Kostnaðargreining: Hvernig kísilkarbíð afoxunarefni kemur í stað FeSi 75

Kísilkarbíð afoxunarefnigetur að hluta komið í stað FeSi75 í sumum stálframleiðsluaðgerðum þegar hægt er að nota bæði sílikon og kolefni úr SiC á áhrifaríkan hátt í ferlinu.

Hagfræðilegur samanburður ætti ekki að byggjast á efnisverði á tonn eingöngu. Þú þarft að bera saman kostnað viðendurheimtur sílikon, gagnlegt kolefnisframlag, afoxunarafköst, gjallástand og hvers kyns viðbótarkostnaður við efnafræði-leiðréttingar.

SiC er því ekki alhliða-fyrir-einn staðgengill fyrir FeSi75. Hagnýtt skiptingarhlutfall fer eftir stálflokki, kolefnisheimild, upphafssúrefnismagni, gjall FeO, tímasetningu íblöndunar, kornastærð og raunverulegri endurheimt plöntunnar.

FeSi75er mikið notaður kísilgjafi og afoxunarefni í stálframleiðslu. Hins vegar þýðir lægsta skráða FeSi75 verðið ekki sjálfkrafa lægsta heildarkostnað fyrir hverja ofnastarfsemi.

Munurinn kemur frá því hvað hvert efni leggur til hita.

Leggur SiC til bæði sílikon og kolefni?

Já. Kísilkarbíð inniheldur bæði frumefnin í sama efnasambandinu. Þegar ferlið þitt þarfnast viðbótar kísils og getur einnig notað meðfylgjandi kolefni, getur SiC framkvæmt hluta vinnunnar að öðru leyti skipt á milli kísiljárns og sérstakrar kolefnisblandnar.

Þetta er þar sem fyrsti hugsanlegi kostnaðarsparnaðurinn birtist. Það kemur ekki einfaldlega til þess að skipta út einu tonni af FeSi75 fyrir eitt tonn af SiC.

Hjálpar það til við að draga úr oxandi gjallskilyrðum?

Kísilkarbíð getur tekið þátt í afoxunarhvörfum við járnoxíð í gjall-málmkerfinu. Einföld viðbrögð eru:

Við heppilegar aðstæður eyðir þetta hvarf FeO og getur endurheimt hluta af járninu sem er í oxandi gjallinu. Raunveruleg áhrif eru háð efnafræði gjalls, hitastigi, snertingu milli SiC og gjalls, kornastærð og viðbótaraðferð.

Því ætti að meðhöndla það sem hugsanlegan málmvinnsluávinning frekar en tryggðan fastan sparnað fyrir hvern hita.

Getur það dregið úr leiðréttingarvinnu?

Hugsanlega. Ef SiC útvegar gagnlegan sílikon og kolefni á fyrirsjáanlegan hátt gæti verksmiðjan þurft færri aðskildar viðbætur til að ná markmiðsefnafræðinni.

Hins vegar verður að staðfesta þennan ávinning með plöntuprófum. Lélegur bati, óhófleg kolefnisupptaka eða óstöðug SiC efnafræði getur skapað frekari leiðréttingarvinnu í stað þess að draga úr henni.

Það er ekkert alhliða fast skiptihlutfall á milli SiC og FeSi75. Réttur útreikningur byrjar á því magni gagnlegs kísils sem stálbaðið endurheimtir í raun.

Hvað ætti að bera saman fyrst?

Byrjaðu ááhrifaríkt kísilframlag.

FeSi75 inniheldur um það bil 75% sílikon samkvæmt skilgreiningu. Eitt tonn samsvarar því u.þ.b. 750 kg af innifalnum kísil áður en raunveruleg endurheimt er tekin til greina.

Pure SiC inniheldur um það bil 70% sílikon og 30% kolefni miðað við massa. Ef vara inniheldur 88% SiC, inniheldur SiC fasinn fræðilega u.þ.b.:

• 61,6% frumefniskísillúr SiC brotinu
• 26,4% frumefnakolefniúr SiC brotinu

Þetta eru fræðileg efnafræðigildi. Commercial SiC inniheldur einnig aðra fasa og óhreinindi og raunveruleg endurheimt kísils og kolefnis í ofninum verður lægri en fræðilega innihaldið magn.

Hverju ætti að bæta við næst?

Seinni útreikningurinn ergagnlegt kolefnisframlag.

Ef kolefni frá SiC kemur í stað hluta kolefnishækkunar sem þú myndir annars bæta við sérstaklega, þá er hægt að færa þann kolefnis-aukefnakostnað sem forðast er inn á SiC leiðina.

Ef stálflokkurinn hefur þétt kolefnishámark getur þetta kolefnisframlag hins vegar haft lítið gildi eða jafnvel takmarkað magn SiC sem þú getur notað.

Hvers er almennt saknað?

Þriðji þátturinn ergjall og oxunarjafnvægi.

Ef SiC stuðlar að FeO lækkun við rekstraraðstæður þínar gæti hluti af verðmæti þess stafað af minni oxunartapi eða bættri endurheimt málms. Þessi ávinningur ætti aðeins að vera með í kostnaðarútreikningnum þegar hægt er að mæla hann út frá raunverulegum ofnagögnum.

Gagnlegt kostnaðarlíkan aðskilur útreikninginn í fjóra hluta.

Einfaldan samanburð má skrifa sem:

Þetta gerir samanburðinn mun gagnlegri en einfaldlega að spyrja hvaða efni er með lægra verð á tonn.

Málmvinnslu kísilkarbíð afoxunarkorn

88% kísilkarbíðkorn

Kísilkarbíð fyrir stálframleiðslu

88% SiCer algeng málmvinnslueinkunn sem notuð er þegar planta vill hafa tiltölulega hátt virkt SiC innihald án þess að kaupa mikið -hreinleika slípiefni-.

Hins vegar ætti ekki að lýsa SiC88 sjálfkrafa sem „besta“ staðgengil FeSi75. Hentugleiki þess fer eftir:

• raunverulegt SiC próf
• laust kolefni og heildarkolefni
• SiO₂ og önnur óhreinindi
• agna-stærðardreifingu
• endurheimt kísils og kolefnis
• kolefnismörk úr-gráðu stáli
• verðmunur á móti FeSi75 og kolefnishækkun

Fyrir sumar venjulegar kolefnis-stálaðgerðir gæti SiC88 veitt gagnlegt jafnvægi milli greiningar og kostnaðar. Í öðrum ferlum gæti önnur SiC gráðu eða áframhaldandi FeSi75 notkun verið hagkvæmari.

Áður en þú berð saman efnin tvö skaltu skoða hið raunverulegaFeSi75 forskriftsaman við SiC COA frekar en að bera aðeins saman vöruheitin.

Auðveldara er að meta hlutaskipti þar sem:

• stálflokkurinn getur tekið við kolefninu sem SiC kynnir
• þegar þarf að bæta við bæði kísil og kolefni
• álverið getur mælt raunverulegan Si og C endurheimt
• Fylgst er með gjall FeO og oxunartapi
• venjubundin upphitun gerir plöntuprófanir kleift áður en-að er tekið upp í stórum stíl

Skiptingin verður erfiðari þegar kolefni verður að vera innan mjög þröngra marka, þegar mjög strangar óhreinindaforskriftir gilda eða þegar ferlið getur ekki endurheimt kísil og kolefni sem er í SiC á áreiðanlegan hátt.

Efniskostnaður er aðeins einn hluti af ofnahagfræði. Geymslutími, endurhitun og endurtekin leiðrétting á efnafræði eyða líka orku.

SiC efnahvörf geta verið útverma við viðeigandi stálframleiðsluaðstæður. Hins vegar ættirðu ekki að úthluta föstu orku-sparnaðargildi til SiC án verksmiðjugagna.

Rétta aðferðin er að bera saman:

• kWh á tonn fyrir og eftir útskipti
• ýttu á-til að-smella eða fínstilla tímann
• fjöldi efnafræðilegra leiðréttinga
• loka Si og C bata
• málmávöxtun

Ef þessar vísbendingar batna stöðugt er hægt að taka orku- og rekstrarávinninginn inn í heildarkostnaðarútreikninginn.

Í örvunar-ofnbræðslu er hægt að nota SiC úr málmvinnslu sem uppsprettu kísils og kolefnis þar sem markmálmefnafræðin gerir kleift að endurheimta báða þættina.

Vegna þess að örvunarofn býður ekki upp á sömu hreinsunarskilyrði og EAF eða sleif-hreinsunarleið, ætti að bæta við að byggja á raunverulegri bræðsluröð, hleðslusamsetningu og endurheimt sem fæst í þeim ofni.

Kornastærð skiptir líka máli. Efni sem er of fínt getur valdið meðhöndlunartapi, en efni sem er of gróft getur leyst upp eða brugðist of hægt fyrir tiltækan bræðsluferil.

Af þessum sökum, notaðu prufuhita til að ákvarða raunverulegan SiC viðbót í stað þess að afrita FeSi75 skiptihlutfall úr öðrum ofni.

Skiptilíkan er aðeins gagnlegt þegar efnið er nægilega samræmi frá lotu til lotu.

Ef SiC-greining, laust kolefni, óhreinindi eða -stærðardreifing agna breytist verulega, gæti verið að Si- og C-endurheimtan sem notuð er í kostnaðarútreikningnum þínum sé ekki lengur gild.

Áður en þú kemur á -langtíma skiptihlutfalli skaltu staðfesta:

• SiC innihald
• alls eða laust kolefni þar sem þess er krafist
• SiO₂ og helstu óhreinindamörk
• kornastærð og fínefnaþol
• lotu COA
• sýnatöku og skoðunaraðferð

Við getum útvegað málmvinnslukísilkarbíð í samræmi við samþykktar kröfur um efnafræði og -agnastærðar, með lotuskjölum staðfest fyrir sendingu.

Kísilkarbíð getur að hluta komið í stað FeSi75 í sumum stálframleiðsluaðgerðum, en skiptin ætti að meta meðendurheimtur kísilkostnaður og heildarhagfræði ofnsins, ekki nafnverð á tonn.

SiC verður efnahagslega aðlaðandi þegar sílikon er endurheimt á skilvirkan hátt, kolefnisframlag þess er gagnlegt og hægt er að sannreyna hvers kyns gjall-minnkun eða rekstrarávinning í raunverulegum verksmiðjugögnum.

FeSi75 gæti verið betri kosturinn þegar kolefni verður að vera þétt stjórnað, þegar FeSi efnafræði er þegar fínstillt fyrir ferlið eða þegar SiC endurheimt er óviss.

Öruggasta aðferðin er því:

1. Skilgreindu núverandi FeSi75 neyslu og endurheimt.
2. Reiknaðu fræðilegt Si og C framlag valinnar SiC einkunn.
3. Keyrðu stjórnað prufuhit.
4. Mældu raunverulegan Si endurheimt, C upptöku, gjall FeO, orkunotkun og málmávöxtun.
5. Berðu saman heildarkostnað á hvert tonn af viðunandi stáli.

Sp.: Getur kísilkarbíð komið í stað FeSi75 að fullu?

A: Ekki í hverju ferli. Skipting að hluta eða stærri-fer eftir kísilmarkmiði, kolefnisheimild, endurheimt SiC, ástand gjalls og ofnvenju.

Sp.: Er SiC ódýrara en FeSi75?

A: Kaupverðið eitt og sér svarar ekki þessari spurningu. Berðu saman kostnað á hverja endurheimtan kísileiningu og taktu með gagnlegt kolefnisframlag, leiðréttingarkostnað og sannreyndan vinnsluávinning.

Sp.: Getur SiC88 komið í stað FeSi75 í 1:1 hlutfalli?

A: Ekki ætti að gera ráð fyrir almennu 1:1 hlutfalli. FeSi75 og SiC88 innihalda mismunandi magn af frumefniskísil og endurheimtarhlutfall þeirra er einnig mismunandi.

Sp.: Hversu mikið sílikon er fræðilega innifalið í SiC88?

A: Hreint SiC inniheldur um 70% sílikon miðað við massa. 88% SiC vara inniheldur því um það bil 61,6% sílikon í SiC hlutanum áður en aðrir áfangar og raunverulegur endurheimtur eru skoðaðar.

Sp.: Af hverju getur SiC dregið úr heildar afoxunarkostnaði?

A: Það getur veitt bæði gagnlegt sílikon og kolefni og getur tekið þátt í að draga úr oxandi gjallhlutum. Hvort þetta lækkar heildarkostnað verður að sannreyna út frá raunverulegum endurheimt og rekstrargögnum verksmiðjunnar.

Sp.: Er SiC88 alltaf besta einkunnin?

A: Nei. SiC88 er einn hagnýtur valkostur í atvinnuskyni, en besta einkunnin fer eftir efnafræði, óhreinindamörkum, endurheimt, kornastærð og verði.

Sp.: Hvað ætti að athuga áður en skipt er um FeSi75?

A: Berðu saman FeSi75 og SiC efnafræði, raunverulegan endurheimt kísils, kolefnisupptöku, kornastærð, gjallástand, framleiðslulotu COA, orkunotkun og heildarefniskostnað á hvert tonn af viðunandi stáli.