Siliciummetaal voor de productie van aluminiumlegeringen: toepassingen, kwaliteiten, kwaliteitseisen en koopgids

Siliciummetaal voor aluminiumlegeringenis een belangrijke grondstof voor producenten die gegoten aluminium, aluminium-siliciumlegeringen en andere silicium-bevattende aluminiumproducten vervaardigen. Silicium wordt aan aluminium toegevoegd omdat het de vloeibaarheid, gietbaarheid, het stollingsgedrag en de uiteindelijke samenstelling van de legering kan beïnvloeden.

Voor een aluminiumproducent is het kopen van siliciummetaal echter niet louter een kwestie van het vinden van materiaal met een hoog siliciumpercentage. De werkelijke waarde van het materiaal is afhankelijk vansiliciumgehalte, ijzer, aluminium, calcium, deeltjesgrootte, consistentie, smeltgedrag, prijs en leverbetrouwbaarheid.

In deze gids wordt uitgelegd hoe siliciummetaal wordt gebruikt bij de productie van aluminiumlegeringen en waar inkoopteams rekening mee moeten houden bij het selecteren van een leverancier.

1. Waarom wordt silicium toegevoegd aan aluminiumlegeringen?

Silicium is een van de meest gebruikte legeringselementen in materialen op aluminium-basis.

De toevoeging van silicium kan de gieteigenschappen van aluminiumlegeringen verbeteren, met name de vloeibaarheid en weerstand tegen bepaalde giet-gerelateerde problemen.

Aluminium-siliciumlegeringen worden daarom veel gebruikt in toepassingen waarbij gietprestaties en gewichtsvermindering belangrijk zijn.

Mogelijke eind{0}}sectoren zijn onder meer:

• auto-onderdelen;
• wielen;
• motoronderdelen;
• machines;
• industriële gietstukken;
• transportmiddelen;
• algemene technische producten.

Voor producenten moet de toegevoegde hoeveelheid silicium zorgvuldig worden gecontroleerd, omdat de uiteindelijke legeringssamenstelling aan een specifiek chemisch bereik moet voldoen.

2. Siliciummetaal als grondstof voor aluminiumlegeringen

Bij de industriële productie kan siliciummetaal dienen als siliciumbron voor legeringsdoeleinden.

De inkoopafdeling concentreert zich normaal gesproken op de chemische specificatie voordat ze de prijs in overweging neemt.

Een typisch onderzoek kan het volgende omvatten:

Siliciummetaal 553

of:

Siliciummetaal 441

of:

Siliciummetaal 3303

De juiste kwaliteit hangt af van de uiteindelijke legeringsspecificatie.

Een koper mag er niet van uitgaan dat een siliciummetaalsoort met een hogere-zuiverheid automatisch een betere aluminiumlegering oplevert.

De belangrijkste vraag is:

Welke onzuiverheidsniveaus kan de uiteindelijke aluminiumlegering verdragen?

3. Waarom chemische samenstelling belangrijk is

De belangrijkste chemische elementen die normaal worden geëvalueerd, zijn onder meer:

Si

Fe

Al

Ca

Het siliciumgehalte bepaalt de hoeveelheid nuttig silicium die door het materiaal wordt geleverd.

De andere elementen worden onderdeel van het totale onzuiverhedenevenwicht.

Als het gekochte siliciummetaal bijvoorbeeld meer ijzer bevat dan verwacht, moet de aluminiumproducent rekening houden met de daaruit voortvloeiende ijzerbijdrage aan de uiteindelijke legering.

Dit is de reden waarom de chemie van de grondstoffen- moet worden opgenomen in de berekening van de legering.

4. Siliciumgehalte en additie-efficiëntie

Stel dat een aluminiumproducent een bepaalde hoeveelheid silicium nodig heeft in de uiteindelijke legering.

De werkelijke siliciumbijdrage is afhankelijk van het siliciumgehalte van de grondstof.

Als een materiaal bijvoorbeeld ongeveer het volgende bevat:

99,0% Si

dan bevat 1 MT materiaal theoretisch ongeveer 990 kg silicium.

Als een ander materiaal het volgende bevat:

99,5% Si

de theoretische siliciumbijdrage bedraagt ​​circa 995 kg per ton.

Het verschil lijkt misschien klein.

Bij de productie van grote-volumes kan zelfs een klein verschil de berekeningen van het materiaalverbruik beïnvloeden.

Tegelijkertijd moet bij aankoopbeslissingen ook rekening worden gehouden met de prijspremie die gepaard gaat met de hogere-zuiverheidsgraad.

5. Waarom hogere zuiverheid niet altijd lagere kosten betekent

Dit is een belangrijk punt voor producenten van aluminiumlegeringen.

Veronderstellen:

Rang A:lagere prijs, adequate specificatie

Graad B:hogere zuiverheid, hogere prijs

Als beide materialen voldoen aan de uiteindelijke legeringsvereisten van de klant, kan klasse A een betere economische waarde bieden.

De koper moet daarom vergelijken:

Materiaalprijs + benodigd verbruik + onzuiverheidsbijdrage + verwerkingskosten

in plaats van simpelweg het materiaal met het hoogste Si-gehalte te selecteren.

6. Veel voorkomende siliciummetaalkwaliteiten die door kopers worden gebruikt

Afhankelijk van de toepassing kunnen verschillende commerciële kwaliteiten worden overwogen.

Siliciummetaal 553

Een algemeen erkende conventionele kwaliteit.

Dit kan worden overwogen wanneer relatief brede onzuiverheidsgrenzen aanvaardbaar zijn.

Siliciummetaal 441

Vaak geselecteerd wanneer een strengere Fe- en Al-controle vereist is.

Siliciummetaal 3303

Vaak geassocieerd met:

• Si Groter dan of gelijk aan 99,3%
• Fe Minder dan of gelijk aan 0,3%
• Al Minder dan of gelijk aan 0,3%
• Ca Kleiner dan of gelijk aan 0,03%

Siliciummetaal 2202

Vaak geassocieerd met:

• Si Groter dan of gelijk aan 99,5%
• Fe Minder dan of gelijk aan 0,2%
• Al Minder dan of gelijk aan 0,2%
• Ca Kleiner dan of gelijk aan 0,02%

Werkelijke specificaties dienen altijd te worden bevestigd met de leverancier.

7. Hoe u een kwaliteit voor aluminiumlegeringen kiest

Het aankoopproces moet beginnen bij de uiteindelijke legering.

Bijvoorbeeld:

Laatste legeringsvereiste

↓

Vereist Si-niveau

↓

Aanvaardbare Fe/Al/Ca-limieten

↓

Siliciummetaalspecificatie

↓

Vereiste deeltjesgrootte

↓

Prijsvergelijking

Deze aanpak voorkomt dat kopers een onnodig duur soort kopen.

8. Deeltjesgrootte voor de productie van aluminiumlegeringen

De deeltjesgrootte kan de verwerkings- en laadefficiëntie beïnvloeden.

Siliciummetaal kan worden geleverd als:

• klont;
• verpletterd materiaal;
• gescreende deeltjes;
• korrelig materiaal;
• poeder.

De juiste maat is afhankelijk van de smeltapparatuur en de oplaadmethode van de klant.

Een klant kan bijvoorbeeld vragen:

10–100 mm

terwijl een andere klant misschien de voorkeur geeft aan:

3–10 mm

Een koper mag er nooit van uitgaan dat één deeltjesgrootte universeel geschikt is.

9. Waarom de deeltjesgrootte het smelten kan beïnvloeden

De deeltjesgrootte kan van invloed zijn op hoe snel materiaal in de smelt wordt opgenomen.

Zeer grote stukken hebben mogelijk meer tijd nodig om op te lossen.

Zeer fijn materiaal kan extra stof en hanteringsproblemen veroorzaken.

Daarom wordt de beste deeltjesgrootte gewoonlijk bepaald door de daadwerkelijke werking van de oven door de klant.

In de inkoopspecificatie moet duidelijk worden vermeld:

Minimale maat

Maximale grootte

en, waar nodig:

Boetes percentage

10. Prijs van siliciummetaal voor producenten van aluminiumlegeringen

Deprijs van siliciummetaalvertegenwoordigt een belangrijk onderdeel van de grondstofkosten-.

Producenten van aluminiumlegeringen moeten echter naar de prijs kijken in relatie tot de uiteindelijke legeringseconomie.

Belangrijke factoren zijn onder meer:

• siliciummetaalkwaliteit;
• Si-inhoud;
• onzuiverheidsgrenzen;
• deeltjesgrootte;
• hoeveelheid;
• verpakking;
• vracht;
• leveringsvoorwaarden;
• inventaris.

Een lage FOB-prijs is mogelijk niet de laagste bezorgkosten.

Voor buitenlandse kopers, vergelijk:

• FOB
• CFR
• CIF

en tenslotte:

Gelande kosten

11. Productiekosten van siliciummetaal en -legeringen

Grondstofkosten-kunnen een aanzienlijke impact hebben op de marges van aluminiumlegeringen.

Als de prijzen van siliciummetaal aanzienlijk stijgen, kunnen legeringsproducenten te maken krijgen met hogere productiekosten.

Het effect hangt echter af van hoeveel siliciummetaal er in de uiteindelijke legering wordt gebruikt.

Een inkoopmanager moet daarom berekenen:

Kosten van siliciummetaal per ton afgewerkte legering

in plaats van alleen naar de siliciummetaalprijs per ton te kijken.

Dit biedt een nuttiger maatstaf voor de daadwerkelijke kostenblootstelling.

12. Voorbeeld van inkoopberekening

Stel dat een producent van aluminiumlegeringen het volgende koopt:

Prijs van siliciummetaal: $ 2.000/MT

en toepassingen:

100 kg siliciummetaal per ton afgewerkte legering

De ruwe- bijdrage aan het materiaal is ongeveer:

$ 200 per ton afgewerkte legering

Als de prijs van siliciummetaal met $100/MT stijgt, is de theoretische impact op dit consumptieniveau ongeveer:

$ 10 per ton afgewerkte legering

Dit type berekening helpt inkoopteams begrijpen hoeveel een prijsbeweging van siliciummetaal feitelijk van belang is voor hun productiekosten.

Het werkelijke resultaat hangt af van het productieproces, de terugwinningssnelheid en de daadwerkelijke toevoeging van silicium.

13. Herstelpercentage is belangrijk

Theoretische chemie is niet altijd hetzelfde als de daadwerkelijke productieprestaties.

Tijdens het smelten en legeren kan de daadwerkelijke terugwinning van silicium variëren.

Factoren kunnen zijn:

• oventemperatuur;
• toevoegingsmethode;
• deeltjesgrootte;
• mengen;
• houdtijd;
• slakvorming;
• operationele praktijken.

Daarom moeten kopers rekening houden met daadwerkelijke fabriekservaringen bij het beoordelen van verschillende leveranciers.

Een materiaal met een iets hogere aankoopprijs kan een betere waarde bieden als het een consistenter herstel oplevert.

14. Kwaliteitsconsistentie is van cruciaal belang

Een producent van aluminiumlegeringen heeft niet alleen een goede eerste zending nodig.

De koper heeft nodig:

Verzending 1=acceptabel

Verzending 2=acceptabel

Verzending 3=acceptabel

enzovoort.

Grote veranderingen in het Fe-, Al-, Ca- of Si-gehalte kunnen de productiecontrole bemoeilijken.

Voor regelmatige levering moeten kopers daarom COA's over meerdere zendingen monitoren.

De historische consistentie van een leverancier kan waardevoller zijn dan één uitstekend monster.

15. Analysecertificaat

A Analysecertificaat (COA)zou normaal gesproken de belangrijkste chemische elementen moeten bevatten.

Bijvoorbeeld:

De koper moet deze gegevens bijhouden voor het volgen van de kwaliteit.

Voor leveranciers op de lange- termijn kunnen historische COA-gegevens helpen bepalen of de kwaliteit stabiel is.

16. Verpakking voor planten van aluminiumlegeringen

Industrieel siliciummetaal wordt gewoonlijk vervoerd in bulkzakken.

Verpakkingsvereisten kunnen het volgende omvatten:

• 1 MT-zakken;
• Zakken van 1,25 ton;
• binnenvoeringen;
• pallets;
• aangepaste etiketten.

De koper dient ervoor te zorgen dat de verpakking geschikt is voor heftruck- of kraanbediening.

Als het materiaal tijdens het transport wordt blootgesteld aan vocht of vervuiling, kan dit extra hanteringsproblemen veroorzaken.

17. Opslag in de aluminiumfabriek

Siliciummetaal moet worden opgeslagen in:

• Droge pakhuizen
• Overdekte ruimtes
• Schone opslaglocaties

Verschillende kwaliteiten en batches moeten duidelijk gescheiden zijn.

Het magazijn moet het volgende vermijden:

• stilstaand water;
• blootstelling aan regen;
• chemische verontreiniging;
• beschadigde verpakking.

De batchidentificatie moet worden gehandhaafd totdat het materiaal is verbruikt.

18. Hoe aluminiumproducenten leveranciers moeten vergelijken

Een nuttige leveranciersvergelijking kan het volgende omvatten:

Hierdoor kunnen technische en inkoopteams samen leveranciers beoordelen.

19. Hoe u de aankoopkosten van siliciummetaal kunt verlagen

Producenten van aluminiumlegeringen kunnen verschillende strategieën overwegen.

Standaardiseer de specificatie

Vermijd onnodig strenge eisen.

Aankoop naar verbruik

Voorkom overmatige voorraad.

Onderhandel over grotere hoeveelheden

Waar opslag en cashflow dit toelaten.

Vergelijk meerdere leveranciers

Concurrerende prijzen handhaven.

Gebruik jaarlijkse verbruiksgegevens

Historische consumptie kan de onderhandelingen versterken.

Houd de markt in de gaten

Het begrijpen van prijsontwikkelingen helpt bij het bepalen van de aankooptiming.

20. Leveringsovereenkomsten op lange termijn

Grote producenten van aluminiumlegeringen kunnen profiteren van leveringsovereenkomsten voor de lange- termijn.

Mogelijke contractelementen zijn onder meer:

• maandelijks volume;
• kwaliteitsspecificatie;
• prijsmechanisme;
• verzendschema;
• inspectie;
• verpakking;
• betalingsvoorwaarden;
• claimprocedure.

Een langetermijnrelatie-kan ook de leveringsstabiliteit verbeteren.

21. Veelgestelde vragen

1. Waarom wordt siliciummetaal gebruikt in aluminiumlegeringen?

Het is een belangrijk legeringselement dat de gieteigenschappen kan verbeteren en kan bijdragen aan de vereiste legeringssamenstelling.

2. Welke siliciummetaalkwaliteit is het beste voor aluminiumlegeringen?

Er bestaat geen universeel beste cijfer. De juiste keuze hangt af van de uiteindelijke legeringsspecificatie.

3. Kan 553 worden gebruikt voor aluminiumlegeringen?

Het kan geschikt zijn voor toepassingen waarbij de chemische specificatie voldoet aan de eisen van de klant.

4. Is 441 beter dan 553?

441 biedt over het algemeen een strengere onzuiverheidscontrole, maar of dat waarde oplevert, hangt af van de toepassing.

5. Is 3303 geschikt voor de productie van aluminiumlegeringen?

Het kan geschikt zijn als de chemische specificatie overeenkomt met de eisen van de klant.

6. Betekent een hoger siliciumgehalte altijd betere prestaties?

Nee. Er moet rekening worden gehouden met de volledige chemische samenstelling en het productieproces.

7. Is de deeltjesgrootte van belang?

Ja. De deeltjesgrootte kan het hanterings-, laad- en smeltgedrag beïnvloeden.

8. Kan siliciummetaal in poedervorm geleverd worden?

Ja, afhankelijk van de leverancier en toepassing.

9. Heeft de prijs van siliciummetaal invloed op de kosten van aluminiumlegeringen?

Ja. De impact hangt af van de hoeveelheid siliciummetaal die per ton afgewerkte legering wordt verbruikt.

10. Hoe kunnen kopers de grondstofkosten- verlagen?

Gebruik de specificatie met de laagste-kosten die consequent aan de technische vereisten voldoet, terwijl u de hoeveelheid, verpakking en logistiek optimaliseert.

11. Moeten aluminiumproducenten een COA aanvragen?

Ja. Een COA helpt bij het verifiëren van de chemische samenstelling van elke batch.

12. Moeten monsters worden getest vóór een grote bestelling?

Voor een nieuwe leverancier wordt het testen van monsters sterk aanbevolen.

13. Hoe moet siliciummetaal worden bewaard?

In een schoon, droog en overdekt magazijn.

14. Kunnen leveranciers van siliciummetaal deeltjesgroottes op maat leveren?

Veel leveranciers kunnen het breken en zeven op maat leveren, afhankelijk van de eisen van de klant.

15. Wat is de belangrijkste factor bij het selecteren van een leverancier?

Voor reguliere productie isconsistente chemie, betrouwbare levering en concurrerende totaalkostenzijn belangrijker dan simpelweg het vinden van de laagste prijsopgave.

Conclusie

Siliciummetaal voor de productie van aluminiumlegeringenmoet worden geselecteerd op basis van de technische vereisten van de uiteindelijke legering en niet alleen op basis van de hoogst beschikbare zuiverheid.

Voor aluminiumproducenten zijn de belangrijkste inkoopfactoren:

• Chemische samenstelling
• Siliciumgehalte
• Fe/Al/Ca-regeling
• Deeltjesgrootte
• Consistentie van herstel
• Prijs
• Verpakking
• Leveringsbetrouwbaarheid

De beste inkoopstrategie is het berekenen van de werkelijke bijdrage van siliciummetaal aan de kosten van een afgewerkte legering, het vergelijken van leveranciers op een gestandaardiseerde basis en het handhaven van een stabiele kwaliteit over meerdere zendingen.

Voor grote producenten van aluminiumlegeringen- kan een betrouwbare levering van consistent siliciummetaal net zo belangrijk zijn als de totale aankoopprijs.