Kostnaðarþættir kísiljárnsframleiðslu

Framleiðslukostnaður við kísiljárnræðst fyrst og fremst af raforkunotkun, hráefnisþörf, rafskautanotkun og rekstrarhagkvæmni ofns. Rafmagn er oft einn stærsti einstaki kostnaðarþátturinn vegna þess að kísiljárn er framleitt með orkufrekri kolvetnislækkun í ljósbogaofnum.

Fyrir Ferrosilicon 75 gefa birtar tæknilegar tilvísanir til kynna raforkunotkun um það bil 8.500–8.800 kWh á hvert metratonn við tilgreindar ofnskilyrði. Raunverulegur framleiðslukostnaður er hins vegar breytilegur eftir raforkutollum, gæðum kvarsíts, verði kolefnisafoxunarefna, endurheimtarhlutfalli kísils og rekstrarskilyrðum verksmiðjunnar.

Þessi handbók útskýrir helstu kostnaðarþætti kísiljárnsframleiðslu, ber saman dæmigerða efnisnotkun milli FeSi flokka og sýnir hvernig á að reikna út áætlaðan framleiðslukostnað á hvert tonn.

1. Helstu þættir framleiðslukostnaðar kísiljárns

Kísiljárn er framleitt með því að draga úr kísil með kolefni í rafbogaofni á meðan járnberandi efni eru sett inn til að fá nauðsynlega kísilinnihald.

Framleiðsluferlið krefst verulegrar raforku og stöðugrar hráefnisnotkunar. Þar af leiðandi geta breytingar á raforkuverði, afoxunarkostnaði og afköst ofnanna haft veruleg áhrif á framleiðslukostnaðinn.

Hagnýt sundurliðun kísiljárns nær yfir eftirfarandi flokka.

Rafmagn og hráefni eru almennt verulegur hluti af beinum framleiðslukostnaði. Hins vegar er hlutfallslegt framlag þeirra mismunandi milli verksmiðja og því ætti ekki að nota fasta prósentu fyrir alla kísiljárnframleiðendur.

Fyrir nákvæman kostnaðarsamanburð ætti að reikna öll útgjöld á sama grundvelli:eitt metratonn af söluhæfu kísiljárni sem uppfyllir tilgreindar kröfur um einkunn og gæða.

2. Rafmagnskostnaður í kísiljárnframleiðslu

Rafmagn er mikilvægur þáttur í framleiðslu á kísiljárni vegna þess að kolefnislækkun kísils krefst notkunar á háhitaofni.

Ólíkt efnum sem hægt er að framleiða fyrst og fremst með hefðbundinni eldsneytishitun, byggir framleiðsla kísiljárns á raforku sem er afhent í gegnum rafskaut ofnsins til að koma á nauðsynlegum bræðsluskilyrðum.

2.1 Hversu mikið rafmagn þarf til að framleiða eitt tonn af kísiljárni?

Raforkunotkun er mismunandi eftir kísilflokki, uppsetningu ofnsins og rekstrarhagkvæmni.

Útgefin tæknigögn fyrir framleiðslu í lokuðum ofnum gefa upp eftirfarandi viðmiðunargildi fyrir raforkunotkun:

Heimild: Padhamnath, Migas og Karbowniczek,Fræðileg rannsókn á áhrifum óhreininda í endurunnum kísil sem notaður er til framleiðslu á kísiljárni, Proceedings, 2024. Tafla 1 sýnir dæmigerð efnis- og orkuþörf fyrir FeSi framleiðslu í lokuðum ofni.Skoðaðu birta tilvísun.

Þetta eru tæknileg viðmiðunargildi frekar en tryggðar neyslutölur. Raunveruleg raforkunotkun getur verið meiri eða minni eftir hönnun ofnsins, eiginleikum hráefnis, endurheimt kísils og rekstrarskilyrðum verksmiðjunnar.

2.2 Hvernig á að reikna út kísiljárnsrafmagnskostnað

Grunnútreikningurinn er:

Gerum til dæmis ráð fyrir að Ferrosilicon 75 framleiðsluferli eyði 8.800 kWh á hvert tonn, með raforkugjaldskrá upp á 0,45 CNY/kWh.

8.800 × 0.45=3.960 CNY/t

Samkvæmt þessum forsendum væri raforkukostnaðurinn 3.960 CNY fyrir hvert tonn af kísiljárni sem framleitt er. Útreikningurinn tekur ekki til hráefnis, vinnuafls, viðhalds og annarra framleiðslukostnaðar.

2.3 Hvernig raforkuverð hefur áhrif á kísiljárnkostnað

Raforkugjaldskrá getur verið mismunandi eftir framleiðslusvæðum, fyrirkomulagi raforku og samningstíma. Eftirfarandi tafla sýnir hvernig raforkukostnaður breytist þegar neyslustig helst fast í 8.800 kWh/t.

Þessi næmni skýrir hvers vegna raforkuverð og orkunýtni eru mikilvæg atriði þegar borin er saman hagkvæmni kísiljárnsframleiðslu á mismunandi framleiðslustöðum.

Raforkugjaldskrárnar hér að ofan eru tilgátar aðföng til að sýna fram á kostnaðarnæmni. Það ætti ekki að túlka sem núverandi svæðisbundið raforkuverð eða ZhenAn verksmiðjugjaldskrá.

3. Hráefnisnotkun og kostnaður

Hráefni eru annar stór hluti af framleiðslukostnaði kísiljárns. Mikilvægustu aðföngin eru kvarsít, kolefnisafoxunarefni og járnberandi efni.

Efnisgæði hafa ekki aðeins áhrif á kaupkostnað heldur einnig rekstur ofnsins, endurheimt kísils og orkunotkun.

3.1 Kvars og kvarsít

Kvarsít veitir kísil sem þarf til kísilframleiðslu. Við bræðslu minnkar kísil með efnahvörfum sem innihalda kolefni til að mynda málm- og loftkenndar hvarfefni sem innihalda sílikon.

Kostnaður við kvarsít fer eftir innkaupsverði þess, kísilinnihaldi, magni óhreininda, viðeigandi klumpstærð og flutningskostnaði.

Hráefnisgæði skipta líka máli. Óhófleg óhreinindi geta haft áhrif á efnafræði vörunnar, en óviðeigandi kornastærðir eða hleðslueiginleikar geta haft áhrif á gegndræpi ofnsins og skilvirkni.

3.2 Kók, hálfkók og önnur kolefnisafoxunarefni

Kolefnisafoxunarefni taka þátt í minnkun kísils við kísiljárnbræðslu. Nota má kók, hálfkók, kol og önnur viðeigandi kolefnisefni, allt eftir ofnferlinu og hráefnissamsetningu.

Mikilvægar innkaupabreytur eru:

• Fast kolefni:Ákveður hvaða kolefni er tiltækt fyrir afoxunarhvörf.
• Aska innihald:Hefur áhrif á inntak óhreininda og efnisjafnvægi.
• Hvarfgirni:Hefur áhrif á afoxunarhegðun við ofnaaðstæður.
• Kornastærð:Hefur áhrif á gegndræpi hleðslu og rekstur ofnsins.
• Raki:Hefur áhrif á ástand afhents efnis og skilvirka þurrgrunnsnotkun.

Lægra innkaupsverð á tonn þýðir ekki endilega lægri virkan lækkunarkostnað. Mismunandi afoxunarefni geta haft mismunandi kolefnisinnihald, hvarfvirkni og áhrif á skilvirkni ofnsins.

3.3 Járnberandi efni

Járnleifar, járnflísar og önnur viðeigandi járnberandi efni veita járnþáttinn í kísiljárni.

Magnið sem þarf fer eftir kísilflokki sem miðast við og samsetningu ofnhleðslunnar. Lægri kísilflokkar þurfa almennt meira járnframlag á hvert tonn af álfelgur en hærri kísilflokkar.

Hreinlæti efnis, efnasamsetningu og innkaupakostnað ætti að hafa í huga við val á járnberandi aðföngum.

3.4 Rafskautsefni

Bogaofnar á kafi nota rafskaut til að skila raforku inn í hleðslu ofnsins. Rafskautsefni eru notuð við framleiðslu og verða að vera innifalin í heildar bræðslukostnaði.

Rafskautsnotkun fer eftir uppsetningu ofnsins, notkun rafskauta, vinnslustöðugleika og framleiðslustig.

3.5 Dæmigerð efnisnotkun á hvert tonn

Eftirfarandi tafla ber saman dæmigerða efnis- og rafmagnsnotkun fyrir nokkrar kísiljárntegundir framleiddar í lokuðum ofnum.

Heimild: Padhamnath, P., Migas, P. og Karbowniczek, M. (2024),Fræðileg rannsókn á áhrifum óhreininda í endurunnum kísil sem notaður er til framleiðslu á kísiljárni, Tafla 1.Lestu tæknirannsóknina. Gildi tákna dæmigerða neyslu í lokuðum ofni, ekki núverandi ZhenAn framleiðsluskrár.

Gögnin sýna að hærri kísiljárnsgráður þurfa almennt meira kvarsít, kolefnisafoxunarefni og raforku á hvert tonn af málmblöndu.

Á sama tíma minnkar þörfin fyrir járnberandi efni eftir því sem kísilflokkurinn eykst.

Þessi munur hjálpar til við að skýra hvers vegna ekki ætti að gera ráð fyrir að mismunandi kísiljárn hafi sama framleiðslukostnað.

Hins vegar ætti ekki að meðhöndla borðið sem alhliða uppskrift. Raunveruleg ofnahleðslusamsetning getur innihaldið mismunandi afoxunarefnisblöndur og járngjafa, en rekstrarhagkvæmni og hráefnisgæði geta breytt tiltekinni neyslu.

4. Hvernig á að reikna út kísiljárn framleiðslukostnað á tonn

Til að reikna út framleiðslukostnað kísiljárns ætti að gefa upp hvert framleiðsluaðfang sem kostnað á hvert metratonn af söluhæfu málmi.

Einfaldan kostnaðarútreikning má tjá sem:

Efniskostnaður fyrir hvert aðfang er reiknaður út með því að margfalda notkun þess á hvert tonn af álfelgi með innkaupsverði þess.

4.1 Lýsandi kostnaðarútreikningur fyrir kísiljárn 75

Skoðum einfaldað dæmi byggt á FeSi75Al1 viðmiðunartölum um neyslu.

Eftirfarandi einingarverð eru tilgátugildi sem eingöngu eru notuð til að sýna fram á útreikningsaðferðina. Þetta eru ekki núverandi markaðstilboð, kaupverð birgja eða raunverulegur rekstrarkostnaður verksmiðjunnar.

4.2 Kostnaðardreifing í lýsandi dæmi

Ef notað er dæmið hér að ofan er rafmagn um það bil 56,1% af útreiknuðum framleiðslukostnaði en kók um það bil 19,1%.

Eftirfarandi tafla dregur saman dæmigerða kostnaðardreifingu.

Þetta dæmi sýnir hvers vegna raforkukostnaður verðskuldar sérstaka athygli þegar kísiljárnsframleiðsluhagfræði er greind.

Hins vegar er kostnaðardreifingin sérstök fyrir áætluð verð. Breyting á raforkugjaldskrá, kókverði eða raunverulegri efnisnotkun mun breyta bæði heildarkostnaði og hlutfalli hvers þáttar.

Útreikningsmörk:Í dæminu er gert ráð fyrir að viðmiðunartölur um neyslu eigi við á hvert tonn af söluhæfu álfelgi. Frádráttur annars framleiðslukostnaðar er ímyndaður og er ætlað að tákna viðbótarframleiðslukostnað sem ekki er sundurliðaður sérstaklega. Líkanið inniheldur ekki hagnað birgja, útflutningsfrakt, tolla eða áfangastaðargjöld.

5. Kostnaðarmunur á kísiljárni

Mismunandi kísiljárnsflokkar hafa mismunandi kísilinnihald, hleðslusamsetningar og orkuþörf. Þessir þættir skapa mun á framleiðslukostnaði jafnvel þegar vörurnar eru framleiddar í sömu almennu tegund ofna.

5.1 Kísiljárn 75 Framleiðslukostnaður

Kísiljárn 75 er kísiljárnblendi sem er mikið notað til afoxunar og málmblöndur í stálframleiðslu og í öðrum málmvinnsluforritum.

Í samanburði við lægri kísillflokkar þarf framleiðsla þess almennt meira kvarsít, kolefnisafoxunarefni og raforku á hvert tonn af málmblöndu.

Þar af leiðandi eru raforkugjöld, afoxunarverð, endurheimt kísils og skilvirkni ofna mikilvægir þættir sem hafa áhrif á framleiðsluhagkvæmni Ferrosicon 75.

5.2 Kísiljárn 65 Framleiðslukostnaður

Kísiljárn 65 inniheldur minna kísil en kísiljárn 75 og krefst annars konar hleðslujafnvægis.

Birt viðmiðunargildi fyrir lokaða ofna gefa til kynna raforkunotkun um það bil 7.400 kWh/t fyrir FeSi65, samanborið við 8.800 kWh/t fyrir FeSi75Al1.

Rafmagnsnotkun ein og sér ræður þó ekki heildarframleiðslukostnaði. Einnig þarf að huga að kröfum um járnberandi efni, hráefnisverð og ofnaskilyrði.

5.3 Kísiljárn 45 Framleiðslukostnaður

Kísiljárn 45 hefur lægra nafnkísilinnihald og hærra hlutfall af járni en FeSi65 og FeSi75.

Viðmiðunargögn fyrir lokaða ofna gefa til kynna um það bil 4.800 kWst/t af raforkunotkun fyrir FeSi45, ásamt minni kröfur um kvarsít og kolefnisafoxunarefni en hærri kísill.

Engu að síður stuðlar meiri þörf á járnberandi efni til heildarkostnaðaruppbyggingarinnar. Þess vegna ætti einkunnasamanburður að byggjast á öllu efnis- og orkujafnvægi frekar en á kísilinnihaldi eingöngu.

Fyrir frekari upplýsingar um mismunandi einkunnir og tiltæk vörueyðublöð, sjá okkarKísiljárnflokkar og vörulýsingar.

6. Þættir sem hafa áhrif á framleiðslukostnað kísiljárns

Jafnvel þegar tveir framleiðendur framleiða sömu kísiljárn, getur raunverulegur framleiðslukostnaður þeirra verið mismunandi vegna orkugjalda, inntaksgæða, skilvirkni ofnsins og rekstrarskilyrða.

6.1 Raforkugjaldskrár

Raforkugjöld hafa bein áhrif á framleiðslukostnað kísiljárns. Verksmiðjur sem kaupa rafmagn á mismunandi gengi geta haft verulega mismunandi orkukostnað á hvert tonn af álfelgur.

Þessi áhrif verða sérstaklega mikilvæg fyrir hærri kísilflokka vegna verulegrar raforkuþarfar þeirra.

6.2 Hráefnisgæði

Hreinleiki kvarsíts, afoxandi hvarfefni og gæði járnberandi efnis hafa áhrif á hleðsluhegðun ofnsins og endurheimt málms.

Minni gæða aðföng geta virst ódýrari á innkaupastigi en geta skapað aukakostnað með meiri efnisnotkun, eftirliti með óhreinindum eða minna skilvirkri bræðslu.

6.3 Skilvirkni ofna og endurheimt kísils

Ofnafköst hafa áhrif á magn raforku og hráefnis sem þarf til að framleiða eitt tonn af viðurkenndri málmblöndu.

Mikilvægir rekstrarþættir eru:

• Hleðslusamsetning og gegndræpi.
• Rekstrarskilyrði rafskauts.
• Hitastöðugleiki ofnsins.
• Endurheimt kísils og efnistap.
• Óskipulagður niðurtími og viðhaldstíðni.

Endurbætur á skilvirkni ofnanna geta dregið úr sértækri notkun raforku og hráefna, þó að sparnaður sem hægt er að ná sé háður upphaflegum rekstrarskilyrðum.

6.4 Verð á kolefnisafoxunarefni

Verð á kók, hálfkók og kolum sveiflast eftir hráefnisframboði og markaðsaðstæðum.

Vegna þess að kolefnisafoxunarefni eru notuð beint við kísiljárnbræðslu geta verðbreytingar þeirra haft áhrif á framleiðslukostnað. Áhrifin eru háð valinni afoxunarblöndu og notkun á hvert tonn af álfelgur.

6.5 Launa-, viðhalds- og umhverfiskostnaður

Auk helstu hráefna og rafmagns standa framleiðendur fyrir útgjöldum vegna vinnuafls, viðhalds á ofnum, endurnýjunar eldfösts efnis, ryksöfnunar og annars umhverfiseftirlits.

Sum kostnaður er breytilegur eftir framleiðslumagni á meðan önnur eru tiltölulega föst á tilteknu tímabili. Þegar ofnanýting minnkar geta föst gjöld sem úthlutað er á hvert tonn af framleiðslu aukist.

6.6 Vörustærð og vinnslukröfur

Kísiljárn er almennt selt sem klumpur, korn, duft eða önnur samþykkt eðlisform.

Eftir bræðslu og storknun gæti málmblöndunnar þurft að mylja, skima og pakka fyrir afhendingu. Meiri kröfur um kornastærðarforskriftir geta aukið vinnslukostnað eða dregið úr söluvæna ávöxtun.

Til dæmis gæti strangt stýrt kornstærðarsvið krafist frekari flokkunar og meðhöndlunar samanborið við breiðari forskrift um klumpstærð.

Þessi vinnslukostnaður ber að skoða sérstaklega frá bræðslukostnaði ofnsins þegar mismunandi vöruform eru borin saman.

7. Kísiljárn Framleiðslukostnaður vs söluverð

Einn mikilvægur greinarmunur fyrir alþjóðlega kaupendur er að framleiðslukostnaður kísiljárns er ekki sá sami og söluverð eða landað innflutningskostnaður.

Framleiðslukostnaður framleiðanda táknar kostnað við að framleiða seljanlegt kísiljárn. Tilvitnun birgja getur einnig endurspeglað framlegð í viðskiptalegum tilgangi, vöruforskriftir, umbúðir, afhendingarskilmála og framboðsskilyrði á markaði.

Til dæmis geta tveir birgjar vitnað í sömu kísiljárnflokk en bjóða upp á mismunandi afhendingarskilmála, kornastærðarsvið, pökkunarstillingar eða óhreinindamörk.

Því þýðir lægra uppgefið verð ekki endilega lægri heildarinnkaupakostnað eða samsvarandi vöruforskrift.

8. Hvað kaupendur ættu að athuga í kísiljárni

Skilningur á framleiðslukostnaði getur hjálpað kaupendum að meta tilboð í birgja, en innkaupaákvarðanir ættu einnig að taka tillit til vörugæða, lotusamkvæmni og afhendingarkröfur.

Gagnleg tilvitnun ætti að auðkenna eftirfarandi atriði með skýrum hætti.

Hvers vegna efnafræðilegar upplýsingar skipta máli í verðsamanburði

Mismunandi einkunnir og óhreinindi geta haft áhrif á val á hráefni, framleiðslukröfur og hæfi lokaafurðarinnar fyrir tiltekna notkun.

Til dæmis gæti stálmylla krafist sérstakrar kísilsviðs með stýrðu ál- og fosfórinnihaldi. Steypustöð getur haft mismunandi kröfur um kornastærð, kalsíuminnihald eða aðra þætti.

Með því að bera aðeins saman heildarverð á tonn getur horft framhjá þessum tæknilega mun.

Kaupendur ættu að biðja um nákvæma forskrift og fulltrúa COA áður en kaupin eru staðfest.

Kísiljárnvöruform og vinnsla

ZhenAn útvegar kísiljárn í mismunandi flokkum og vöruformum fyrir málmvinnslu. Staðfesta skal líkamlegar stærðarkröfur í samræmi við fóðrun og framleiðsluferli viðskiptavinarins.

Stærðirnar hér að ofan eru tilvísanir í vörustærð frá upprunalegu síðunni. Endanlegt framboð og ásættanlega kornastærðardreifingu ætti að vera staðfest fyrir hverja pöntun.

Kostnaður við að breyta kísiljárni í moli, korn eða duft er ekki endilega það sama. Við samanburð á tilboðum ættu kaupendur að tryggja að kröfur um vinnslu og pökkun séu jafngildar.

Fyrir nákvæmar einkunnaupplýsingar og vöruupplýsingar, skoðaðu okkarKísiljárn vörur og framleiðsla.

9. Algengar spurningar

1. Hver er aðalkostnaðurinn við framleiðslu kísiljárns?

Rafmagn og hráefni eru helstu kostnaðarvaldar í framleiðslu kísiljárns. Rafmagn er oft einn stærsti einstaklingskostnaðurinn vegna þess að bræðsla í kafbogaofni krefst umtalsverðrar raforku. Nákvæm kostnaðardreifing fer eftir raforkugjaldskrá, hráefnisverði, nýtni ofna og framleiðslustig.

2. Hversu mikið rafmagn þarf til að framleiða eitt tonn af kísiljárni 75?

Útgefnar tæknilegar tilvísanir gefa upp á raforkunotkun um það bil 8.800 kWh á hvert tonn fyrir FeSi75Al1 framleiðslu í lokuðum ofnum. Raunveruleg notkun er breytileg eftir ofnahönnun, gæðum hráefnis og rekstrarskilyrðum.

3. Hvernig er framleiðslukostnaður kísiljárns á hvert tonn reiknaður út?

Reiknið kostnað við rafmagn, kvarsít, kolefnisafoxunarefni, járnefni og rafskaut sem neytt er á hvert tonn af söluhæfu álfelgi, bætið síðan við viðkomandi vinnuafli, viðhaldi, afskriftum, umhverfismeðferð og vinnslukostnaði. Allt inntaksmagn og verð verður að vera gefið upp á samræmdum einingagrundvelli.

4. Er Ferrosilicon 75 dýrara í framleiðslu en Ferrosilicon 65?

Kísiljárn 75 þarf almennt meira rafmagn, kvarsít og kolefnisafoxunarefni á hvert tonn en kísiljárn 65 við sambærileg viðmiðunarframleiðsluskilyrði. Raunverulegur kostnaðarmunur fer þó eftir hráefnisverði, orkutollum, kröfum um járnefni og rekstrarhagkvæmni.

5. Kostar kísiljárn það sama og söluverð þess?

Nei. Framleiðslukostnaður táknar framleiðslukostnað við að framleiða söluhæft álfelgur. Söluverðið endurspeglar einnig viðskiptalega framlegð, vöruforskriftir, markaðsaðstæður og umsamda afhendingarskilmála. Útflutningstilboð geta að auki innihaldið hafnarafgreiðslu, vöruflutninga, tryggingar og önnur viðeigandi gjöld.

Ályktun: Skilningur á kísiljárnframleiðsluhagfræði

Framleiðslukostnaður kísiljárns er undir áhrifum af raforkunotkun, hráefnisþörf, skilvirkni ofna og viðbótarframleiðslukostnaði. Meðal þessara þátta er raforka sérstaklega mikilvæg vegna þess hve orkufrekt eðli bræðslu ofna í kafi er.

Birt neyslugögn sýna einnig að mismunandi kísiljárnsgráður krefjast mismunandi magns af kvarsíti, kolefnisafoxunarefnum, járnberandi efnum og raforku. Þessi munur verður að hafa í huga þegar borinn er saman framleiðsluhagfræði Ferrosilicon 45, 65 og 75.

Fyrir alþjóðlega kaupendur veitir skilningur á framleiðslukostnaði gagnlegt samhengi til að meta tilboð, en kaupákvörðunin ætti einnig að taka tillit til efnasamsetningar, kornastærðar, samkvæmni lotunnar, pökkunar og afhendingarskilmála.

Áreiðanlegur samanburður ætti að byggjast á heildarafhendingarkostnaði efnis sem uppfyllir nauðsynlegar tækniforskriftir, frekar en lægsta uppgefið verð eitt og sér.