Classification du silicium métallique : lecture des codes de qualité Fe, Al et Ca
Laisser un message
Le silicium métal arrive sur le marché sous la forme d'une famille de qualités plutôt que d'une spécification unique. Chaque qualité est définie par les trois mêmes éléments - fer, aluminium et calcium - et le code imprimé sur le sac est un raccourci indiquant la façon dont chacun d'eux est tenu fermement. La lecture correcte de ce code décide si une livraison convient à une fusion ou pousse tranquillement l'alliage fini vers son plafond d'impuretés.
Pourquoi les notes existent
Le silicium métallique est produit par réduction du quartz avec du carbone dans un four électrique. Aucune voie de four pratique ne permet d'obtenir un produit absolument pur, car le fer, l'aluminium et le calcium pénètrent avec le quartz, avec les réducteurs de carbone, ainsi qu'à travers les électrodes et le revêtement réfractaire. Ces trois éléments sont également les plus importants pour les alliages et les réfractaires qui consomment du silicium, c'est pourquoi le commerce les a adoptés comme base de classification.
La fonderie travaille avec trois véritables leviers : la sélection des matières premières, le mélange des charges et la pratique du four. Une qualité est la publication commerciale du résultat de ces choix, et c'est la seule information qu'un acheteur voit normalement avant l'arrivée du métal.
Les trois impuretés qui définissent chaque qualité
Ferforme des phases intermétalliques dures dans les alliages d'aluminium et constitue généralement le premier élément limité par les spécifications de coulée.
Aluminiumaffecte la fluidité et la réponse de la masse fondue au traitement thermique, et il est difficile de l'enlever une fois dans le métal.
Calciumest volatile dans le four et difficile à maintenir à des niveaux très bas, c'est pourquoi les limites de calcium les plus strictes entraînent les prix les plus élevés.
Le silicium lui-même constitue l’équilibre. Une nuance métallurgique typique contient environ 98 à 99,5 % de silicium, et l'écart entre la nuance la moins chère et la plus chère s'explique presque entièrement par les trois éléments résiduels ci-dessus.
Codes de qualité et limites d'impuretés
| Code de note | Fe max | Al max | Ca max | Poste typique en approvisionnement |
|---|---|---|---|---|
| 553 | 0.50% | 0.50% | 0.30% | Qualité vrac pour l'alliage général de l'aluminium |
| 441 | 0.40% | 0.40% | 0.10% | Qualité moyenne, courante dans les alliages de coulée |
| 3303 | 0.30% | 0.30% | 0.03% | Qualité de haute pureté pour les fontes exigeantes |
| 2202 | 0.20% | 0.20% | 0.02% | Chimie serrée pour alliages spéciaux |
| 1101 | 0.10% | 0.10% | 0.01% | Pureté la plus élevée dans les approvisionnements commerciaux courants |
La même famille comprend des codes tels que 411, 421, 2502 et 1501, qui apparaissent dans les cotations et dans les anciennes listes de stocks. Ils suivent le même principe consistant à écrire les limites de fer, d'aluminium et de calcium dans le nombre, et il est préférable de les lire par rapport au certificat d'analyse du fournisseur plutôt que de les déduire uniquement des chiffres.
Des qualités en vrac aux qualités de haute pureté
La 553e année est le cheval de bataille de la famille. Il est produit dans les tonnages les plus importants et convient tout à fait aux lingots d'aluminium, où les spécifications tolèrent une teneur en fer relativement élevée. La nuance 441 repousse toutes les limites et est largement utilisée dans les alliages de coulée qui nécessitent un meilleur contrôle du fer et du calcium.
De là, les codes passent au groupe de haute pureté. Le grade 3303 réduit le calcium à 0,03 %, le grade 2202 réduit le fer et l'aluminium à 0,20 %, et le grade 1101, avec du fer et de l'aluminium à 0,10 % et du calcium à 0,01 %, est le grade le plus strict normalement cité pour un usage industriel. Chaque étape vers le bas coûte plus cher, car un quartz plus propre, des réducteurs de cendres plus faibles et un contrôle plus strict du four réduisent tous le rendement.
Au-dessus de cette fourchette se situent les qualités chimiques et électroniques, qui sont produites par un raffinage supplémentaire plutôt que par une fusion seule. Ils servent les marchés des semi-conducteurs et des matières premières chimiques et ne relèvent pas de la classification métallurgique ordinaire décrite ici.
Faire correspondre une note à la candidature
La sélection est motivée par les spécifications du produit qui consomme le silicium, et non par une préférence générale pour la pureté.
Lingots d'aluminium et pièces moulées générales :nuance 553 ou 441, choisie en fonction du coût et de la tolérance fer de l'alliage final.
Alliages de fonderie à faible teneur en fer :grade 3303 ou 2202, où l'ajout de silicium ne doit pas augmenter la teneur en fer de la masse fondue.
Désoxydation et alliage de l'acier :qualités moyennes et en vrac, où l'ajout est jugé sur la récupération plutôt que sur les niveaux résiduels.
Utilisation réfractaire et chimique :qualités sélectionnées pour la cohérence de l'analyse, car le processus en aval est sensible à la variation plutôt qu'au niveau absolu.
L’échantillonnage et l’analyse bouclent la boucle. Chaque lot de coulée est échantillonné, analysé par spectrométrie d'émission optique et délivré avec un certificat, et le numéro de lot est ce qui permet à un acheteur de retracer une livraison jusqu'à une campagne de four lorsqu'un écart apparaît.
Foire aux questions
Q : Comment le silicium métallique est-il classé ?
La classification est basée sur la teneur des trois principales impuretés résiduelles - fer, aluminium et calcium - et chaque combinaison de limites se voit attribuer un code de qualité.
Q : Que signifient les nombres 553, 441 et 3303 ?
Ils sont un raccourci pour la teneur maximale en fer, en aluminium et en calcium. Le grade 553 autorise Fe 0,50 %, Al 0,50 % et Ca 0,30 %, tandis que le grade 3303 autorise Fe 0,30 %, Al 0,30 % et Ca 0,03 %.
Q : Quelle qualité contient le moins de fer ?
Parmi les codes en approvisionnement courant, le grade 1101 a la limite de fer la plus basse à 0,10 %, suivi du 2202 à 0,20 % et du 3303 à 0,30 %.
Q : Une note inférieure est-elle toujours une meilleure note ?
Non. Un chiffre inférieur signifie une fenêtre d’impuretés plus étroite et un prix plus élevé. C'est mieux seulement si le processus de consommation nécessite réellement une chimie plus stricte.
Q : Les codes tels que 2502 ou 1501 peuvent-ils être comparés directement avec 553 ou 3303 ?
Ils appartiennent à la même idée de codage mais sont cités moins souvent, leurs limites exactes doivent donc être tirées du certificat du fournisseur pour le lot spécifique.
Q : Comment la qualité est-elle vérifiée après la livraison ?
Le lot coulé est échantillonné et analysé spectrométriquement, et le certificat est accompagné du numéro de lot afin que l'analyse livrée puisse être vérifiée par rapport à la qualité commandée.
