.4	0.2	0.1
Siliciu metalic 441	99.1	0.4	0.4	0.1
Siliciu metalic 551	98.9	0.5	0.5	0.1
Siliciu metalic 553	98.7	0.5	0.5	0.3

Citite împreună, notele arată de ce adâncimea de procesare respectă specificația. Trecerea de la 553 la 441 necesită limite mai stricte de aluminiu și calciu și poate fi realizată cu o selecție atentă a materiilor prime și o selecție. Atingerea la 411 sau 421 necesită un control mai strict al aluminiului, care, la rândul său, necesită un reductor redus de-aluminiu și un echipament de screening curat. Atingerea 2202 necesită controlul simultan al tuturor celor trei impurități și este susținută în mod normal de spălare cu acid, sortare suplimentară și o practică dedicată de topire. Alte compoziții chimice și intervale de dimensiuni pot fi produse la comandă atunci când specificațiile clientului diferă de clasele standard.

Întrebări frecvente

Î: Care sunt pașii principali în prelucrarea industrială a siliciului?
Secvența este zdrobirea primară și secundară, măcinarea, cernuirea intermediară și finală, spălarea acidă în cazul în care este necesar un conținut scăzut de fier sau aluminiu, desprăfuirea, detectarea metalelor, prelevarea și analizarea și, în final, ambalarea. Ruta specifică este selectată pentru a se potrivi cu gradul și dimensiunea specificate de client.

Î: De ce se face șlefuirea și cernuirea în mai multe etape?
O singură etapă de reducere irosește energie și creează un exces de fine. Cernirea între etape îndepărtează materialul care îndeplinește deja specificațiile, astfel încât nu este supra-pământean, iar supradimensionarea este returnată la moară. Acest lucru menține sub control distribuția mărimii și reduce pierderea de produs forfetare care poate fi vândut.

Î: Ce realizează spălarea cu acid?
Leșierea acidului diluat atacă fazele bogate-fier de la suprafață și de-a lungul granițelor de siliciu zdrobit, apoi materialul este spălat și uscat. Rezultatul este un conținut mai scăzut de fier și aluminiu la suprafață, cu cel mai mare efect asupra fracțiilor fine deoarece prezintă o suprafață mai mare.

Î: Cum este exprimată dimensiunea siliciului metalic?
Materialul bulgăre este descris în milimetri, cum ar fi 10-50 mm, în timp ce pulberea este descrisă în ochiuri, cum ar fi 16-200 ochiuri. Materialul granular se află între cele două și este de obicei descris în milimetri, de exemplu 1-3 mm sau 3-8 mm pentru utilizarea turnătoriei.

Î: Procesarea modifică conținutul de siliciu?
Prelucrarea modifică în principal distribuția mărimii și chimia suprafeței. Conținutul de siliciu al unei clase este stabilit în mare parte de sarcina cuptorului și de calitatea reductorului, în timp ce zdrobirea, cernuirea și spălarea sunt folosite pentru a menține nivelurile de fier și aluminiu în limitele permise de calitate.

Î: Care grad necesită cea mai profundă prelucrare?
Clasele precum 2202, care limitează fierul, aluminiul și calciul în același timp, necesită cea mai atentă practică: materii prime selectate cu -puritate scăzută, echipamente curate de zdrobire și sortare și, de obicei, spălare cu acid și sortare suplimentară. Calitățile standard, cum ar fi 553, au nevoie doar de zdrobire, cernere și desprăfuire.

Î: Cum se verifică calitatea produsului înainte de expediere?
Fiecare lot este prelevat și analizat pentru siliciu, fier, aluminiu și calciu, iar separarea magnetică și detectarea metalelor sunt utilizate pentru îndepărtarea fragmentelor de fier introduse prin uzura echipamentului de zdrobire. Rezultatul analizei, mai degrabă decât setarea procesului, determină nota care este declarată.