Ferrosilizium (FeSi) ist eine Legierung aus Eisen und Silizium mit einem sehr variablen Siliziumgehalt zwischen 10 % und 90 %. Es wird als sogenannte Masterlegierung in der Stahlproduktion verwendet, die in kleinen Mengen zugesetzt wird, um die Eigenschaften der Schmelze, den Kühlungsprozess und das Endprodukt einzustellen.
Der Hauptvorteil von Ferrosilizium ist seine desoxidierende Wirkung (d. h. es reduziert Metalle aus deren Oxiden), außerdem hilft es, den Verlust von Kohlenstoff zu verhindern. Darüber hinaus wird Ferrosilizium in Elektrodenummantelungen sowie bei der Herstellung von Silizium, Wasserstoff und Magnesium eingesetzt.
Ferrosilizium wird entweder im Hochofen oder im Elektroofen durch Reduktion von Quarzsand (SiO2) mit Koks in Anwesenheit von Eisen hergestellt. Die Schmelze wird aus dem Ofen gegossen und erstarrt in Form eines flachen Blechs.
Nach dem Abkühlen wird dieses Blech mit geeigneten Maschinen zerkleinert und anschließend in einem Brecher weiterverarbeitet. Das Messergebnis Partikelgrößenverteilung reicht von feinen, staubähnlichen Partikeln bis zu zentimetergroßen Stücken. Das FeSi wird zur weiteren Verwendung in verschiedene Größenklassen gesiebt.
Die CAMSIZER-Serie von Microtrac ist ideal geeignet für die Analyse der Partikelgrößenverteilung von Ferrosilizium und anderen körnigen Metallen. Microtrac Analysatoren werden sowohl für industrielle Qualitätskontrollanwendungen als auch für Forschungszwecke eingesetzt.
Erfahren Sie mehr über den im diesem Anwendungshinweis verwendeten dynamischen Bildanalysator.
Dynamische Bildanalyse mit dem CAMSIZER X2
Der CAMSIZER P4 analysiert Partikelgröße und Partikelform in einem Messbereich von 20 μm bis 30 mm und ist daher ideal für die Routineanalyse von Ferrosilizium geeignet. Die zu untersuchenden Partikel werden über eine Vibrationsrinne in die Messzone transportiert, wo sie im freien Fall eine planare Lichtquelle passieren. Die resultierenden Schattenprojektionen werden von einem Kamerasystem erfasst und in Echtzeit ausgewertet. Der CAMSIZER P4 verfügt über die einzigartige Dual Camera Technology. Eine Kamera (ZOOM) erkennt feine Partikel mit hoher Genauigkeit und eine zweite Kamera (BASIC) mit geringerem Abbildungsmaßstab, aber größerem Sichtfeld erfasst gleichzeitig große Partikel. Dies ist ein unschätzbarer Vorteil, da der CAMSIZER P4 alle Partikel innerhalb einer Probe ohne jegliche Hardwareanpassungen analysieren kann und dabei weder bei sehr großen noch bei sehr feinen Partikeln an Genauigkeit verliert. Dank der zwei Kameras können für den gesamten Größenbereich ideale Messbedingungen geschaffen werden, die Analyse ist daher äußerst komfortabel und präzise.
Der große Vorteil dieser Anordnung ist die enorme Probenmenge, die in einer sehr kurzen Analysezeit von nur wenigen Minuten verarbeitet werden kann. Der CAMSIZER P4 ist wartungsfrei und bietet daher eine schnellere und zuverlässigere Alternative zur traditionellen Siebanalyse. Dank seiner robusten Konstruktion ist der CAMSIZER P4 unempfindlich gegenüber Vibrationen und Staub. Das Instrument kann daher sowohl in einer Industrieanlage als auch in einer Laborumgebung betrieben werden.
Abbildung 3
Ferrosiliziumbrocken auf der Förderrinne des CAMSIZER P4 (links), ein Ferrosiliziumpartikel auf einem Live-Bild des CAMSIZER P4 (Mitte), Ferrosiliziumprobe im Auffangbehälter nach der Messung (rechts).
Messbeispiel: Verschiedene Qualitäten von Ferrosilizium
In diesem Beispiel präsentieren wir die Messergebnisse der Partikelgrößenanalyse unterschiedlicher Qualitäten von Ferrosilizium (Abb. 4). Alle Messungen wurden mit einem CAMSIZER P4 Bildanalysator durchgeführt. Die feinste Probe liegt in einem Größenbereich von 0,2 mm bis 0,7 mm. Die größte Probe enthält Partikel mit einer Größe von bis zu 30 mm, was der oberen Größenbegrenzung des CAMSIZER P4 entspricht. Die Messwiederholbarkeit der Ergebnisse ist ein entscheidender Faktor zur Beurteilung der Zuverlässigkeit eines Messgeräts. Der CAMSIZER P4 kann Hunderttausende oder sogar mehrere Millionen Partikel innerhalb weniger Minuten erfassen und analysieren. Die Größenverteilung basiert daher auf einer sehr großen Datenmenge, was dem Ergebnis ein hohes Maß an Zuverlässigkeit verleiht und zu einer hohen Wiederholbarkeit führt (Abb. 5).
Partikelcharakterisierung mit Dynamische Bildanalyse bietet eine große Auswahl an verschiedenen Parametern, die für jedes Partikel bestimmt werden können: Es stehen unterschiedliche Größendefinitionen für Länge, Breite und gleichwertigen Flächendurchmesser zur Verfügung, ebenso verschiedene Größen- und Formparameter wie Aspektverhältnis, Rundheit, Konvexität und viele mehr. Wenn Vergleichbarkeit mit der traditionellen Siebanalyse erforderlich ist, wird die Größenbestimmung „Partikelbreite" zur Berechnung der Partikelgrößenverteilung verwendet. Die Siebanalyse ermöglicht ebenfalls die Messung der Breite, da die Partikel die Sieböffnungen mit ihrer kleinsten Projektionsfläche passieren (Abb. 6). Die Vergleichbarkeit der Ergebnisse des CAMSIZER P4 und der Siebanalyse kann problemlos hergestellt werden (Abb. 7).
Zusammenfassung
Der CAMSIZER P4 ist ideal für die Messung von Ferrosilizium und anderen körnigen Metallen im Größenbereich von 20 μm bis 30 mm geeignet. Dies wird durch den Einsatz der einzigartigen Dual Camera Technology erreicht: Zwei Kameras mit unterschiedlichen Abbildungsmaßstäben und Bildgrößen messen große und kleine Partikel gleichzeitig. Daher steht der gesamte Messbereich bei jeder Analyse ohne jegliche Änderungen am optischen System zur Verfügung. Durch die Auswahl der richtigen Auswertungsparameter kann eine perfekte Siebkorrelation leicht hergestellt werden. Produktspezifikationen, die üblicherweise auf Ergebnissen der Siebanalyse basieren, können unverändert bleiben.
Kontaktieren Sie uns für eine kostenlose Beratung
Letztendlich hängt die Entscheidung, welche Methode der Partikelgrößenanalyse für Sie am besten geeignet ist von Prüfvolumen, verfügbarem Budget und Personal sowie den spezifischen internationalen Normen oder Kundenanforderungen ab, die es zu erfüllen gilt.
Gerne unterstützen wir Sie mit einer kostenlosen Beratung, um die optimale Lösung für Ihre spezifischen Anforderungen zu finden.