Search

Ферросилиций Определение размера и формы частиц с помощью Динамического Анализа Изображений

Ферросилиций (FeSi) - это сплав железа и кремния с очень переменным содержанием кремния от 10% до 90 %. Он используется в качестве так называемого лигатурного сплава в производстве стали, который добавляют в небольших количествах с целью регулировки свойств расплава, процесса охлаждения и готового продукта. Основным преимуществом FeSi является его раскисляющий эффект (т. е. он восстанавливает металлы из их оксидов), но он также помогает предотвратить потерю углерода. Кроме того, ферросилиций используется в электродных покрытиях и в производстве кремния, водорода и магния. Ферросилиций получают либо в доменной, либо в электродуговой печи восстановлением кварцевого песка (SiO2) коксом в присутствии железа. Расплав выливается из печи и застывает в виде плоского листа. После охлаждения этот лист измельчается соответствующим оборудованием, а затем дополнительно обрабатывается в дробилке. Полученное распределение по размерам колеблется от мелких пылевидных частиц до кусков размером в сантиметр. FeSi просеивается на различные сорта по размерам для дальнейшего использования.

 Ферросилиций - Рисунок 1
Рисунок 1: 
Ферросилиций
 Анализатор размера и формы частиц Camsizer P4

Узнайте больше об анализаторе размера частиц, работающем на принципе динамического анализа изображений, используемом в этом примечании по применению.

Динамический анализ изображений с помощью CAMSIZER P4

Динамический цифровой анализатор изображений CAMSIZER P4 определяет размер и форму частиц в диапазоне от 20 мкм до 30 мм и поэтому идеально подходит для рутинного анализа ферросилиция. Исследуемые частицы перемещаются по загрузочному лотку в зону измерения, где они в свободном падении проходят мимо плоского источника света. Полученные теневые проекции фиксируются системой камер и оцениваются в режиме реального времени. CAMSIZER P4 оснащен уникальной технологией двойной камеры. Одна камера (С увеличением) обнаруживает мелкие частицы с большой точностью, а вторая камера (Основная) с меньшим увеличением, но большим полем зрения одновременно обнаруживает крупные частицы. Это неоценимое преимущество, поскольку CAMSIZER P4 может анализировать все частицы в пределах одного образца без каких-либо аппаратных корректировок и без потери точности как для очень крупных, так и для очень мелких частиц. Благодаря двум камерам можно установить идеальные условия измерения для всего диапазона размеров, поэтому анализ чрезвычайно удобен и точен. Огромным преимуществом такого устройства является огромное количество образцов, которые могут быть обработаны за очень короткое время анализа-всего несколько минут. CAMSIZER P4 не требует технического обслуживания и поэтому предлагает более быструю и надежную альтернативу традиционному ситовому анализу. Благодаря своей прочной конструкции CAMSIZER P4 невосприимчив к вибрации и пыли. Таким образом, прибор может работать как на промышленном предприятии, так и в лабораторных условиях.

 Ферросилиций - Рисунок 2
Рисунок 2: 
Динамический анализатор изображений CAMSIZER P4
 Ферросилиций - Рисунок 3a
 Ферросилиций - Рисунок 3b
 Ферросилиций - Рисунок 3c
Рисунок 3: 
Куски ферросилиция на загрузочном лотке прибора CAMSIZER Р4 (слева), частица ферросилиция на живом изображении с прибора CAMSIZER Р4 (посередине), образец ферросилиция в приемном лотке после измерения (справа).

Пример измерения: Различные марки FeSi

В данном примере представлены результаты гранулометрического анализа различных марок ферросилиция (Рис. 4). Все измерения проводились с помощью анализатора изображений CAMSIZER P4. Самый тонкий образец находится в диапазоне размеров от 0,2 мм до 0,7 мм. Самый крупный образец содержит частицы размером до 30 мм, что является верхним пределом размера анализатора CAMSIZER P4. Повторяемость результатов является ключевым фактором для оценки надежности измерительного прибора. CAMSIZER P4 может обнаруживать и анализировать сотни тысяч или даже миллионы частиц в течение нескольких минут. Таким образом, распределение по размерам основано на огромном наборе данных, что дает результат с высоким уровнем достоверности и приводит к большой повторяемости (Рис. 5).

 Ферросилиций - Рисунок 4
 Ферросилиций - Рисунок 5
Рисунок 4: 
Анализ различных марок ферросилиция на приборе CAMSIZER P4 (обратите внимание на логарифмическое масштабирование по оси x). Кумулятивное распределение Q3
Рисунок 5: 
Два последовательных измерения образца FeSi. Диапазон размеров составляет 0,2 мм – 0,7 мм. Небольшое количество пыли < 100 мкм также обнаруживается. Кумулятивное распределение Q3 и распределение по плотности q3.

Анализ изображений предлагает широкий спектр различных параметров, которые могут быть определены для каждой частицы: доступны различные определения размеров для длины, ширины и диаметра равной площади, а также различные параметры формы, такие как соотношение сторон, округлость, выпуклость и многое другое. Если требуется сопоставимость с традиционным ситовым анализом, то для расчета распределения используется определение размера “ширина частиц”. Рассев также является измерением ширины, так как частицы проходят через отверстия с наименьшей проекционной поверхностью (Рис. 6). Сопоставимость результатов CAMSIZER P4 и ситового анализа может быть легко установлена (Рис. 7).

 Ферросилиций - Рисунок 6
 Ферросилиций - Рисунок 7
Рисунок 6: 
Сита. Если для расчета распределения используется определение размера xc min (ширина частиц), то достигается наилучшая корреляция с результатами рассева
Рисунок 7: 
Результат образца FeSi на приборе CAMSIZER P4 в диапазоне размеров 2 мм – 6 мм (красный). Черные звездочки (*) представляют соответствующиt данные ситового анализа.

Итого

CAMSIZER P4 идеально подходит для измерения ферросилиция и других гранулированных металлов в диапазоне размеров от 20 мкм до 30 мм. Это достигается за счет реализации уникальной двухкамерной технологии: две камеры с разным увеличением и размером изображения одновременно измеряют крупные и мелкие частицы. Таким образом, весь диапазон измерений доступен для каждого анализа без каких-либо модификаций оптической системы. Выбрав правильные параметры оценки, можно легко установить идеальную корреляцию с ситовым анализом. Технические характеристики продукта, которые обычно основаны на результатах рассева, могут оставаться неизменными.

Microtrac MRB Продукты & Контакты  

 Анализатор размера и формы частиц Camsizer P4


Узнайте больше о динамическом анализаторе изображений, используемом в этой заметке о применении.

Свяжитесь с нами для получения бесплатной консультации


Наша команда экспертов будет рада проконсультировать вас о вашем применении и о нашем ассортименте продуктов.