V proizvodnji jekla,elektrolitski manganovi kosmičiso eden najpomembnejših virov mangana. Dve najpogostejši vrsti na trgu sta99,5 % in 99,7 %čistost elektrolitskega mangana. Zgolj 0,2-odstotna razlika v čistosti med obema lahko povzroči znatne razlike v stroških.
V primerjavi z 99,5 %, 99,7 % elektrolitski mangan kaže pomembne izboljšave pri nadzoru ključnih nečistoč:
Ogljik (C):Zmanjšano z manj kot ali enako 0,08 % na manj kot ali enako 0,04 %, kar je 50-odstotno zmanjšanje
Žveplo (S):Zmanjšano z manj kot ali enako 0,10 % na manj kot ali enako 0,05 %, 50-odstotno znižanje
Fosfor (P):Zmanjšano z manj kot ali enako 0,01 % na manj kot ali enako 0,003 %, kar je 70-odstotno zmanjšanje
Selen (Se):Zmanjšano z manj kot ali enako 0,08 % na manj kot ali enako 0,03 %, kar je 62,5-odstotno zmanjšanje
Metalurški vpliv ključnih nečistoč
| Elementi nečistoč | Učinki na jeklo | Občutljivi razredi jekla |
| Ogljik (C) | Vpliva na trdoto in varivost; zahteva strog nadzor nad nizko{0}}ogljičnim jeklom | Nizko-ogljično jeklo, ultra-nizko{2}}ogljično jeklo, avtomobilsko jeklo |
| Žveplo (S) | Povzroča vročo krhkost; zmanjša udarno žilavost | Konstrukcijsko jeklo, jeklo za cevovode, avtomobilsko jeklo |
| fosfor (P) | Povzroča hladno krhkost; zmanjša{0}}nizkotemperaturno žilavost | Kriogeno jeklo, jeklo za pomorsko inženirstvo |
| Železo (Fe) | Rahlo vpliva na natančnost nadzora sestave zlitine | Precizne zlitine, zlitine-na osnovi niklja |
| Selen (Se) | Občutljivo na predhodne materiale baterije; vpliva na kemične reakcije | Baterijski materiali, kemični katalizatorji |
Kdo potrebuje 99,7% čistost?
| Razredi jekla | Priporočena čistost | Ključni razlogi |
| Nizkoogljično/ultra{0}}nizkoogljično jeklo |
99.7% |
Nadzor vsebnosti ogljika je ključnega pomena; razlika 0,04 % proti. 0.08% ogljika neposredno vpliva na izkoristek nizko{2}}ogljičnega jekla. |
| Avtomobilsko jeklo (napredno visoko{0}}trdno jeklo) |
99.7% |
Za fosfor (P), žveplo (S) in ogljik (C) veljajo stroge omejitve. učinek kopičenja nečistoč je pomemben. |
| Ležajno jeklo |
99.7% |
Izjemno visoke zahteve so postavljene glede vključkov oksidov in vsebnosti žvepla; vpliva na življenje utrujenosti. |
| Vzmetno jeklo |
99.7% |
Občutljiv na fosfor in žveplo; vpliva na odpornost proti utrujenosti. |
| Jeklo za cevovod (kislo okolje) |
99.7% |
Vsebnost žvepla je stroga; za preprečevanje razpok,-ki jih povzroča vodik (HIC). |
| Nizkotemperaturno jeklo |
99.7% |
občutljiv na fosfor; da prepreči-nizkotemperaturni krhki lom. |
| Nerjaveče jeklo (posebni razredi) |
99.7% |
Občutljiv na kopičenje nečistoč; vpliva na odpornost proti koroziji. |
| Zlitine na-osnovi niklja/precizne zlitine |
99.7% |
Občutljiv na nečistoče, kot je železo (Fe); ki vplivajo na posebne lastnosti. |
| Navadno ogljikovo jeklo |
99.5% |
Visoka toleranca nečistoč; mejna korist 99,7 % je omejena. |
| Konstrukcijsko jeklo |
99.5% |
Zmerne zahteve glede zmogljivosti. |
| Navadno legirano jeklo |
99.5% |
Lahko se kompenzira s prilagoditvami procesa. |
Analiza stroškov-koristi
3.1 Eksplicitni stroški čistosti
V trenutnem tržnem okolju 99,7-odstotni kosmiči EMM običajno dosegajo 5-15-odstotno cenovno premijo v primerjavi z 99,5-odstotnimi. Ob predpostavki, da je cena kovine mangana približno 1600 $/tono in vsebnost mangana 0,5 %:
Uporaba 99,5 %:Cena na tono jekla približno 8,00 USD
Uporaba 99,7 %:Cena na tono jekla približno 8,80 USD
Razlika na tono jekla: +$0.80
Na površini je povečanje stroškov na tono jekla le 0,80 USD. Toda ključno vprašanje je: kaj prinaša teh 0,80 $?
3.2 Kvantificiranje implicitnih koristi
Za vrhunske{0}}jeklene razrede implicitne prednosti nadgradenj čistosti daleč odtehtajo njihove eksplicitne stroške:
Zmanjšana stopnja odpadkov:Stopnja odpadkov pri-visokokakovostnih vrstah jekla se zmanjša za 0,5 %-2 %. Če za primer vzamemo jeklarno, ki letno proizvede 500.000 ton vrhunskega jekla, 1-odstotno izboljšanje stopnje odpadkov pomeni zmanjšanje za 5000 ton odpadkov na leto, kar je pri 800 USD/tono vredno 4 milijone USD. Izboljšana natančnost sestave: Zmanjša število ponovnih prilagoditev, prihrani 5-10 minut časa taljenja na peč, hkrati pa zmanjša porabo zlitine med sekundarnimi nastavitvami.
Zmanjšani zahtevki strank:Izboljšane nečistoče na ravni PPM pomenijo ugled višje kakovosti in nižje tveganje terjatev za visoko{0}}končne stranke, kot so tisti, ki proizvajajo avtomobilsko jeklo in izvozne izdelke.
3.3 Donosnost naložbe (ROI)
Če za primer vzamemo jeklarno z letno proizvodno zmogljivostjo 500.000 ton visoko-jekla:
Letni dodatni stroški (premija za čistočo):Približno 400.000 ameriških dolarjev
Letni prihodek (1 % zmanjšanje odpada):Približno 4 milijone ameriških dolarjev
ROI:Približno 900 %
Zaključek je jasen:Za vrhunske{0}}jekla je donosnost naložbe premije za čistost izjemno privlačna.
Sprejmite končno odločitev
| Razredi jekla | Priporoči | Ključni razlogi |
| Navadno ogljikovo jeklo, gradbeno jeklo |
99.5% |
Visoka toleranca za nečistoče, premium ni mogoče povrniti. |
| Nizkoogljično/ultra{0}}nizkoogljično jeklo |
99.7% |
Nadzor ogljika je ključna konkurenčna prednost. |
| Napredno visoko{0}}trdno jeklo za avtomobile |
99.7% |
Pomemben kumulativni učinek P, S in C. |
| Ležajno jeklo, vzmetno jeklo |
99.7% |
Na življenjsko dobo zaradi utrujenosti neposredno vplivajo nečistoče. |
| Jeklo za cevovode za kisla okolja |
99.7% |
Vsebnost žvepla je varnostni prag. |
| Jeklo za uporabo pri nizkih temperaturah |
99.7% |
Vsebnost fosforja določa nizko-temperaturno žilavost. |
| Nerjaveče jeklo | Odvisno od znamke | V večini primerov zadostuje 99,5 %. |
