В производството на стомана,електролитни манганови люсписа един от най-важните източници на манган. Двата най-често срещани класа на пазара са99,5% и 99,7%чистота електролитен метален манган. Само 0,2% разлика в чистотата между двете може да доведе до значителни разлики в разходите.
В сравнение с 99,5%, 99,7% електролитен манган показва значителни подобрения в контролирането на ключови примеси:
Въглерод (C):Намалено от по-малко или равно на 0,08% на по-малко или равно на 0,04%, намаление от 50%
Сяра (S):Намалено от по-малко или равно на 0,10% на по-малко или равно на 0,05%, намаление от 50%
Фосфор (P):Намалено от по-малко или равно на 0,01% на по-малко или равно на 0,003%, намаление от 70%
Селен (Se):Намалено от по-малко или равно на 0,08% на по-малко или равно на 0,03%, намаление от 62,5%
Металургично въздействие на ключови примеси
| Примесни елементи | Ефекти върху стоманата | Чувствителни видове стомана |
| Въглерод (C) | Влияе върху твърдостта и заваряемостта; изисква строг контрол върху ниско{0}}въглеродната стомана | Ниско{0}}въглеродна стомана, ултра-ниско{2}}въглеродна стомана, автомобилна стомана |
| Сяра (S) | Причинява гореща чупливост; намалява якостта на удар | Конструкционна стомана, тръбопроводна стомана, автомобилна стомана |
| Фосфор (P) | Причинява студена чупливост; намалява издръжливостта при ниски{0}}температури | Криогенна стомана, корабна инженерна стомана |
| желязо (Fe) | Леко засяга прецизността на контрола на състава на сплавта | Прецизни сплави, сплави-базирани на никел |
| Селен (Se) | Чувствителен към прекурсорни материали на батерията; влияе върху химичните реакции | Материали за батерии, химически катализатори |
Кой се нуждае от 99,7% чистота?
| Класове стомана | Препоръчителна чистота | Основни причини |
| Нисковъглеродна/ултра{0}}нисковъглеродна стомана |
99.7% |
Контролът на въглеродното съдържание е от решаващо значение; разлика от 0,04% спрямо. 0.08% въглерод директно влияе върху добива на ниско{2}}въглеродна стомана. |
| Автомобилна стомана (усъвършенствана стомана с висока{0}}якост) |
99.7% |
Наложени са строги ограничения за фосфор (P), сяра (S) и въглерод (C); ефектът на натрупване на примесите е значителен. |
| Лагерна стомана |
99.7% |
Предложени са изключително високи изисквания към оксидните включвания и съдържанието на сяра; засягащи живота на умора. |
| Ресорна стомана |
99.7% |
Чувствителен към фосфор и сяра; повлияване на устойчивостта на умора. |
| Стомана за тръбопроводи (киселинна среда) |
99.7% |
Поставят се строги ограничения върху съдържанието на сяра; за предотвратяване на пукнатини,-предизвикани от водород (HIC). |
| Нискотемпературна стомана |
99.7% |
Чувствителен към фосфор; за предотвратяване на крехко счупване при ниска{0}}температура. |
| Неръждаема стомана (специални класове) |
99.7% |
Чувствителен към натрупване на примеси; влияещи върху устойчивостта на корозия. |
| Сплави на-основа на никел/прецизни сплави |
99.7% |
Чувствителен към примеси като желязо (Fe); засягащи специални свойства. |
| Обикновена въглеродна стомана |
99.5% |
Висока толерантност към примеси; пределната полза от 99,7% е ограничена. |
| Конструкционна стомана |
99.5% |
Умерени изисквания за производителност. |
| Обикновена легирана стомана |
99.5% |
Може да се компенсира чрез корекции на процеса. |
Анализ на разходите-ползите
3.1 Изрични разходи за чистота
В текущата пазарна среда 99,7% EMM люспи обикновено изискват 5%-15% надценка в сравнение с 99,5%. Ако приемем, че металната цена на мангана е приблизително $1600/тон и съдържание на манган от 0,5%:
Използване на 99,5%:Цена на тон стомана приблизително $8,00
Използване на 99,7%:Цена на тон стомана приблизително $8,80
Разлика на тон стомана: +$0.80
На пръв поглед увеличението на цената на тон стомана е само $0,80. Но ключовият въпрос е: какво носят тези $0,80?
3.2 Количествено определяне на косвените ползи
За високо{0}}класове стомана косвените ползи от подобренията на чистотата далеч надхвърлят изричните им разходи:
Намален процент на скрап:Процентът на скрап от висококачествени стомани намалява с 0,5%-2%. Вземайки за пример стоманодобивна фабрика, произвеждаща 500 000 тона висококачествена стомана годишно, 1% подобрение в процента на скрап означава намаление с 5 000 тона скрап годишно, което при $800/тон струва $4 милиона. Подобрена точност на състава: Намалява броя на пренастройките, спестявайки 5-10 минути време за топене на пещ, като същевременно намалява консумацията на сплав по време на вторичните настройки.
Намалени рекламации на клиенти:Подобрените примеси на ниво PPM означават репутация с по-високо качество и по-нисък риск от искове за високо{0}}крайни клиенти, като тези, които произвеждат автомобилна стомана и експортни продукти.
3.3 Възвръщаемост на инвестицията (ROI)
Да вземем за пример стоманодобивна фабрика с годишен производствен капацитет от 500 000 тона висококачествена стомана:
Годишни допълнителни разходи (премия за чистота):Приблизително 400 000 щатски долара
Годишен приход (1% намаление на скрап):Приблизително 4 милиона щатски долара
ROI:Приблизително 900%
Изводът е ясен:За класове стомана от висок клас възвръщаемостта на инвестициите от премията за чистота е изключително привлекателна.
Вземете окончателното решение
| Класове стомана | Препоръчайте | Основни причини |
| Обикновена въглеродна стомана, строителна стомана |
99.5% |
Висока толерантност към примеси, премията не може да бъде възстановена. |
| Нисковъглеродна/ултра{0}}нисковъглеродна стомана |
99.7% |
Въглеродният контрол е ключово конкурентно предимство. |
| Усъвършенствана стомана с висока{0}}якост за автомобили |
99.7% |
Значителен кумулативен ефект на P, S и C. |
| Лагерна стомана, пружинна стомана |
99.7% |
Издръжливостта на умора се влияе пряко от примесите. |
| Стомана за тръбопроводи за киселинни среди |
99.7% |
Съдържанието на сяра е прагът на безопасност. |
| Стомана за нискотемпературни приложения |
99.7% |
Съдържанието на фосфор определя издръжливостта при ниски{0}}температури. |
| Неръждаема стомана | В зависимост от марката | 99,5% е достатъчно в повечето случаи. |
