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(gang)概況(kuang)
國內煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)廠生產工(gong)藝(yi)一(yi)般(ban)為：鐵(tie)(tie)水預處理脫硫(liu)→頂底復吹轉(zhuan)爐（精煉(lian)(lian)(lian)）→連鑄。煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)控制(zhi)的(de)(de)水平直接影響到鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)企業產品的(de)(de)市場競(jing)爭力，其(qi)中轉(zhuan)爐冶煉(lian)(lian)(lian)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)是(shi)煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)控制(zhi)的(de)(de)重要(yao)環節(jie)。煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)主要(yao)有可變成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)、固(gu)定成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)和綜(zong)合回收成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)，影響最大(da)的(de)(de)是(shi)可變成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)，可變成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)包(bao)括鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料消(xiao)(xiao)耗(hao)、合金料、輔(fu)料、動力等(deng)，鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料消(xiao)(xiao)耗(hao)大(da)約(yue)占(zhan)煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)總(zong)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)的(de)(de)86%，降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料消(xiao)(xiao)耗(hao)是(shi)降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)(di)煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)的(de)(de)主要(yao)途(tu)徑之(zhi)一(yi)。轉(zhuan)爐冶煉(lian)(lian)(lian)過程的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料消(xiao)(xiao)耗(hao)仍占(zhan)總(zong)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料的(de)(de)65%以上，降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料消(xiao)(xiao)耗(hao)主要(yao)有減少(shao)噴濺、降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)(di)鐵(tie)(tie)損、減少(shao)倒渣(zha)帶鋼(gang)(gang)(gang)等(deng)措(cuo)施。在最大(da)限度降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料消(xiao)(xiao)耗(hao)的(de)(de)同時，進(jin)一(yi)步降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)(di)原輔(fu)料消(xiao)(xiao)耗(hao)，也是(shi)實現降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)(di)轉(zhuan)爐冶煉(lian)(lian)(lian)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)的(de)(de)重要(yao)措(cuo)施。
從煉鋼(gang)鐵料消耗看，分為可回(hui)收(shou)部(bu)(bu)分與不(bu)可回(hui)收(shou)部(bu)(bu)分。可回(hui)收(shou)部(bu)(bu)分包括：中(zhong)間(jian)包殘余廢鋼(gang)、連(lian)鑄坯切頭切尾、煙(yan)塵中(zhong)鐵全部(bu)(bu)回(hui)收(shou)：不(bu)可回(hui)收(shou)部(bu)(bu)分主要為轉(zhuan)爐(lu)(lu)渣(zha)中(zhong)的鐵，一般100kg爐(lu)(lu)渣(zha)含鐵15kg~20kg，渣(zha)量(liang)80kg~100kg/t。針對(dui)轉(zhuan)爐(lu)(lu)大渣(zha)量(liang)的吹煉方法造成金屬收(shou)得率低、輔料消耗高等(deng)問(wen)題，提出了少渣(zha)冶煉技術。
“留(liu)渣(zha)”操作有利(li)于初期(qi)渣(zha)盡(jin)早形成(cheng)、有利(li)于提高前期(qi)去除磷的(de)效率(lv)、有利(li)于保護爐襯，并且節省石灰用量，“雙渣(zha)”冶(ye)(ye)煉(lian)工(gong)藝(yi)(yi)，會造成(cheng)30%－40%的(de)煤氣(qi)損失、5min-7min的(de)冶(ye)(ye)煉(lian)周(zhou)期(qi)延長。基于“留(liu)渣(zha)”操作的(de)優勢(shi)及“雙渣(zha)”工(gong)藝(yi)(yi)的(de)弊(bi)端，采(cai)用低(di)成(cheng)本的(de)“留(liu)渣(zha)單渣(zha)”法轉(zhuan)爐冶(ye)(ye)煉(lian)工(gong)藝(yi)(yi)就顯得極(ji)為重要(yao)，在滿(man)足出鋼磷含(han)(han)量的(de)要(yao)求下，降(jiang)低(di)渣(zha)料消耗和爐渣(zha)中全鐵(tie)含(han)(han)量，提高金屬收得率(lv)，實現煉(lian)鋼廠降(jiang)低(di)生產(chan)成(cheng)本的(de)目的(de)。
2. 降低轉爐成(cheng)本措施分析
a. 鐵水“三脫(tuo)”預處(chu)理
低成本轉爐煉(lian)鋼(gang)技術的預處(chu)(chu)理(li)(li)中，鐵(tie)水“三脫(tuo)”占據著重要(yao)的比重，預處(chu)(chu)理(li)(li)中，原料鋼(gang)材(cai)才經(jing)過高(gao)(gao)爐煉(lian)造后首先要(yao)進行(xing)脫(tuo)硫處(chu)(chu)理(li)(li)，其(qi)次要(yao)進行(xing)脫(tuo)磷(lin)與脫(tuo)碳處(chu)(chu)理(li)(li)，處(chu)(chu)理(li)(li)后的殘(can)渣進行(xing)再利用(yong)精煉(lian)，經(jing)過高(gao)(gao)速板(ban)抷(pi)連(lian)鑄機處(chu)(chu)理(li)(li)達到預處(chu)(chu)理(li)(li)目的。高(gao)(gao)爐煉(lian)造中可以明顯看出使用(yong)了“一罐到底”技術，它能(neng)夠(gou)對于鐵(tie)水包進行(xing)多功(gong)能(neng)化處(chu)(chu)理(li)(li)，脫(tuo)硫處(chu)(chu)理(li)(li)效(xiao)率達到98%以上，處(chu)(chu)理(li)(li)后的半鋼(gang)材(cai)磷(lin)質量分數低于0.0346%，基本實現脫(tuo)磷(lin)化。
b. 脫碳爐提(ti)高供氧強(qiang)度
轉(zhuan)爐生產高(gao)效(xiao)化中重要組成(cheng)部分就(jiu)是使得(de)煉鋼(gang)過程速率提升(sheng)(sheng)，所(suo)以(yi)需要進行供氧強度的(de)(de)(de)提升(sheng)(sheng)，提升(sheng)(sheng)供養(yang)強度的(de)(de)(de)重要優(you)勢就(jiu)是可(ke)以(yi)提升(sheng)(sheng)鋼(gang)材(cai)成(cheng)渣(zha)的(de)(de)(de)難度與(yu)脫(tuo)(tuo)碳速度，能夠使得(de)粉塵量激增，能讓終(zhong)點(dian)控制(zhi)相(xiang)對容易穩(wen)定。在(zai)日本的(de)(de)(de)JFE福山廠(chang)中的(de)(de)(de)兩座(zuo)300t轉(zhuan)爐中采取了(le)脫(tuo)(tuo)磷與(yu)脫(tuo)(tuo)碳雙聯工藝過后，吹煉的(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)得(de)到了(le)縮(suo)減，降(jiang)低了(le)2min，同時(shi)(shi)終(zhong)點(dian)操(cao)作(zuo)所(suo)需時(shi)(shi)間(jian)也縮(suo)短了(le)1min，成(cheng)功將冶煉周(zhou)期從29min降(jiang)低到了(le)26min，作(zuo)業(ye)率提升(sheng)(sheng)了(le)4%。
c. 全程(cheng)吹氮轉爐低吹工藝探究
對(dui)于(yu)低(di)成(cheng)本(ben)轉(zhuan)爐(lu)煉鋼(gang)技術(shu)而言，大多采用的(de)是使用頂吹(chui)或是低(di)吹(chui)氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)等惰性(xing)(xing)氣(qi)(qi)體來(lai)進(jin)行(xing)對(dui)于(yu)煉鋼(gang)全(quan)程的(de)推動(dong)，全(quan)程吹(chui)氮(dan)(dan)(dan)技術(shu)能(neng)夠對(dui)于(yu)鋼(gang)水(shui)氧化(hua)性(xing)(xing)進(jin)行(xing)降低(di)，對(dui)于(yu)氣(qi)(qi)體雜質進(jin)行(xing)統一(yi)(yi)清除。在煉鋼(gang)過(guo)程中的(de)個碳(tan)氧反(fan)應(ying)區(qu)表層溫度(du)(du)可(ke)以達到2600℃，對(dui)于(yu)表明活(huo)性(xing)(xing)元素(su)而言會降低(di)其(qi)對(dui)于(yu)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)(dan)的(de)阻礙作用，鋼(gang)液會在這時經過(guo)一(yi)(yi)系列的(de)碳(tan)氧反(fan)應(ying)生成(cheng)較(jiao)多的(de)一(yi)(yi)氧化(hua)碳(tan)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)，這些能(neng)夠自(zi)由行(xing)動(dong)的(de)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)會進(jin)行(xing)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)(dan)。在低(di)成(cheng)本(ben)轉(zhuan)爐(lu)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程中會因為吹(chui)氧而發生相對(dui)比例餓的(de)碳(tan)氧反(fan)應(ying)，反(fan)應(ying)中會出現較(jiao)多的(de)一(yi)(yi)氧化(hua)碳(tan)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)，轉(zhuan)爐(lu)吹(chui)氧脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程中脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)碳(tan)的(de)速(su)度(du)(du)與脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)(dan)速(su)度(du)(du)有(you)著關系式。
3. 轉爐煉鋼(gang)控制模型研究(jiu)
a. 轉爐模型靜態控制(zhi)研(yan)究(jiu)
對(dui)于一般情(qing)況而言，轉(zhuan)爐(lu)模型(xing)煉(lian)鋼的靜(jing)態控制(zhi)是通過(guo)建立起相對(dui)充(chong)足數據后(hou)，經過(guo)已知(zhi)原料充(chong)當初始條件(jian)，在計(ji)算(suan)機中進行(xing)模擬吹(chui)煉(lian)并(bing)充(chong)分(fen)計(ji)算(suan)的過(guo)程。通常靜(jing)態控制(zhi)分(fen)為三種模型(xing)，分(fen)別是統(tong)計(ji)模型(xing)，增量模型(xing)與理論(lun)模型(xing)。
b. 轉爐成本預測模型研究
轉爐重點(dian)優化控制(zhi)屬于(yu)轉爐成本預測(ce)模型研究的(de)(de)(de)(de)一個難點(dian)，它相(xiang)對(dui)更為復雜的(de)(de)(de)(de)反應機(ji)理使得最(zui)終(zhong)(zhong)終(zhong)(zhong)點(dian)的(de)(de)(de)(de)精準度得到了(le)相(xiang)對(dui)較大的(de)(de)(de)(de)降低，所以需要(yao)進行對(dui)于(yu)轉爐煉鋼(gang)(gang)情況下的(de)(de)(de)(de)精準化終(zhong)(zhong)點(dian)預報，也(ye)需要(yao)進行對(dui)于(yu)轉爐煉鋼(gang)(gang)終(zhong)(zhong)點(dian)的(de)(de)(de)(de)優化控制(zhi)，孫(sun)宗輝教授(shou)通(tong)過(guo)已有的(de)(de)(de)(de)冶金(jin)學的(de)(de)(de)(de)原理，將優化金(jin)屬爐料(liao)配比作為實驗研究的(de)(de)(de)(de)重點(dian)目標，對(dui)于(yu)現行規劃模型配比爐料(liao)進行統一規劃，充分證明(ming)了(le)該模型對(dui)于(yu)轉爐成本的(de)(de)(de)(de)降低是(shi)存在著較大的(de)(de)(de)(de)價值的(de)(de)(de)(de)。
c. 轉(zhuan)爐煉鋼控制(zhi)模型(xing)涉及算(suan)法研究(jiu)
對(dui)于(yu)轉爐煉鋼控(kong)制(zhi)模型算(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa)中，目前(qian)國(guo)內外統(tong)一(yi)研究(jiu)認為成(cheng)本(ben)作(zuo)業法(fa)(fa)（Activity-Based Costing ABC）屬于(yu)相對(dui)實用(yong)的(de)(de)(de)算(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa)，這(zhe)(zhe)種算(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa)開始于(yu)20世紀80年代(dai)末，它對(dui)于(yu)作(zuo)業，成(cheng)本(ben)與作(zuo)業會計(ji)這(zhe)(zhe)些名詞做(zuo)了(le)相對(dui)精準系統(tong)的(de)(de)(de)定義，對(dui)于(yu)ABC法(fa)(fa)的(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)動因分析選擇、成(cheng)本(ben)庫的(de)(de)(de)統(tong)一(yi)建立、運(yun)行程序的(de)(de)(de)分析做(zuo)了(le)更(geng)為統(tong)一(yi)的(de)(de)(de)規劃，奠定了(le)ABC研究(jiu)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)理(li)論(lun)基礎。目前(qian)我國(guo)的(de)(de)(de)鋼鐵企(qi)業由于(yu)企(qi)業龐大(da)，且運(yun)用(yong)先進算(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa)較晚，所以(yi)無法(fa)(fa)準備(bei)保(bao)證核算(suan)(suan)(suan)數據(ju)的(de)(de)(de)明細與及時性，對(dui)于(yu)真實成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)輸入數據(ju)難以(yi)計(ji)算(suan)(suan)(suan)，這(zhe)(zhe)些先決條件決定了(le)ABC法(fa)(fa)適合用(yong)于(yu)目前(qian)我國(guo)鋼鐵企(qi)業的(de)(de)(de)煉鋼技術模型成(cheng)本(ben)核算(suan)(suan)(suan)模式。
4. 結語
現階段(duan)國內外轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)煉(lian)(lian)鋼技術研究(jiu)企業(ye)都存(cun)在轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)渣(zha)料消耗(hao)相對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)較(jiao)(jiao)多，渣(zha)中(zhong)雜質含量(liang)較(jiao)(jiao)高的(de)問題，所(suo)以(yi)需(xu)要(yao)轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)技術利用返回終(zhong)渣(zha)來(lai)減少(shao)這(zhe)種現象(xiang)的(de)發生，同(tong)時也(ye)可以(yi)降(jiang)低(di)(di)終(zhong)渣(zha)中(zhong)的(de)，針(zhen)(zhen)對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)相對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)多的(de)鋼種而(er)言磷(lin)含量(liang)要(yao)求也(ye)有所(suo)不同(tong)，所(suo)以(yi)需(xu)要(yao)進行對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)應(ying)終(zhong)渣(zha)的(de)反復利用與降(jiang)低(di)(di)全鐵含量(liang)，浙江至德鋼業(ye)有限公司(si)將針(zhen)(zhen)對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)這(zhe)一現象(xiang)進行成本控制(zhi)與模型構件，為企業(ye)一線低(di)(di)成本轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)煉(lian)(lian)鋼技術研究(jiu)提(ti)供理論依據，通過對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)于低(di)(di)成本轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)煉(lian)(lian)鋼概況(kuang)分析與模型工(gong)藝(yi)研究(jiu)，尋找(zhao)研究(jiu)相對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)低(di)(di)成本的(de)轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)煉(lian)(lian)鋼技術。
