近年來,由于國內外鋼鐵市場的不斷低迷，按常規鋼種冶煉得到的產品基本沒有利潤可言，甚至出現虧損現象。為了扭轉這種局面，大多數鋼鐵企業在達到原來冶煉效果的情況下，盡量降低成本。成本最低化和追求利潤是企業可持續發展的保障，在以前情況下，通過工藝優化來降本增效對提高鋼鐵企業利潤水平更具有現實意義。
1. 低成本轉爐(lu)煉鋼概(gai)況
國(guo)內煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)廠生產工藝一(yi)般為：鐵水預處(chu)理脫硫(liu)→頂底(di)復吹轉爐（精煉(lian)(lian)(lian)）→連鑄。煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)成(cheng)本(ben)控制(zhi)的(de)(de)(de)水平直接(jie)影(ying)響(xiang)到鋼(gang)(gang)鐵企(qi)業(ye)產品的(de)(de)(de)市場競(jing)爭力，其中轉爐冶(ye)煉(lian)(lian)(lian)成(cheng)本(ben)是煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)成(cheng)本(ben)控制(zhi)的(de)(de)(de)重要環(huan)節。煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)成(cheng)本(ben)主要有可(ke)變(bian)成(cheng)本(ben)、固定成(cheng)本(ben)和綜合回收成(cheng)本(ben)，影(ying)響(xiang)最(zui)大的(de)(de)(de)是可(ke)變(bian)成(cheng)本(ben)，可(ke)變(bian)成(cheng)本(ben)包括(kuo)鋼(gang)(gang)鐵料(liao)(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)、合金料(liao)(liao)(liao)、輔(fu)(fu)料(liao)(liao)(liao)、動力等，鋼(gang)(gang)鐵料(liao)(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)大約(yue)占煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)總成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)86%，降(jiang)(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)鐵料(liao)(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)是降(jiang)(jiang)低(di)煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)主要途(tu)徑之一(yi)。轉爐冶(ye)煉(lian)(lian)(lian)過(guo)程的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)鐵料(liao)(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)仍占總鋼(gang)(gang)鐵料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)65%以上，降(jiang)(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)鐵料(liao)(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)主要有減(jian)少噴濺(jian)、降(jiang)(jiang)低(di)鐵損、減(jian)少倒渣帶(dai)鋼(gang)(gang)等措(cuo)施。在最(zui)大限度降(jiang)(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)鐵料(liao)(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)的(de)(de)(de)同時(shi)，進一(yi)步降(jiang)(jiang)低(di)原輔(fu)(fu)料(liao)(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)，也(ye)是實現降(jiang)(jiang)低(di)轉爐冶(ye)煉(lian)(lian)(lian)成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)重要措(cuo)施。
從煉鋼鐵(tie)(tie)料(liao)消耗看，分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)可回(hui)(hui)收(shou)(shou)部(bu)分(fen)(fen)(fen)與(yu)不可回(hui)(hui)收(shou)(shou)部(bu)分(fen)(fen)(fen)。可回(hui)(hui)收(shou)(shou)部(bu)分(fen)(fen)(fen)包括：中(zhong)間包殘余廢鋼、連鑄(zhu)坯切頭切尾、煙塵中(zhong)鐵(tie)(tie)全部(bu)回(hui)(hui)收(shou)(shou)：不可回(hui)(hui)收(shou)(shou)部(bu)分(fen)(fen)(fen)主要為(wei)(wei)轉爐(lu)渣(zha)中(zhong)的鐵(tie)(tie)，一般100kg爐(lu)渣(zha)含鐵(tie)(tie)15kg~20kg，渣(zha)量80kg~100kg/t。針(zhen)對轉爐(lu)大渣(zha)量的吹(chui)煉方法造(zao)成金(jin)屬(shu)收(shou)(shou)得率(lv)低、輔料(liao)消耗高等問題(ti)，提出(chu)了少渣(zha)冶(ye)煉技術。
“留渣(zha)”操作(zuo)(zuo)有利于初(chu)期渣(zha)盡早形(xing)成(cheng)、有利于提(ti)高前(qian)期去除磷的(de)效率、有利于保護爐襯，并且節省石灰用量，“雙(shuang)渣(zha)”冶煉(lian)(lian)工(gong)藝，會造成(cheng)30%－40%的(de)煤氣損失、5min-7min的(de)冶煉(lian)(lian)周期延長。基于“留渣(zha)”操作(zuo)(zuo)的(de)優勢及“雙(shuang)渣(zha)”工(gong)藝的(de)弊端，采用低(di)成(cheng)本的(de)“留渣(zha)單渣(zha)”法轉爐冶煉(lian)(lian)工(gong)藝就顯得極為重要，在滿足出(chu)鋼磷含量的(de)要求下，降低(di)渣(zha)料消耗(hao)和爐渣(zha)中全(quan)鐵含量，提(ti)高金屬收得率，實(shi)現(xian)煉(lian)(lian)鋼廠降低(di)生產成(cheng)本的(de)目的(de)。
2. 降低轉爐成本措施分(fen)析
a. 鐵(tie)水(shui)“三(san)脫”預處理
低成(cheng)本轉爐煉鋼技術的預處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)中，鐵水“三脫(tuo)(tuo)(tuo)”占(zhan)據(ju)著(zhu)重(zhong)(zhong)要(yao)的比重(zhong)(zhong)，預處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)中，原料鋼材才(cai)經(jing)過高(gao)爐煉造后首(shou)先要(yao)進行脫(tuo)(tuo)(tuo)硫處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)，其次要(yao)進行脫(tuo)(tuo)(tuo)磷與(yu)脫(tuo)(tuo)(tuo)碳處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)，處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)后的殘渣(zha)進行再利用精(jing)煉，經(jing)過高(gao)速板抷(pi)連(lian)鑄機處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)達(da)到(dao)預處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)目的。高(gao)爐煉造中可以明顯(xian)看出使用了“一罐到(dao)底”技術，它能(neng)夠對于(yu)鐵水包進行多功能(neng)化(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)，脫(tuo)(tuo)(tuo)硫處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)效率達(da)到(dao)98%以上，處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)后的半鋼材磷質量分數低于(yu)0.0346%，基本實現脫(tuo)(tuo)(tuo)磷化(hua)(hua)。
b. 脫(tuo)碳爐提高(gao)供氧強度
轉(zhuan)爐(lu)生產(chan)高效化中重(zhong)要(yao)組成部分就是(shi)使得(de)(de)煉鋼過程(cheng)速(su)率提升(sheng)，所以需要(yao)進(jin)行供氧強度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)提升(sheng)，提升(sheng)供養強度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)優(you)勢(shi)就是(shi)可以提升(sheng)鋼材成渣的(de)(de)(de)(de)難度(du)(du)與(yu)(yu)脫(tuo)碳(tan)速(su)度(du)(du)，能(neng)夠使得(de)(de)粉(fen)塵量激增，能(neng)讓終(zhong)點(dian)控制相對容(rong)易(yi)穩定(ding)。在日本的(de)(de)(de)(de)JFE福山廠中的(de)(de)(de)(de)兩座300t轉(zhuan)爐(lu)中采取了(le)脫(tuo)磷與(yu)(yu)脫(tuo)碳(tan)雙(shuang)聯工藝過后，吹煉的(de)(de)(de)(de)時間(jian)得(de)(de)到(dao)了(le)縮減，降(jiang)低(di)了(le)2min，同時終(zhong)點(dian)操作所需時間(jian)也(ye)縮短了(le)1min，成功將冶煉周期從29min降(jiang)低(di)到(dao)了(le)26min，作業(ye)率提升(sheng)了(le)4%。
c. 全程吹(chui)氮轉爐低吹(chui)工藝探究
對(dui)于(yu)(yu)低(di)(di)(di)成本轉(zhuan)爐煉鋼(gang)(gang)技術而(er)言(yan)(yan)，大多采用的是使用頂吹(chui)或是低(di)(di)(di)吹(chui)氮氣等惰性(xing)氣體來進行(xing)對(dui)于(yu)(yu)煉鋼(gang)(gang)全程(cheng)的推動(dong)，全程(cheng)吹(chui)氮技術能夠對(dui)于(yu)(yu)鋼(gang)(gang)水氧(yang)化(hua)性(xing)進行(xing)降低(di)(di)(di)，對(dui)于(yu)(yu)氣體雜質(zhi)進行(xing)統一清除。在煉鋼(gang)(gang)過(guo)程(cheng)中的個碳(tan)氧(yang)反(fan)應(ying)區表層溫度(du)可以達(da)到2600℃，對(dui)于(yu)(yu)表明(ming)活性(xing)元素而(er)言(yan)(yan)會(hui)降低(di)(di)(di)其對(dui)于(yu)(yu)脫(tuo)(tuo)氮的阻礙作(zuo)用，鋼(gang)(gang)液(ye)會(hui)在這時經過(guo)一系列的碳(tan)氧(yang)反(fan)應(ying)生成較(jiao)多的一氧(yang)化(hua)碳(tan)氣泡，這些能夠自由行(xing)動(dong)的氣泡會(hui)進行(xing)脫(tuo)(tuo)氮。在低(di)(di)(di)成本轉(zhuan)爐脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)中會(hui)因為吹(chui)氧(yang)而(er)發生相對(dui)比(bi)例餓的碳(tan)氧(yang)反(fan)應(ying)，反(fan)應(ying)中會(hui)出現較(jiao)多的一氧(yang)化(hua)碳(tan)氣泡，轉(zhuan)爐吹(chui)氧(yang)脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)中脫(tuo)(tuo)碳(tan)的速(su)度(du)與脫(tuo)(tuo)氮速(su)度(du)有著關系式。
3. 轉爐煉鋼控制模(mo)型研(yan)究
a. 轉(zhuan)爐模型靜態控制研(yan)究
對于一般情(qing)況(kuang)而言，轉爐(lu)模(mo)型(xing)(xing)(xing)煉(lian)鋼的靜態控制是(shi)通(tong)過(guo)建立起相對充足數(shu)據(ju)后，經過(guo)已知原料充當初始(shi)條件，在計(ji)算機中進(jin)行模(mo)擬吹煉(lian)并充分計(ji)算的過(guo)程(cheng)。通(tong)常(chang)靜態控制分為三種模(mo)型(xing)(xing)(xing)，分別是(shi)統(tong)計(ji)模(mo)型(xing)(xing)(xing)，增(zeng)量模(mo)型(xing)(xing)(xing)與理論模(mo)型(xing)(xing)(xing)。
b. 轉(zhuan)爐成本預測模型研究
轉爐重點優化控制(zhi)屬于轉爐成(cheng)本(ben)預測模(mo)型研究的(de)(de)一個難點，它相對更為復雜的(de)(de)反應機理(li)使得最終終點的(de)(de)精準度得到(dao)了相對較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)降低(di)，所以需(xu)要進行(xing)(xing)對于轉爐煉(lian)鋼情況下的(de)(de)精準化終點預報，也需(xu)要進行(xing)(xing)對于轉爐煉(lian)鋼終點的(de)(de)優化控制(zhi)，孫宗輝教授通(tong)過已有的(de)(de)冶金學的(de)(de)原理(li)，將優化金屬爐料配比作為實驗(yan)研究的(de)(de)重點目標，對于現行(xing)(xing)規劃模(mo)型配比爐料進行(xing)(xing)統一規劃，充(chong)分證明了該模(mo)型對于轉爐成(cheng)本(ben)的(de)(de)降低(di)是存在著較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)價值(zhi)的(de)(de)。
c. 轉爐(lu)煉鋼控制模型涉及(ji)算法研究(jiu)
對于(yu)(yu)(yu)轉爐煉(lian)鋼控(kong)制模(mo)型(xing)算法(fa)(fa)中，目(mu)前(qian)國內外統一研(yan)究認(ren)為成本(ben)作業(ye)法(fa)(fa)（Activity-Based Costing ABC）屬(shu)于(yu)(yu)(yu)相對實用(yong)的(de)算法(fa)(fa)，這(zhe)(zhe)種算法(fa)(fa)開始于(yu)(yu)(yu)20世紀80年代末，它對于(yu)(yu)(yu)作業(ye)，成本(ben)與(yu)作業(ye)會計這(zhe)(zhe)些名詞做了相對精準系統的(de)定(ding)義，對于(yu)(yu)(yu)ABC法(fa)(fa)的(de)成本(ben)動因分析(xi)選擇、成本(ben)庫的(de)統一建立、運行程序的(de)分析(xi)做了更為統一的(de)規劃，奠(dian)定(ding)了ABC研(yan)究法(fa)(fa)的(de)理論基(ji)礎(chu)。目(mu)前(qian)我國的(de)鋼鐵(tie)企(qi)業(ye)由于(yu)(yu)(yu)企(qi)業(ye)龐大，且(qie)運用(yong)先(xian)進(jin)算法(fa)(fa)較晚，所以無法(fa)(fa)準備保證(zheng)核算數(shu)據(ju)的(de)明細(xi)與(yu)及時性(xing)，對于(yu)(yu)(yu)真實成本(ben)的(de)輸入數(shu)據(ju)難以計算，這(zhe)(zhe)些先(xian)決條件決定(ding)了ABC法(fa)(fa)適合用(yong)于(yu)(yu)(yu)目(mu)前(qian)我國鋼鐵(tie)企(qi)業(ye)的(de)煉(lian)鋼技術(shu)模(mo)型(xing)成本(ben)核算模(mo)式。
4. 結語(yu)
現階段國內外轉爐(lu)煉(lian)鋼技術研究(jiu)(jiu)企(qi)業(ye)(ye)都存在(zai)轉爐(lu)渣(zha)(zha)料(liao)消耗相對(dui)較多(duo)，渣(zha)(zha)中(zhong)雜質含(han)(han)量較高(gao)的(de)(de)問題，所以(yi)需要轉爐(lu)技術利用(yong)返回終(zhong)渣(zha)(zha)來減少這(zhe)種(zhong)現象(xiang)的(de)(de)發生(sheng)，同時也可以(yi)降低終(zhong)渣(zha)(zha)中(zhong)的(de)(de)，針對(dui)相對(dui)多(duo)的(de)(de)鋼種(zhong)而(er)言磷含(han)(han)量要求也有所不同，所以(yi)需要進(jin)行(xing)對(dui)應終(zhong)渣(zha)(zha)的(de)(de)反復(fu)利用(yong)與(yu)降低全鐵含(han)(han)量，浙江至(zhi)德鋼業(ye)(ye)有限公司將針對(dui)這(zhe)一現象(xiang)進(jin)行(xing)成本(ben)控制與(yu)模型構件，為企(qi)業(ye)(ye)一線低成本(ben)轉爐(lu)煉(lian)鋼技術研究(jiu)(jiu)提供(gong)理論依據，通過對(dui)于低成本(ben)轉爐(lu)煉(lian)鋼概(gai)況(kuang)分析與(yu)模型工藝研究(jiu)(jiu)，尋找研究(jiu)(jiu)相對(dui)低成本(ben)的(de)(de)轉爐(lu)煉(lian)鋼技術。
