تجزیه و تحلیل جامع از فرآیند تولید پودر سیلیکون فلزی: مراحل کلیدی از مواد اولیه تا محصول نهایی!

مواد اولیه با کیفیت بالا پایه و اساس تولید پودر سیلیکون فلزی با کیفیت بالا هستند. مواد اولیه اولیه برای تولیدپودر سیلیکون فلزیعوامل کاهش دهنده سنگی سیلیس و کربن هستند. سنگ سیلیس باید با میزان سیلیس بالا (به طور معمول بیشتر از یا مساوی 98 ٪) و سطح ناخالصی پایین انتخاب شود ، با انواع مشترک از جمله کوارتزیت و سنگ کوارتزیت. مواد کاهش دهنده مبتنی بر کربن به طور معمول کک نفتی ، ذغال سنگ یا ذغال سنگ قیر هستند که به میزان کربن ثابت بالا و محتوای خاکستر کم نیاز دارند. قبل از ورود به فرآیند تولید ، مواد اولیه باید تحت درمان قرار بگیرند: سنگ سیلیس خرد شده و غربالگری می شود تا اطمینان حاصل شود که اندازه ذرات نیازهای تولید را برآورده می کند ، که معمولاً بین 10-50 میلی متر کنترل می شود. عوامل کاهش کربن نیز خرد شده و غربال می شوند و به دنبال آن خشک شدن برای از بین بردن رطوبت ، جلوگیری از تداخل در انتقال حرارت و واکنشهای شیمیایی در فرآیندهای بعدی.

ذوب کردن فرآیند اصلی تولید پودر سیلیکون است که به طور معمول با استفاده از کوره قوس الکتریکی انجام می شود. سیلیس از قبل درمان شده و مواد کاهش دهنده مبتنی بر کربن در یک نسبت خاص مخلوط شده و به کوره قوس الکتریکی اضافه می شوند. در دمای بالا (درجه 1800-2000) ، سیلیس موجود در سیلیس با عوامل کاهش کربن برای تولید سیلیکون و مونوکسید کربن از نظر شیمیایی واکنش نشان می دهد. در طول واکنش ، پارامترهایی مانند موقعیت الکترود ، شدت جریان و میزان تغذیه مواد اولیه برای حفظ دمای پایدار و واکنشهای شیمیایی در کوره کنترل می شوند. پس از یک دوره ذوب ، سیلیکون تولید شده در پایین کوره جمع می شود. پس از رسیدن به مقدار کافی ، سیلیکون مذاب تخلیه می شود و به شمشهای سیلیکون ریخته می شود. در طی فرآیند ذوب کوره قوس الکتریکی ، جو کوره و دما باید به شدت کنترل شود تا آلودگی ناخالصی به حداقل برسد و خلوص سیلیکون فلزی را تقویت کند.

شمشهای سیلیکونی ریخته شده از کوره قوس الکتریکی باید بیشتر به شکل پودر پردازش شود. ابتدا از یک سنگ شکن برای شکستن شمشهای سیلیکون به قطعات کوچکتر استفاده می شود ، با بلوک های سیلیکون خرد شده به طور معمول از 20 تا 100 میلی متر. بلوک های سیلیکون خرد شده سپس برای پردازش بیشتر در تجهیزات سنگ زنی تغذیه می شوند. تجهیزات سنگ زنی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد شامل کارخانه های توپ و ریموند میلز است. در طی فرآیند سنگ زنی ، پارامترهایی مانند زمان سنگ زنی ، نوع و مقدار رسانه سنگ زنی کنترل می شوند تا بلوک های سیلیکون را در آن قرار دهندپودر سیلیکون فلزیاز اندازه ذرات مورد نظر برای به دست آوردن پودر سیلیکون فلزی با اندازه ذرات یکنواخت ، مواد زمینی با استفاده از یک دستگاه غربالگری بیشتر مورد بررسی قرار می گیرند تا ذرات را که نیاز به اندازه ذرات را برآورده نمی کنند ، از بین ببرند. به طور معمول ، دامنه اندازه ذرات پودر سیلیکون فلزی بین 80 تا 325 مش است.

برای برآورده کردن نیازهای خلوص پودر سیلیکون فلزی برای صنایع مختلف ، زمینپودر سیلیکون فلزیبه طور معمول تحت درمان با تصفیه قرار می گیرد. روشهای تصفیه متداول شامل تصفیه شیمیایی و تصفیه فیزیکی است. تصفیه شیمیایی در درجه اول شامل از بین بردن ناخالصی های فلزی و غیر فلزی مانند آهن ، آلومینیوم و کلسیم از پودر سیلیکون فلزی از طریق شستشوی اسید ، شستشوی قلیایی و سایر روشها است. تصفیه فیزیکی از روشهایی مانند جداسازی مغناطیسی و جداسازی گرانش استفاده می کند ، و از تفاوت های خاصیت فیزیکی بین ناخالصی ها و سیلیکون برای جدا کردن ناخالصی استفاده می کند. در طی فرآیند تصفیه ، پارامترهای فرآیند باید به شدت کنترل شوند تا اطمینان حاصل شود که ناخالصی ها بدون تأثیر بر عملکرد پودر سیلیکون فلزی برداشته می شوند. پودر سیلیکون فلزی خالص شده باید با تست کیفیت دقیق ، با استفاده از موارد آزمایشی از جمله توزیع اندازه ذرات ، ترکیب شیمیایی (محتوای دی اکسید سیلیکون ، محتوای ناخالصی و غیره) و خصوصیات فیزیکی (چگالی فله ، جریان پذیری و غیره) انجام شود. فقط پودر فلزی سیلیکون که مطابق با تمام استانداردهای کیفیت است ، می توانند به عنوان محصولات نهایی بسته بندی و فروخته شوند.

پودر سیلیکون فلزی تمام شده به طور معمول در ظروف مهر و موم شده بسته بندی می شود تا از جذب رطوبت ، اکسیداسیون یا آلودگی در هنگام ذخیره و حمل و نقل جلوگیری شود. مواد بسته بندی متداول شامل کیسه های بافته شده پلاستیکی و کیسه های کاغذی کامپوزیت ، با مشخصات بسته بندی بر اساس نیاز مشتری ، به طور معمول 25 کیلوگرم در هر کیسه یا 50 کیلوگرم در هر کیسه است. پودر سیلیکون فلزی بسته بندی شده باید در یک انبار خشک و با تهویه مناسب ، به دور از هوای مرطوب و مواد خورنده ذخیره شود و برای جلوگیری از آتش سوزی یا انفجار از منابع آتش و منابع حرارتی دور نگه داشته شود. در حین ذخیره سازی ، برای اطمینان از کیفیت مداوم ، باید چک های نقطه ای منظم روی محصول انجام شود.