Kif isir il-metall tas-silikon? Mill-Kwarz għal Silikon ta' Grad-Metallurġiku

X'inhu Metall tas-Silikon?

Il-metall tas-silikon, imsejjaħ ukoll silikon ta' grad metallurġiku (MG-Si) jew silikon industrijali, huwa prodott ta' element semi-metalliku b'kontenut ta' silikon ta' bejn wieħed u ieħor 98-99.7%. Huwa l-materjal bażi għal-ligi tal-aluminju-silikon, polimeri tas-silikon, silikon ta 'grad elettroniku, u polysilicon fotovoltajku. B'differenza mill-ferrosilicon, li fih il-ħadid, il-metall tas-silikon huwa essenzjalment silikon elementali pur bi traċċi ta 'impuritajiet.

Materja Prima u Preparazzjoni

Il-produzzjoni tibda bi kwarz ta'-purità għolja jew kwarżit li jkun fih ħadid, aluminju u kalċju baxx ħafna. Ir-redunt tal-karbonju huwa taħlita ta 'kokk tal-pitrolju, faħam tal-kannol u faħam magħżula biex tagħti r-reattività t-tajba u l-profil ta' impurità. Il-kwarz huwa maħsul, imfarrak, u daqs, u r-reduttivi huma mnixxfa u mħallta. Il-kwalità tal-materja prima hija l-ewwel punt ta 'kontroll: l-impuritajiet fl-għalf fil-biċċa l-kbira jispiċċaw fil-prodott.

Tidwib fil-Furn tal-Ark Elettriku Mgħaddas

Iċ-ċarġ imħallat jiġi mdaħħal kontinwament f'forn mgħaddas bl-ark elettriku b'elettrodi ta' tliet-fażijiet. Il-forn jaħdem f'temperaturi 'l fuq minn 1800 grad, u r-reazzjoni tal-qalba hija t-tnaqqis karbotermiku tas-silika:

SiO2 + 2C=Si + 2CO

Is-silikon likwidu jiġbor fil-qiegħ tal-forn u jiġi sfruttat perjodikament, filwaqt li l-monossidu tal-karbonju jiġi maħruq jew irkuprat. Il-konsum tal-enerġija huwa l-ispiża operattiva dominanti, tipikament fil-medda ta '11,000-13,000 kWh għal kull tunnellata ta' silikon skont l-effiċjenza tal-forn u l-materja prima.

Raffinar, Tidwib, u Daqs

Is-silikon sfruttat fih aluminju maħlul, kalċju u ħadid. Ir-raffinar isir permezz ta 'l-ossiġnu jew lancing ta' l-arja b'żidiet ta 'fluss, li jossidaw l-aluminju u l-kalċju f'gagazza li tista' titneħħa; ħadid huwa kkontrollat ​​prinċipalment permezz ta ' l-għażla tal-materja prima. Il-metall raffinat huwa mitfugħ f'ingotti jew ċangatura kontinwa, imkessaħ, mgħaffeġ, u skrinjat f'daqsijiet tal-prodott bħal ċapep, granuli jew trab ta '10-100 mm. Is-separazzjoni manjetika tneħħi kwalunkwe pickup tal-ħadid metalliku mit-tagħmir tat-tgħaffiġ.

Sistema tal-Grad u Speċifikazzjonijiet

Grad	Fe max	Al max	Ca max	Si min
553	0.5%	0.5%	0.3%	98.5%
441	0.4%	0.4%	0.1%	99.0%
3303	0.3%	0.3%	0.03%	99.3%
2202	0.2%	0.2%	0.02%	99.5%

Applikazzjonijiet tal-Gradi Differenti

Grad 553: liga ġenerali tal-aluminju u materja prima tas-silikon.

Grad 441: ligi fondut b'limiti aktar stretti tal-ħadid u proċessi kimiċi.

Gradi 3303 u 2202: applikazzjonijiet ta' aluminju u kimiċi ta' valur-ogħla, u titjib fil-materja prima lejn purità fotovoltajka.

Kif il-Kwalità Hija Kontrollata fil-Fabbrika

Impjant li jipproduċi jikkontrolla l-kwalità fi tliet stadji: analiżi tal-materja prima li tidħol, parametri tal-operat tal-forn (input tal-enerġija, bilanċ tal-għalf, skeda ta 'tapping), u analiżi tal-prodott finali permezz ta' XRF jew kimika mxarrba fuq kull lott. Ċertifikati ta 'analiżi jirrapportaw silikon, ħadid, aluminju, kalċju, u elementi addizzjonali bħal fosfru u boron meta meħtieġ. Ix-xerrejja għandhom jitolbu l-assaġġ tal-lott, jiddefinixxu r-regoli tat-teħid tal-kampjuni, u jivverifikaw id-distribuzzjoni tad-daqs tal-partiċelli mal-wasla.

FAQ

1. X'inhi d-differenza bejn il-metall tas-silikon u l-ferrosilicon?

Ferrosilicon huwa liga tal-ħadid-silikon (tipikament 15-90% silikon bil-ħadid bħala l-bilanċ) użata prinċipalment għad-deossidazzjoni tal-azzar u l-inokulazzjoni tal-ħadid nodulari. Il-metall tas-silikon huwa silikon kważi pur u jintuża fejn il-ħadid m'għandux jiġi introdott, bħal ligi tal-aluminju u silikoni.

2. Għaliex il-produzzjoni tal-metall tas-silikon hija daqshekk intensiva fl-enerġija-?

It-tnaqqis karbotermiku tal-kwarz jeħtieġ temperaturi 'l fuq minn 1800 grad sostnuti elettrikament. Il-biċċa l-kbira tal-enerġija hija kkunsmata mir-reazzjoni tat-tnaqqis innifisha u mit-telf tas-sħana tal-forn, u huwa għalhekk li l-ispiża tal-elettriku tiddetermina fil-biċċa l-kbira l-kompetittività tar-reġjuni tal-produzzjoni.

3. Nista' nuża l-grad 553 għal applikazzjonijiet ta' grad-kimiku?

Għal ħafna proċessi tas-silikonju, 553 jew 441 huwa adattat. Madankollu, l-ispeċifikazzjonijiet tal--grad kimiku jikkontrollaw ukoll il-fosfru u l-boron, għalhekk ikkonferma l-analiżi sħiħa mal-produttur aktar milli tiddependi fuq il-grad ta' tliet-ċifri biss.

4. Liema daqs tal-partiċelli għandi tordna?

Ċapep ta 'żidiet tal-forn tal-ilbies ta' 10-100 mm f'impjanti tal-aluminju; granuli ta '0.2-6 mm suit wire feeding u dożaġġ kimiku. Ikkonferma l-limitu tal-multi fil-kuntratt sabiex id-distribuzzjoni tad-daqs taqbel mat-tagħmir tiegħek.

5. Kif nivverifika l-kwalità ta 'lott ikkunsinnat?

Qabbel iċ-ċertifikat ta 'analiżi mal-kuntratt, iċċekkja d-distribuzzjoni tad-daqs permezz ta' screening, u jekk meħtieġ ikkummissjona analiżi indipendenti. Żomm kampjuni miżmuma ssiġillati minn kull lott għar-riżoluzzjoni tat-tilwim.