Terästuotannossa mm.elektrolyyttiset mangaanihiutaleetovat yksi tärkeimmistä mangaanin lähteistä. Kaksi yleisintä laatua markkinoilla ovat99,5 % ja 99,7 %puhtaus elektrolyyttinen mangaani metalli. Pelkästään 0,2 % puhtausero näiden kahden välillä voi johtaa merkittäviin kustannuseroihin.
Verrattuna 99,5 %:iin, 99,7 % elektrolyyttisellä mangaanilla on merkittäviä parannuksia tärkeimpien epäpuhtauksien hallinnassa:
Hiili (C):Alennettu arvosta 0,08 % tai pienempi arvoon 0,04 %, 50 % alennus
Rikki (S):Alennettu arvosta 0,10 % tai pienempi arvoon 0,05 %, 50 % alennus
Fosfori (P):Alennettu arvosta Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,01 % arvoon Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,003 %, 70 % alennus
Seleeni (Se):Vähennetty arvosta Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,08 % alle tai yhtä suuri kuin 0,03 %, 62,5 %
Keskeisten epäpuhtauksien metallurginen vaikutus
| Epäpuhtaudet elementit | Vaikutukset teräkseen | Herkät teräslaadut |
| Hiili (C) | Vaikuttaa kovuuteen ja hitsattavuuteen; vaatii tiukkaa valvontaa vähähiiliselle{0}}teräkselle | Vähähiilinen-hiiliteräs, ultra-vähähiilinen-teräs, autoteräs |
| rikki (S) | Aiheuttaa kuumaa haurautta; vähentää iskunkestävyyttä | Rakenneteräs, putkiteräs, autoteräs |
| Fosfori (P) | Aiheuttaa kylmää haurautta; vähentää lujuutta matalassa{0}}lämpötilassa | Kryogeeninen teräs, meritekninen teräs |
| rauta (Fe) | Vaikuttaa hieman metalliseoksen koostumuksen säädön tarkkuuteen | Tarkkuuslejeeringit, nikkeli{0}}pohjaiset seokset |
| Seleeni (Se) | Herkkä akun esiastemateriaaleille; vaikuttaa kemiallisiin reaktioihin | Akkumateriaalit, kemialliset katalyytit |
Kuka tarvitsee 99,7 % puhtautta?
| Teräslaadut | Suositeltu puhtaus | Keskeiset syyt |
| Vähähiilinen/ultra{0}}vähähiilinen teräs |
99.7% |
Hiilipitoisuuden valvonta on ratkaisevan tärkeää; 0,04 %:n ero vs. 0.08% hiiltä vaikuttaa suoraan vähähiilisen-teräksen saantoon. |
| Autojen teräs (edistynyt{0}}luja teräs) |
99.7% |
Fosforille (P), rikille (S) ja hiilelle (C) on asetettu tiukat rajat; epäpuhtauksien kertyvä vaikutus on merkittävä. |
| Laakeri Teräs |
99.7% |
Oksidisulkeumalle ja rikkipitoisuudelle asetetaan erittäin korkeat vaatimukset; vaikuttaa väsyneeseen elämään. |
| Jousi teräs |
99.7% |
Herkkä fosforille ja rikille; vaikuttavat väsymyksen kestävyyteen. |
| Pipeline Steel (hapan ympäristö) |
99.7% |
Rikkipitoisuudelle asetetaan tiukat rajat; vety{0}}halkeilun (HIC) estämiseksi. |
| Matalan lämpötilan teräs |
99.7% |
Herkkä fosforille; estämään matalan lämpötilan -hauraita murtumia. |
| Ruostumaton teräs (erikoislaadut) |
99.7% |
Herkkä epäpuhtauksien kerääntymiselle; vaikuttaa korroosionkestävyyteen. |
| Nikkeli{0}}pohjaiset seokset/tarkkuuslejeeringit |
99.7% |
Herkkä epäpuhtauksille, kuten raudalle (Fe); jotka vaikuttavat erityisiin ominaisuuksiin. |
| Tavallinen hiiliteräs |
99.5% |
Korkea epäpuhtauksien sietokyky; 99,7 prosentin rajahyöty on rajallinen. |
| Rakennusteräs |
99.5% |
Kohtalaiset suorituskykyvaatimukset. |
| Tavallinen seosteräs |
99.5% |
Voidaan kompensoida prosessisäädöillä. |
Kustannus-hyötyanalyysi
3.1 Puhtauskustannukset
Nykyisessä markkinaympäristössä 99,7 %:n EMM-hiutaleet tarjoavat tyypillisesti 5–15 %:n hintapreemion verrattuna 99,5 %:iin. Olettaen, että mangaanimetallin hinta on noin 1600 dollaria/tonni ja mangaanipitoisuus 0,5 %:
Käyttää 99,5 %:Hinta per tonni terästä noin 8,00 dollaria
Käyttää 99,7 %:Hinta per tonni terästä noin 8,80 dollaria
Ero terästonnia kohti: +$0.80
Pinnalla tarkasteltuna kustannusten nousu terästonnia kohti on vain 0,80 dollaria. Mutta keskeinen kysymys on: mitä tämä 0,80 dollaria tuo?
3.2 Implisiittisten hyötyjen kvantifiointi
Korkealaatuisten-teräslaatujen kohdalla puhtauden parantamisen implisiittiset edut ovat paljon suuremmat kuin niiden nimenomaiset kustannukset:
Alennettu romumäärä:Huippu{0}}teräslaatujen romumäärä laskee 0,5 %-2 %. Kun otetaan esimerkkinä terästehdas, joka tuottaa 500 000 tonnia korkealaatuista terästä vuodessa, yhden prosentin parannus romumäärässä tarkoittaa 5 000 tonnin vähennystä romussa vuodessa, mikä 800 dollarilla/tonni on 4 miljoonaa dollaria. Parannettu koostumuksen tarkkuus: Vähentää uudelleensäätöjen määrää, säästäen 5-10 minuuttia sulatusaikaa uunia kohden ja samalla vähentäen seoksen kulutusta toissijaisten säätöjen aikana.
Vähennetyt asiakkaiden väitteet:Parannetut epäpuhtaudet PPM-tasolla merkitsevät parempaa mainetta ja pienempiä reklamaatioriskiä korkealaatuisille{0}}asiakkaille, kuten autoterästä ja vientituotteita valmistaville asiakkaille.
3.3 Sijoitetun pääoman tuotto (ROI)
Esimerkkinä terästehdas, jonka vuotuinen tuotantokapasiteetti on 500 000 tonnia korkealaatuista terästä-:
Vuotuiset lisäkustannukset (puhtauspalkkio):Noin 400 000 US$
Vuositulot (1 % vähennys romussa):Noin 4 miljoonaa dollaria
ROI:noin 900 %
Johtopäätös on selvä:Huippuluokan{0}}teräslaaduille puhtauspreemion ROI on erittäin houkutteleva.
Tee lopullinen päätös
| Teräslaadut | Suositella | Keskeiset syyt |
| Tavallinen hiiliteräs, rakennusteräs |
99.5% |
Korkea epäpuhtauksien sietokyky, palkkiota ei voida ottaa talteen. |
| Vähähiilinen/ultra{0}}vähähiilinen teräs |
99.7% |
Hiilenhallinta on keskeinen kilpailuetu. |
| Edistyksellinen luja{0}}teräs autoihin |
99.7% |
P:n, S:n ja C:n merkittävä kumulatiivinen vaikutus. |
| Laakeriteräs, jousiteräs |
99.7% |
Epäpuhtaudet vaikuttavat suoraan väsymisikään. |
| Putkilinjan teräs happamiin ympäristöihin |
99.7% |
Rikkipitoisuus on turvakynnys. |
| Teräs matalan lämpötilan sovelluksiin |
99.7% |
Fosforipitoisuus määrittää matalan{0}}lämpötituuden. |
| Ruostumaton teräs | Merkistä riippuen | 99,5 % riittää useimmissa tapauksissa. |
