فلز سیلیکون برای تولید آلیاژ آلومینیوم: کاربردها، درجه ها، الزامات کیفیت و راهنمای خرید

فلز سیلیکون برای آلیاژهای آلومینیومیک ماده خام مهم برای تولیدکنندگانی است که آلومینیوم ریخته‌گری، آلیاژهای آلومینیوم{0}}سیلیکون و سایر محصولات سیلیکونی-حاوی آلومینیوم را تولید می‌کنند. سیلیکون به آلومینیوم اضافه می شود زیرا می تواند بر سیالیت، قابلیت ریخته گری، رفتار انجماد و ترکیب نهایی آلیاژ تأثیر بگذارد.

با این حال، برای یک تولیدکننده آلومینیوم، خرید فلز سیلیکون صرفاً یافتن موادی با درصد سیلیکون بالا نیست. ارزش واقعی مواد به این بستگی داردمحتوای سیلیکون، آهن، آلومینیوم، کلسیم، اندازه ذرات، قوام، رفتار ذوب، قیمت و قابلیت اطمینان تحویل.

این راهنما توضیح می دهد که چگونه فلز سیلیکون در تولید آلیاژ آلومینیوم استفاده می شود و تیم های تدارکاتی باید در هنگام انتخاب یک تامین کننده در نظر بگیرند.

1. چرا سیلیکون به آلیاژهای آلومینیوم اضافه می شود؟

سیلیکون یکی از پرکاربردترین عناصر آلیاژی در مواد پایه آلومینیومی-است.

افزودن سیلیکون می‌تواند ویژگی‌های ریخته‌گری آلیاژهای آلومینیوم، به‌ویژه سیالیت و مقاومت در برابر برخی مشکلات مربوط به ریخته‌گری- را بهبود بخشد.

بنابراین آلیاژهای آلومینیوم{0}}سیلیکون به طور گسترده در کاربردهایی که عملکرد ریخته‌گری و کاهش وزن مهم هستند استفاده می‌شوند.

بخش‌های استفاده نهایی{0}}بالقوه عبارتند از:

• قطعات خودرو؛
• چرخ;
• اجزای موتور؛
• ماشین آلات;
• ریخته گری صنعتی;
• تجهیزات حمل و نقل؛
• محصولات مهندسی عمومی

برای تولیدکنندگان، مقدار سیلیکون اضافه شده باید به دقت کنترل شود زیرا ترکیب آلیاژ نهایی نیاز به یک محدوده شیمیایی خاص دارد.

2. فلز سیلیکون به عنوان ماده اولیه آلیاژ آلومینیوم

در تولید صنعتی، فلز سیلیکون می تواند به عنوان منبع سیلیکون برای آلیاژسازی عمل کند.

بخش خرید معمولاً قبل از در نظر گرفتن قیمت روی مشخصات شیمیایی تمرکز می کند.

یک پرس و جو معمولی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

سیلیکون متال 553

یا:

سیلیکون متال 441

یا:

سیلیکون متال 3303

درجه مناسب بستگی به مشخصات آلیاژ نهایی دارد.

خریدار نباید تصور کند که درجه فلز سیلیکون با خلوص-به‌طور خودکار آلیاژ آلومینیوم بهتری تولید می‌کند.

سوال کلیدی این است:

آلیاژ آلومینیوم نهایی چه سطوح ناخالصی را می تواند تحمل کند؟

3. چرا ترکیب شیمیایی مهم است؟

عناصر شیمیایی اصلی که معمولاً ارزیابی می شوند عبارتند از:

سی

Fe

ال

حدود

محتوای سیلیکون مقدار سیلیکون مفید عرضه شده توسط مواد را تعیین می کند.

عناصر دیگر بخشی از تعادل کلی ناخالصی می شوند.

به عنوان مثال، اگر فلز سیلیکون خریداری شده حاوی آهن بیشتری از حد انتظار باشد، تولیدکننده آلومینیوم باید سهم آهن حاصل را در آلیاژ نهایی در نظر بگیرد.

به همین دلیل است که{0}}شیمی مواد خام باید در محاسبات آلیاژ گنجانده شود.

4. محتوای سیلیکون و کارایی افزودن

فرض کنید یک تولیدکننده آلومینیوم به مقدار مشخصی سیلیکون در آلیاژ نهایی نیاز دارد.

سهم واقعی سیلیکون به محتوای سیلیکون ماده خام بستگی دارد.

به عنوان مثال، اگر یک ماده تقریباً حاوی موارد زیر باشد:

99.0٪ Si

سپس 1 تن ماده از نظر تئوری حاوی تقریباً 990 کیلوگرم سیلیکون است.

اگر ماده دیگری حاوی:

99.5٪ Si

سهم تئوری سیلیکون تقریباً 995 کیلوگرم در هر MT است.

تفاوت ممکن است کوچک به نظر برسد.

با این حال، در تولید-حجم، حتی یک تفاوت کوچک می‌تواند بر محاسبات مصرف مواد تأثیر بگذارد.

در عین حال، تصمیمات خرید باید حق بیمه قیمت مرتبط با درجه خلوص بالاتر- را نیز در نظر بگیرند.

5. چرا خلوص بالاتر همیشه به معنای هزینه کمتر نیست

این یک نکته مهم برای تولیدکنندگان آلیاژ آلومینیوم است.

فرض کنید:

درجه A:قیمت پایین تر، مشخصات مناسب

درجه B:خلوص بالاتر، قیمت بالاتر

اگر هر دو ماده با نیازهای نهایی مشتری مطابقت داشته باشند، گرید A ممکن است ارزش اقتصادی بهتری ارائه دهد.

بنابراین خریدار باید مقایسه کند:

قیمت مواد + مصرف مورد نیاز + سهم ناخالصی + هزینه پردازش

به جای اینکه صرفاً موادی را با بالاترین محتوای Si انتخاب کنید.

6. گریدهای متداول سیلیکونی فلزی مورد استفاده خریداران

بسته به کاربرد می توان چندین درجه تجاری را در نظر گرفت.

سیلیکون متال 553

یک درجه معمولی شناخته شده.

زمانی می توان آن را در نظر گرفت که حدود ناخالصی نسبتاً وسیعی قابل قبول باشد.

سیلیکون متال 441

اغلب زمانی انتخاب می شود که کنترل آهن و آلومتری قوی تر مورد نیاز باشد.

سیلیکون متال 3303

معمولاً با:

• Si بزرگتر یا مساوی 99.3٪
• Fe کمتر یا مساوی 0.3٪
• Al کمتر یا مساوی 0.3٪
• Ca کمتر یا مساوی 0.03٪

سیلیکون متال 2202

معمولاً با:

• Si بزرگتر یا مساوی 99.5٪
• Fe کمتر یا مساوی 0.2%
• Al کمتر یا مساوی 0.2٪
• Ca کمتر یا مساوی 0.02٪

مشخصات واقعی همیشه باید با تامین کننده تایید شود.

7. نحوه انتخاب درجه برای آلیاژهای آلومینیوم

فرآیند خرید باید از آلیاژ نهایی شروع شود.

به عنوان مثال:

نیاز نهایی آلیاژ

↓

سطح Si مورد نیاز

↓

محدودیت Fe/Al/Ca قابل قبول

↓

مشخصات فلز سیلیکون

↓

اندازه ذرات مورد نیاز

↓

مقایسه قیمت

این رویکرد خریداران را از خرید یک گرید گران غیر ضروری جلوگیری می کند.

8. اندازه ذرات برای تولید آلیاژ آلومینیوم

اندازه ذرات می تواند بر روی کارآیی حمل و نقل و شارژ تأثیر بگذارد.

فلز سیلیکون ممکن است به صورت زیر عرضه شود:

• توده؛
• مواد خرد شده؛
• ذرات غربال شده؛
• مواد دانه ای؛
• پودر

اندازه مناسب به تجهیزات ذوب مشتری و روش شارژ بستگی دارد.

به عنوان مثال، یک مشتری ممکن است درخواست کند:

10-100 میلی متر

در حالی که مشتری دیگری ممکن است ترجیح دهد:

3-10 میلی متر

یک خریدار هرگز نباید تصور کند که یک اندازه ذره برای همه مناسب است.

9. چرا اندازه ذرات می تواند بر ذوب شدن تاثیر بگذارد

اندازه ذرات می تواند بر سرعت ادغام مواد در مذاب تأثیر بگذارد.

قطعات بسیار بزرگ ممکن است به زمان بیشتری برای حل شدن نیاز داشته باشند.

مواد بسیار ریز ممکن است گرد و غبار اضافی و نگرانی‌های مربوط به کار را ایجاد کند.

بنابراین، بهترین اندازه ذرات معمولاً با عملکرد واقعی کوره مشتری تعیین می شود.

مشخصات خرید باید به وضوح بیان کند:

حداقل اندازه

حداکثر اندازه

و در صورت لزوم:

درصد جریمه

10. قیمت فلز سیلیکون برای تولید کنندگان آلیاژ آلومینیوم

اینقیمت فلز سیلیکونیک جزء مهم از هزینه‌های مواد خام-را نشان می‌دهد.

با این حال، تولید کنندگان آلیاژ آلومینیوم باید به قیمت در رابطه با اقتصاد آلیاژ نهایی نگاه کنند.

عوامل مهم عبارتند از:

• درجه فلز سیلیکون؛
• محتوای Si;
• حدود ناخالصی؛
• اندازه ذرات؛
• مقدار؛
• بسته بندی؛
• حمل و نقل؛
• شرایط تحویل؛
• موجودی

قیمت FOB پایین ممکن است کمترین هزینه تحویل نباشد.

برای خریداران خارج از کشور، مقایسه کنید:

• FOB
• CFR
• CIF

و در نهایت:

هزینه زمین

11. هزینه های تولید فلز و آلیاژ سیلیکون

هزینه‌های مواد اولیه{0}}می‌تواند تأثیر معناداری بر حاشیه آلیاژ آلومینیوم داشته باشد.

اگر قیمت فلز سیلیکون به میزان قابل توجهی افزایش یابد، تولیدکنندگان آلیاژ ممکن است هزینه های تولید را افزایش دهند.

با این حال، اثر بستگی به مقدار فلز سیلیکون استفاده شده در آلیاژ نهایی دارد.

بنابراین یک مدیر تدارکات باید محاسبه کند:

هزینه فلز سیلیکون به ازای هر MT آلیاژ نهایی

به جای اینکه فقط به قیمت فلز سیلیکون در هر تن نگاه کنیم.

این معیار مفیدتری از قرار گرفتن در معرض هزینه واقعی را ارائه می دهد.

12. نمونه محاسبه تدارکات

فرض کنید یک تولید کننده آلیاژ آلومینیوم خرید می کند:

قیمت فلز سیلیکون: 2000 دلار در هر تن

و موارد استفاده:

100 کیلوگرم فلز سیلیکون در هر MT آلیاژ نهایی

سهم مواد خام-تقریباً:

200 دلار در هر تن از آلیاژ تمام شده

اگر قیمت فلز سیلیکون 100 دلار در هر تن افزایش یابد، تأثیر نظری در این سطح مصرف تقریباً به صورت زیر است:

10 دلار در هر تن از آلیاژ نهایی

این نوع محاسبه به تیم های تدارکاتی کمک می کند تا بفهمند که حرکت قیمت فلز سیلیکون چقدر برای هزینه های تولید آنها اهمیت دارد.

نتیجه واقعی به فرآیند تولید، نرخ بازیابی و افزودن سیلیکون واقعی بستگی دارد.

13. نرخ بازیابی مهم است

شیمی نظری همیشه با عملکرد واقعی تولید یکسان نیست.

در طول ذوب و آلیاژسازی، بازیافت سیلیکون واقعی می تواند متفاوت باشد.

عوامل ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• دمای کوره؛
• روش افزودن؛
• اندازه ذرات؛
• مخلوط کردن؛
• زمان برگزاری؛
• تشکیل سرباره؛
• شیوه های عملیاتی

بنابراین، خریداران باید تجربه واقعی کارخانه را هنگام ارزیابی تامین کنندگان مختلف در نظر بگیرند.

ماده ای با قیمت خرید کمی بالاتر ممکن است ارزش بهتری را ارائه دهد اگر بازیابی ثابت تری ارائه دهد.

14. ثبات کیفیت بسیار مهم است

یک تولید کننده آلیاژ آلومینیوم تنها به یک محموله اول خوب نیاز ندارد.

خریدار نیاز دارد:

ارسال 1=قابل قبول است

ارسال 2=قابل قبول است

ارسال 3=قابل قبول است

و غیره

تغییرات بزرگ در محتوای Fe، Al، Ca یا Si می تواند کنترل تولید را پیچیده کند.

بنابراین برای عرضه منظم، خریداران باید COA ها را در چندین محموله نظارت کنند.

ثبات تاریخی یک تامین کننده می تواند ارزشمندتر از یک نمونه عالی باشد.

15. گواهی تجزیه و تحلیل

A گواهی آنالیز (COA)معمولاً باید شامل عناصر شیمیایی اصلی باشد.

به عنوان مثال:

خریدار باید این سوابق را برای ردیابی کیفیت حفظ کند.

برای تأمین‌کنندگان بلندمدت-، داده‌های COA تاریخی می‌تواند به شناسایی پایداری کیفیت کمک کند.

16. بسته بندی کارخانه های آلیاژ آلومینیوم

فلز سیلیکون صنعتی معمولاً در کیسه های فله حمل می شود.

الزامات بسته بندی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• کیسه های 1 MT؛
• کیسه های 1.25 تنی؛
• آسترهای داخلی؛
• پالت؛
• برچسب های سفارشی

خریدار باید اطمینان حاصل کند که بسته بندی برای جابجایی لیفتراک یا جرثقیل مناسب است.

اگر مواد در حین حمل و نقل در معرض رطوبت یا آلودگی قرار گیرد، ممکن است مشکلات بیشتری در حمل و نقل ایجاد کند.

17. ذخیره سازی در کارخانه آلومینیوم

فلز سیلیکون باید در موارد زیر ذخیره شود:

• انبارهای خشک
• مناطق تحت پوشش
• مکان های ذخیره سازی را تمیز کنید

نمرات و دسته های مختلف باید به وضوح از هم جدا شوند.

انبار باید از:

• آب ایستاده؛
• قرار گرفتن در معرض باران؛
• آلودگی شیمیایی؛
• بسته بندی آسیب دیده

شناسایی دسته باید تا زمانی که مواد مصرف شود حفظ شود.

18. تولیدکنندگان آلومینیوم چگونه باید تامین کنندگان را مقایسه کنند

یک مقایسه مفید تامین کننده می تواند شامل موارد زیر باشد:

این به تیم های فنی و خرید اجازه می دهد تا تامین کنندگان را با هم ارزیابی کنند.

19. چگونه هزینه های خرید فلز سیلیکون را کاهش دهیم

تولیدکنندگان آلیاژ آلومینیوم می توانند چندین استراتژی را در نظر بگیرند.

استاندارد کردن مشخصات

از الزامات سختگیرانه غیر ضروری اجتناب کنید.

بر اساس مصرف خرید کنید

جلوگیری از موجودی بیش از حد

با مقادیر بیشتر مذاکره کنید

جایی که ذخیره و جریان نقدی اجازه می دهد.

چندین تامین کننده را مقایسه کنید

قیمت رقابتی را حفظ کنید

از داده های مصرف سالانه استفاده کنید

مصرف تاریخی می تواند مذاکرات را تقویت کند.

بازار را رصد کنید

درک روند قیمت به تعیین زمان خرید کمک می کند.

20. قراردادهای تامین بلند مدت-

تولیدکنندگان بزرگ آلیاژ آلومینیوم ممکن است از قراردادهای- عرضه بلندمدت بهره مند شوند.

عناصر احتمالی قرارداد عبارتند از:

• حجم ماهانه؛
• مشخصات کیفیت؛
• مکانیسم قیمت؛
• برنامه حمل و نقل؛
• بازرسی؛
• بسته بندی؛
• شرایط پرداخت؛
• رویه ادعا

یک رابطه بلندمدت-همچنین می‌تواند ثبات عرضه را بهبود بخشد.

21. سوالات متداول

1. چرا از فلز سیلیکون در آلیاژهای آلومینیوم استفاده می شود؟

این یک عنصر آلیاژی مهم است که می تواند ویژگی های ریخته گری را بهبود بخشد و به ترکیب آلیاژ مورد نیاز کمک کند.

2. کدام گرید فلز سیلیکون برای آلیاژهای آلومینیوم بهتر است؟

بهترین نمره جهانی وجود ندارد. انتخاب صحیح به مشخصات آلیاژ نهایی بستگی دارد.

3. آیا می توان از 553 برای آلیاژهای آلومینیوم استفاده کرد؟

این می تواند برای کاربردهایی مناسب باشد که مشخصات شیمیایی آن مطابق با نیازهای مشتری باشد.

4. آیا 441 بهتر از 553 است؟

441 به طور کلی کنترل ناخالصی شدیدتری را ارائه می دهد، اما اینکه آیا این مقدار را ارائه می دهد بستگی به کاربرد دارد.

5. آیا 3303 برای تولید آلیاژ آلومینیوم مناسب است؟

زمانی می تواند مناسب باشد که مشخصات شیمیایی آن با نیازهای مشتری مطابقت داشته باشد.

6. آیا محتوای سیلیکون بالاتر همیشه به معنای عملکرد بهتر است؟

خیر ترکیب شیمیایی کامل و فرآیند تولید باید در نظر گرفته شود.

7. آیا اندازه ذرات مهم است؟

بله. اندازه ذرات می تواند بر رفتار، شارژ و ذوب تاثیر بگذارد.

8. آیا فلز سیلیکون به صورت پودر قابل عرضه است؟

بله، بسته به تامین کننده و کاربرد.

9. آیا قیمت فلز سیلیکون بر هزینه های آلیاژ آلومینیوم تأثیر می گذارد؟

بله. تاثیر بستگی به مقدار فلز سیلیکون مصرف شده در هر تن آلیاژ نهایی دارد.

10. خریداران چگونه می‌توانند هزینه‌های مواد خام-را کاهش دهند؟

از کمترین-مشخصات هزینه استفاده کنید که به طور مداوم الزامات فنی را برآورده می کند، در حالی که مقدار، بسته بندی و تدارکات را بهینه می کند.

11. آیا تولیدکنندگان آلومینیوم باید COA درخواست کنند؟

بله. COA به بررسی ترکیب شیمیایی هر دسته کمک می کند.

12. آیا نمونه ها باید قبل از سفارش بزرگ آزمایش شوند؟

برای یک تامین کننده جدید، آزمایش نمونه قویاً توصیه می شود.

13. فلز سیلیکون چگونه باید ذخیره شود؟

در انباری تمیز، خشک و سرپوشیده.

14. آیا تامین کنندگان فلز سیلیکون می توانند اندازه ذرات سفارشی را ارائه دهند؟

بسیاری از تامین کنندگان می توانند خرد کردن و غربالگری سفارشی را با توجه به نیاز مشتری ارائه دهند.

15. مهم ترین عامل در انتخاب تامین کننده چیست؟

برای تولید منظم،شیمی سازگار، عرضه قابل اعتماد و هزینه کل رقابتیمهمتر از یافتن ساده ترین نقل قول هستند.

نتیجه گیری

فلز سیلیکون برای تولید آلیاژ آلومینیومباید بر اساس الزامات فنی آلیاژ نهایی به جای صرفاً بر اساس بالاترین خلوص موجود انتخاب شود.

برای تولیدکنندگان آلومینیوم، مهمترین فاکتورهای خرید عبارتند از:

• ترکیب شیمیایی
• محتوای سیلیکون
• کنترل Fe/Al/Ca
• اندازه ذرات
• ثبات بازیابی
• قیمت
• بسته بندی
• قابلیت اطمینان تحویل

بهترین استراتژی تدارکات محاسبه سهم واقعی فلز سیلیکون در هزینه آلیاژ تمام شده، مقایسه تامین کنندگان بر اساس استاندارد و حفظ کیفیت پایدار در چندین محموله است.

برای تولیدکنندگان-آلیاژ آلومینیوم با حجم بالا، عرضه مطمئن فلز سیلیکون ثابت می‌تواند به اندازه قیمت اصلی خرید مهم باشد.