Les plantes d'alumini seleccionen nuclis de silici classificats per puresa i grau. Els diferents tipus (com ara 553 #, 441 #, 3303 # i graus de puresa del 95% al 99,5%) són adequats per a diferents necessitats en la producció d'aliatges d'alumini, com ara la desoxidació, l'aliatge i l'optimització de la fosa. La selecció precisa afecta directament el rendiment i el cost de producció dels aliatges d'alumini.
Classificació i característiques dels nuclis de silici d'ús habitual a les plantes d'alumini
| Tipus de silici metall (tipus) | Grau corresponent (Grau) | Contingut de silici (Si superior o igual a) | Impureses totals (Fe+Al+Ca Inferior o igual a) | Escenaris bàsics d'adaptació |
|---|---|---|---|---|
| Tipus d'alta-puresa | 3303#,2202# | 99.5%,99.7% | 0.63%,0.42% | Aliatges d'alumini{0}}de gamma alta, fosa de precisió |
| Tipus de puresa-mitjana | 441#,421# | 99.0%,99.2% | 0.9%,0.7% | Aliatges convencionals d'alumini fos, aliatges d'alumini forjat |
| Tipus d'ús-general | 553# | 98.5% | 1.3% | Aliatges d'alumini ordinaris, desoxidació de l'alumini fos |
| Tipus econòmic | 97%, 95% de puresa | 97%,95% | 3.0%,5.0% | Fundes de baix-exigència, reposició de silici d'alumini reciclat |
Nota:El contingut d'impuresa afecta directament el rendiment de l'aliatge d'alumini-Fe fa que l'alumini s'ennegri fàcilment i redueix la plasticitat; Al (una impuresa del silici) forma fàcilment inclusions dures i trencadisses; Ca afecta fàcilment a la fluïdesa de la colada. Els aliatges d'alumini-de gamma alta requereixen un control més estricte d'aquests tres elements.
Funcions bàsiques i efectes quantitatius del silici metall utilitzat habitualment a les plantes d'alumini
(1) Enfortiment de l'aliatge: millora les propietats mecàniques dels aliatges d'alumini
Mecanisme d'acció: els àtoms de silici s'integren a la matriu d'alumini per formar una solució sòlida, o formen fases d'enfortiment (com Mg₂Si) amb magnesi, coure, etc., dificultant el moviment de dislocació i millorant la resistència i la duresa;
(2) Optimització del rendiment de la fosa: millora la fluïdesa i l'efecte de formació
Mecanisme d'acció: el silici redueix el punt de fusió dels aliatges d'alumini (punt de fusió d'alumini pur 660 graus, punt de fusió d'aliatge Al-12Si 577 graus), redueix l'estrès de contracció de solidificació i millora la fluïdesa del metall fos;
(3) Desoxidació i purificació de metall fos d'alumini: millora la puresa dels materials d'alumini
Mecanisme d'acció: el silici reacciona amb l'oxigen del metall fos d'alumini per generar SiO₂ (densitat 2,65 g/cm³), que és molt inferior a la del metall fos d'alumini (2,7 g/cm³), i es flota fàcilment per formar escòries per eliminar-les;
(4) Suplementació de silici en alumini reciclat: regula l'estabilitat de la composició
Mecanisme d'acció: els elements de silici es cremen fàcilment durant la fosa d'alumini reciclat. silici metall, com a "agent suplementari de silici", omple amb precisió el contingut de silici, assegurant la consistència del rendiment de l'aliatge;
