सिलिकॉन धातुदो प्रमुख औद्योगिक क्षेत्रों के लिए एक मुख्य कच्चा माल है: एल्यूमीनियम मिश्र धातु उत्पादन और ऑर्गेनोसिलिकॉन संश्लेषण। तीन सबसे अधिक कारोबार किए जाने वाले वाणिज्यिक ग्रेड हैंसिलिकॉन धातु 553, सिलिकॉन धातु 441औरसिलिकॉन धातु 3303. कई खरीदार अपनी स्वयं की उत्पादन प्रक्रिया की अशुद्धता सहनशीलता को पूरी तरह से समझे बिना केवल मूल्य टैग के आधार पर ग्रेड का चयन करते हैं।
एल्यूमीनियम गलाने में, अतिरिक्त लोहा और कैल्शियम कास्टिंग प्रदर्शन को ख़राब कर सकते हैं और स्क्रैप दर को बढ़ा सकते हैं। ऑर्गेनोसिलिकॉन मोनोमर उत्पादन के लिए, भारी धातु की अशुद्धियाँ तांबे आधारित उत्प्रेरक को जहर देंगी, मोनोमर उपज कम करेंगी और अधिक अवांछित उपोत्पाद उत्पन्न करेंगी। गलत सिलिकॉन धातु ग्रेड का उपयोग करने से छिपे हुए उत्पादन नुकसान होंगे, भले ही कच्चे माल की खरीद लागत प्रतिस्पर्धी लगती हो।
तीन ग्रेडों के बीच प्रदर्शन अंतर
553 तीनों में सबसे कम शुद्धता वाला ग्रेड है। इसमें आयरन, एल्यूमीनियम और कैल्शियम की मात्रा अधिक होती है। उत्पादन लागत अपेक्षाकृत निम्न स्तर पर रहती है। इसकी अशुद्धता सहनशीलता सीमित है। उच्च कैल्शियम और भारी धातु सामग्री संवेदनशील रासायनिक संश्लेषण में इसके उपयोग को प्रतिबंधित करती है।
441 सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला सामान्य प्रयोजन ग्रेड है। यह शुद्धता और उत्पादन लागत को संतुलित करता है। आयरन और एल्युमीनियम को अधिकतम 0.40% तक नियंत्रित किया जाता है, और कैल्शियम को 0.10% तक सीमित किया जाता है। यह अधिकांश मानक उत्पादन परिदृश्यों में फिट बैठता है और एल्यूमीनियम और ऑर्गेनोसिलिकॉन दोनों उद्योगों के लिए काम करता है। यह बड़े पैमाने पर विनिर्माण के लिए वर्कहॉर्स ग्रेड है।
3303 उच्च शुद्धता वाली सिलिकॉन धातु है। आयरन और एल्यूमीनियम को 0.30% पर सीमित किया गया है, और कैल्शियम को 0.03% से नीचे सख्ती से नियंत्रित किया गया है। बोरान, फॉस्फोरस और ट्रेस भारी धातुओं को भी काफी निचले स्तर पर रखा गया है। सामग्री उच्च आवश्यकता वाली उत्पादन लाइनों के लिए स्थिर प्रदर्शन प्रदान करती है, लेकिन कच्चे माल की लागत 553 और 441 से अधिक है।
मूल ग्रेड परिभाषा और रासायनिक विशिष्टता
सिलिकॉन धातु के लिए चार अंकों का नामकरण नियम क्रम में लौह, एल्यूमीनियम और कैल्शियम की अधिकतम सामग्री का प्रतिनिधित्व करता है। उदाहरण के लिए Si 553 का अर्थ है Fe 0.50% से कम या उसके बराबर, Al 0.50% से कम या उसके बराबर, Ca 0.30% से कम या उसके बराबर। ये तीन तत्व प्राथमिक नियंत्रण आइटम हैं। उच्च अंत अनुप्रयोगों के लिए, खरीदारों को बोरॉन, फॉस्फोरस की निगरानी करने और निकल, तांबा और टाइटेनियम सहित भारी धातुओं का पता लगाने की भी आवश्यकता होती है।
| पैरामीटर | सिलिकॉन धातु 553 | सिलिकॉन धातु 441 | सिलिकॉन धातु 3303 |
|---|---|---|---|
| सिलिकॉन (सी) मिनट | 98.5% | 99.0% | 99.3% |
| आयरन (Fe) अधिकतम | 0.50% | 0.40% | 0.30% |
| एल्यूमिनियम (अल) अधिकतम | 0.50% | 0.40% | 0.30% |
| कैल्शियम (Ca) अधिकतम | 0.30% | 0.10% | 0.03% |
| विशिष्ट बोरोन | 80‑150 पीपीएम | 40‑80 पीपीएम | 15‑40 पीपीएम |
| विशिष्ट फास्फोरस | 60‑120 पीपीएम | 30‑70 पीपीएम | 10‑35 पीपीएम |
| सामान्य अशुद्धता स्तर | उच्च | मध्यम | कम |
एल्यूमीनियम और सिलिकॉन के लिए उपयोग किया जाता है
एल्यूमिनियम मिश्र धातु उत्पादन के लिए आवेदन
एल्यूमीनियम मिश्र धातु विनिर्माण में मिश्रधातु के रूप में बड़ी मात्रा में सिलिकॉन धातु की खपत होती है। विभिन्न एल्यूमीनियम उत्पाद लाइनों में अलग-अलग अशुद्धता सीमाएँ होती हैं।
सिलिकॉन धातु 553
553 का उपयोग ढीली अशुद्धता आवश्यकताओं के साथ कम अंत कास्टिंग एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए किया जा सकता है। यह उच्च शक्ति एल्यूमीनियम, ऑटोमोटिव एल्यूमीनियम भागों या एक्सट्रूज़न प्रोफाइल के लिए उपयुक्त नहीं है। उच्च लौह और कैल्शियम एल्यूमीनियम मैट्रिक्स के अंदर भंगुर इंटरमेटेलिक चरण बनाएंगे। ये चरण लचीलापन कम करते हैं, सतह दोष पैदा करते हैं और तैयार उत्पादों की अस्वीकृति दर बढ़ाते हैं।
सिलिकॉन धातु 441
अधिकांश सामान्य एल्यूमीनियम मिश्र धातु उत्पादन के लिए 441 मुख्य धारा की पसंद है। यह सामान्य डाई कास्टिंग मिश्र धातुओं और साधारण एक्सट्रूज़न सामग्री के लिए अच्छा काम करता है। यह स्थिर मिश्रधातु प्रभाव और अच्छा लागत प्रदर्शन प्रदान करता है। ऑटोमोटिव ग्रेड और उच्च शक्ति एल्यूमीनियम के लिए, निर्माताओं को खरीद अनुबंधों में बोरान और फास्फोरस पर अतिरिक्त सीमाएं जोड़ने की आवश्यकता है।
सिलिकॉन धातु 3303
3303 को उच्च स्तरीय एल्यूमीनियम अनुप्रयोगों के लिए चुना गया है। यह उच्च शक्ति एल्यूमीनियम, एयरोस्पेस संबंधित मिश्र धातुओं और सटीक कास्टिंग भागों के लिए उपयुक्त है। कम अशुद्धता सामग्री हानिकारक इंटरमेटेलिक गठन से बचती है। यह एल्यूमीनियम उत्पादों के यांत्रिक प्रदर्शन और सतह की गुणवत्ता में सुधार करने में मदद करता है।
ऑर्गेनोसिलिकॉन (सिलिकॉन) उत्पादन के लिए आवेदन
ऑर्गेनोसिलिकॉन मोनोमर संश्लेषण तांबे आधारित उत्प्रेरक के साथ द्रवीकृत बिस्तर रिएक्टरों में चलता है। भारी धातुओं का पता लगाने से उत्प्रेरक निष्क्रिय हो जाएगा और डाइमिथाइलडाइक्लोरोसिलेन चयनात्मकता कम हो जाएगी। कैल्शियम की मात्रा द्रवित बिस्तर के अंदर प्रतिक्रिया स्थिरता को भी सीधे प्रभावित करती है।
सिलिकॉन धातु 553
ऑर्गेनोसिलिकॉन मोनोमर उत्पादन के लिए 553 की अनुशंसा नहीं की जाती है। उच्च कैल्शियम और ट्रम्प भारी धातु की अशुद्धियाँ द्रवीकृत बिस्तर प्रतिक्रिया को बाधित कर देंगी। इससे अस्थिर रूपांतरण दर, अपशिष्ट तेल उत्पादन में वृद्धि और बार-बार रिएक्टर समायोजन होता है। इसका उपयोग केवल बहुत ही ढीले गुणवत्ता मानकों वाले निम्न ग्रेड सिलिकॉन उत्पादों के लिए किया जा सकता है।
सिलिकॉन धातु 441
441 पारंपरिक ऑर्गेनोसिलिकॉन उत्पादन के लिए मानक ग्रेड है। इसे सामान्य सिलिकॉन तेल, साधारण सिलिकॉन रबर और सामान्य सीलेंट निर्माण के लिए व्यापक रूप से अपनाया जाता है। खरीदारों को सीओए में निकल, तांबा और टाइटेनियम की सीमा की पुष्टि करनी चाहिए। लगातार प्रतिक्रिया चक्र बनाए रखने के लिए स्थिर कैल्शियम स्तर महत्वपूर्ण है।
सिलिकॉन धातु 3303
3303 को उच्च अंत ऑर्गेनोसिलिकॉन उत्पादन के लिए लक्षित किया गया है। इसका उपयोग उच्च पारदर्शिता सिलिकॉन, विशेष सिलेन और उच्च प्रदर्शन सीलेंट के लिए किया जाता है। अल्ट्रा लो कैल्शियम और ट्रेस हेवी मेटल सामग्री उत्प्रेरक विषाक्तता को धीमा कर देती है। यह मोनोमर चयनात्मकता में सुधार करता है और अवांछित उपोत्पादों की पीढ़ी को कम करता है।
संदर्भ मिलान तालिका
| अंतिम उपयोग | अनुशंसित ग्रेड | प्रमुख नियंत्रण बिंदु | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|---|
| कम अंत एल्यूमीनियम कास्टिंग | 553 | फे, अल सामग्री | उच्च शक्ति या ऑटोमोटिव एल्यूमीनियम के लिए नहीं |
| सामान्य डाई कास्टिंग और एक्सट्रूज़न एल्यूमीनियम | 441 | सीए, बी, पी | बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए सबसे अधिक लागत प्रभावी |
| उच्च शक्ति परिशुद्धता एल्यूमीनियम मिश्र धातु | 3303 | पूर्ण ट्रेस अशुद्धता नियंत्रण | कच्चे माल की अधिक लागत |
| सामान्य सिलिकॉन तेल और साधारण रबर | 441 | सीए, नी, क्यू, टीआई | थोक ऑर्गेनोसिलिकॉन आउटपुट के लिए मानक विकल्प |
| उच्च पारदर्शिता सिलिकॉन और विशेष सिलेन | 3303 | निम्न Ca और भारी धातु सीमाएँ | उत्प्रेरक निष्क्रियता को कम करता है |
| ढीले विनिर्देश के साथ निम्न ग्रेड सिलिकॉन | 553 | उच्च अशुद्धता जोखिम | आधुनिक सिलिकॉन संयंत्रों में शायद ही कभी उपयोग किया जाता है |
टिप्पणी:
कम कीमत के लिए केवल 553 का चयन। 553 पर स्विच करने के बाद कई एल्युमीनियम और सिलिकॉन कारखानों को गुणवत्ता की हानि का सामना करना पड़ता है। उच्च स्क्रैप दर और उत्पादन डाउनटाइम प्रारंभिक कच्चे माल की बचत की भरपाई करता है।
उच्च स्तरीय ऑर्गेनोसिलिकॉन या प्रीमियम एल्यूमीनियम के लिए 441 का उपयोग करना। यहां तक कि सूक्ष्म अशुद्धियों के छोटे उतार-चढ़ाव भी अंतिम उत्पाद प्रदर्शन को प्रभावित करेंगे।
सामान्य बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए 3303 का अत्यधिक उपयोग। उच्च शुद्धता ग्रेड कम आवश्यकता वाली लाइनों के लिए कोई अतिरिक्त लाभ नहीं लाता है और कुल उत्पादन लागत को बढ़ाता है।
गुणवत्ता का आकलन केवल चार अंकों की ग्रेड संख्या से किया जाता है। चार अंकों का कोड केवल आयरन, एल्यूमीनियम और कैल्शियम को कवर करता है। बोरॉन, फॉस्फोरस और भारी धातुओं को अलग से निरीक्षण की आवश्यकता होती है।
553, 441 और 3303 सिलिकॉन धातु एल्युमीनियम और सिलिकॉन उद्योगों के लिए अलग-अलग उत्पादन परिदृश्यों में काम करते हैं।
चयन का निर्णय केवल खरीद मूल्य से नहीं किया जाना चाहिए। उत्पादन लाइनों को अपनी स्वयं की अशुद्धता सहनशीलता, उत्पाद गुणवत्ता मानक और प्रसंस्करण उपकरण के साथ सिलिकॉन धातु ग्रेड से मेल खाने की आवश्यकता होती है। उचित ग्रेड मिलान निर्माताओं को उत्पादन स्थिर करने, स्क्रैप दर कम करने और उचित समग्र उत्पादन लागत प्राप्त करने में मदद करता है।
