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(cheng)本轉爐煉(lian)鋼概況
國內煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)廠生產工藝(yi)一(yi)般為：鐵(tie)(tie)水預處理脫硫→頂底復吹轉(zhuan)爐（精煉(lian)(lian)(lian)）→連(lian)鑄。煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)控制的(de)(de)水平直接(jie)影響到(dao)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)企業產品的(de)(de)市(shi)場競(jing)爭力，其中轉(zhuan)爐冶煉(lian)(lian)(lian)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)是(shi)煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)控制的(de)(de)重要(yao)(yao)環(huan)節。煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)主要(yao)(yao)有可(ke)(ke)變成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)、固定成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)和綜合回收成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)，影響最大的(de)(de)是(shi)可(ke)(ke)變成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)，可(ke)(ke)變成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)包括(kuo)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)、合金料(liao)、輔料(liao)、動力等(deng)，鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)大約占煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)總成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)的(de)(de)86%，降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)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)(ben)的(de)(de)主要(yao)(yao)途徑(jing)之一(yi)。轉(zhuan)爐冶煉(lian)(lian)(lian)過程的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)仍占總鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)的(de)(de)65%以上，降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)主要(yao)(yao)有減少(shao)噴(pen)濺、降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)(di)鐵(tie)(tie)損、減少(shao)倒渣帶鋼(gang)(gang)(gang)等(deng)措施。在最大限度(du)降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)的(de)(de)同(tong)時(shi)，進一(yi)步降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)(di)原輔料(liao)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)(ben)的(de)(de)重要(yao)(yao)措施。
從煉鋼鐵(tie)料消耗看，分(fen)為可(ke)回收(shou)(shou)部(bu)分(fen)與不(bu)(bu)可(ke)回收(shou)(shou)部(bu)分(fen)。可(ke)回收(shou)(shou)部(bu)分(fen)包括：中間包殘余(yu)廢(fei)鋼、連鑄坯切(qie)頭(tou)切(qie)尾、煙塵中鐵(tie)全部(bu)回收(shou)(shou)：不(bu)(bu)可(ke)回收(shou)(shou)部(bu)分(fen)主(zhu)要為轉爐渣(zha)中的鐵(tie)，一般100kg爐渣(zha)含鐵(tie)15kg~20kg，渣(zha)量(liang)80kg~100kg/t。針對轉爐大渣(zha)量(liang)的吹煉方法造成金屬(shu)收(shou)(shou)得(de)率低、輔料消耗高(gao)等問題，提(ti)出(chu)了少渣(zha)冶煉技術(shu)。
“留(liu)渣(zha)”操(cao)作(zuo)有利(li)于初期(qi)渣(zha)盡早形成(cheng)、有利(li)于提高(gao)前期(qi)去除磷的(de)(de)(de)效率、有利(li)于保(bao)護爐襯，并且節省石灰用(yong)量(liang)，“雙(shuang)渣(zha)”冶(ye)煉工(gong)藝(yi)，會造成(cheng)30%－40%的(de)(de)(de)煤氣損失、5min-7min的(de)(de)(de)冶(ye)煉周期(qi)延長。基于“留(liu)渣(zha)”操(cao)作(zuo)的(de)(de)(de)優(you)勢及“雙(shuang)渣(zha)”工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)弊端，采(cai)用(yong)低(di)(di)成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)“留(liu)渣(zha)單渣(zha)”法轉爐冶(ye)煉工(gong)藝(yi)就顯得極為重要，在滿足出鋼(gang)磷含量(liang)的(de)(de)(de)要求下，降(jiang)低(di)(di)渣(zha)料消耗和爐渣(zha)中全鐵(tie)含量(liang)，提高(gao)金(jin)屬收得率，實現煉鋼(gang)廠降(jiang)低(di)(di)生產成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。
2. 降低(di)轉爐成本措施分析
a. 鐵水“三脫”預(yu)處理(li)
低成(cheng)本轉(zhuan)爐(lu)煉鋼技(ji)術(shu)的(de)預(yu)處(chu)理(li)(li)(li)中，鐵水“三脫”占據著(zhu)重要(yao)(yao)的(de)比重，預(yu)處(chu)理(li)(li)(li)中，原料(liao)鋼材(cai)才經過高(gao)(gao)爐(lu)煉造后首先要(yao)(yao)進(jin)(jin)行(xing)脫硫(liu)處(chu)理(li)(li)(li)，其次要(yao)(yao)進(jin)(jin)行(xing)脫磷(lin)與脫碳處(chu)理(li)(li)(li)，處(chu)理(li)(li)(li)后的(de)殘渣進(jin)(jin)行(xing)再利用精煉，經過高(gao)(gao)速板抷(pi)連鑄(zhu)機處(chu)理(li)(li)(li)達(da)到預(yu)處(chu)理(li)(li)(li)目的(de)。高(gao)(gao)爐(lu)煉造中可(ke)以明(ming)顯看出(chu)使用了“一罐到底(di)”技(ji)術(shu)，它(ta)能(neng)夠對(dui)于鐵水包進(jin)(jin)行(xing)多功能(neng)化處(chu)理(li)(li)(li)，脫硫(liu)處(chu)理(li)(li)(li)效率達(da)到98%以上(shang)，處(chu)理(li)(li)(li)后的(de)半鋼材(cai)磷(lin)質量分數(shu)低于0.0346%，基本實現(xian)脫磷(lin)化。
b. 脫(tuo)碳(tan)爐提高供氧(yang)強度
轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)(lu)生產高效(xiao)化中(zhong)重(zhong)要組成(cheng)(cheng)部(bu)分就(jiu)是使得煉(lian)鋼過程(cheng)速率提升，所(suo)以需(xu)要進行供(gong)氧強度(du)(du)的(de)提升，提升供(gong)養強度(du)(du)的(de)重(zhong)要優勢就(jiu)是可以提升鋼材成(cheng)(cheng)渣的(de)難度(du)(du)與(yu)脫(tuo)(tuo)碳速度(du)(du)，能夠使得粉塵量激增，能讓終點控制相對容易(yi)穩定。在日本的(de)JFE福山廠中(zhong)的(de)兩(liang)座(zuo)300t轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)(lu)中(zhong)采取(qu)了(le)(le)脫(tuo)(tuo)磷與(yu)脫(tuo)(tuo)碳雙聯工藝(yi)過后(hou)，吹煉(lian)的(de)時間(jian)得到(dao)了(le)(le)縮減(jian)，降(jiang)(jiang)低了(le)(le)2min，同時終點操作所(suo)需(xu)時間(jian)也縮短了(le)(le)1min，成(cheng)(cheng)功將冶煉(lian)周(zhou)期從29min降(jiang)(jiang)低到(dao)了(le)(le)26min，作業率提升了(le)(le)4%。
c. 全程吹氮轉爐低吹工藝(yi)探究
對(dui)于(yu)(yu)(yu)(yu)低(di)成(cheng)本(ben)轉爐(lu)煉鋼(gang)技術而言，大多(duo)采用(yong)的是使(shi)用(yong)頂吹(chui)(chui)或是低(di)吹(chui)(chui)氮氣(qi)等惰性氣(qi)體(ti)來進(jin)行(xing)(xing)對(dui)于(yu)(yu)(yu)(yu)煉鋼(gang)全程(cheng)(cheng)的推(tui)動，全程(cheng)(cheng)吹(chui)(chui)氮技術能夠(gou)對(dui)于(yu)(yu)(yu)(yu)鋼(gang)水氧(yang)(yang)化(hua)性進(jin)行(xing)(xing)降低(di)，對(dui)于(yu)(yu)(yu)(yu)氣(qi)體(ti)雜質進(jin)行(xing)(xing)統一清(qing)除。在煉鋼(gang)過(guo)程(cheng)(cheng)中的個碳氧(yang)(yang)反(fan)應區表層溫(wen)度可以達到2600℃，對(dui)于(yu)(yu)(yu)(yu)表明活性元素而言會(hui)降低(di)其對(dui)于(yu)(yu)(yu)(yu)脫(tuo)氮的阻礙作用(yong)，鋼(gang)液會(hui)在這(zhe)時經(jing)過(guo)一系列的碳氧(yang)(yang)反(fan)應生(sheng)成(cheng)較多(duo)的一氧(yang)(yang)化(hua)碳氣(qi)泡(pao)(pao)，這(zhe)些(xie)能夠(gou)自由行(xing)(xing)動的氣(qi)泡(pao)(pao)會(hui)進(jin)行(xing)(xing)脫(tuo)氮。在低(di)成(cheng)本(ben)轉爐(lu)脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)(cheng)中會(hui)因為(wei)吹(chui)(chui)氧(yang)(yang)而發生(sheng)相對(dui)比例餓的碳氧(yang)(yang)反(fan)應，反(fan)應中會(hui)出(chu)現(xian)較多(duo)的一氧(yang)(yang)化(hua)碳氣(qi)泡(pao)(pao)，轉爐(lu)吹(chui)(chui)氧(yang)(yang)脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)(cheng)中脫(tuo)碳的速(su)度與脫(tuo)氮速(su)度有(you)著關(guan)系式。
3. 轉(zhuan)爐煉鋼控(kong)制模型研究
a. 轉(zhuan)爐模(mo)型靜態(tai)控制研(yan)究
對于一般(ban)情況而言，轉爐(lu)模(mo)型(xing)(xing)煉鋼的靜態(tai)控制是(shi)通過(guo)建立起相對充(chong)足數(shu)據后，經過(guo)已(yi)知(zhi)原料(liao)充(chong)當(dang)初始條件，在計(ji)算機(ji)中(zhong)進(jin)行(xing)模(mo)擬吹(chui)煉并充(chong)分計(ji)算的過(guo)程。通常靜態(tai)控制分為三種模(mo)型(xing)(xing)，分別是(shi)統計(ji)模(mo)型(xing)(xing)，增量(liang)模(mo)型(xing)(xing)與理論(lun)模(mo)型(xing)(xing)。
b. 轉爐成本預測模型研究
轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)重點優(you)(you)化控(kong)(kong)制屬(shu)于(yu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)成本預測模(mo)型(xing)研(yan)究的(de)(de)(de)(de)(de)一個難點，它相對(dui)(dui)(dui)更為復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)機理(li)(li)使得(de)(de)最(zui)終終點的(de)(de)(de)(de)(de)精準度得(de)(de)到了相對(dui)(dui)(dui)較大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)降低，所(suo)以需要(yao)進(jin)(jin)行(xing)對(dui)(dui)(dui)于(yu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)煉鋼情況下的(de)(de)(de)(de)(de)精準化終點預報，也需要(yao)進(jin)(jin)行(xing)對(dui)(dui)(dui)于(yu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)煉鋼終點的(de)(de)(de)(de)(de)優(you)(you)化控(kong)(kong)制，孫宗(zong)輝教授通過已有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)冶金學的(de)(de)(de)(de)(de)原理(li)(li)，將優(you)(you)化金屬(shu)爐(lu)料配比作為實驗(yan)研(yan)究的(de)(de)(de)(de)(de)重點目標(biao)，對(dui)(dui)(dui)于(yu)現(xian)行(xing)規劃模(mo)型(xing)配比爐(lu)料進(jin)(jin)行(xing)統一規劃，充分證明了該模(mo)型(xing)對(dui)(dui)(dui)于(yu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)成本的(de)(de)(de)(de)(de)降低是存在著較大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)值(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)。
c. 轉爐煉鋼控制模型涉(she)及算法研究
對(dui)(dui)于(yu)轉(zhuan)爐煉鋼(gang)(gang)(gang)控制(zhi)模型算法(fa)(fa)(fa)中，目(mu)前國(guo)(guo)內外統一(yi)研(yan)究認為(wei)成(cheng)(cheng)本作業法(fa)(fa)(fa)（Activity-Based Costing ABC）屬于(yu)相(xiang)對(dui)(dui)實用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)算法(fa)(fa)(fa)，這種算法(fa)(fa)(fa)開始于(yu)20世紀80年代(dai)末，它(ta)對(dui)(dui)于(yu)作業，成(cheng)(cheng)本與作業會計這些名(ming)詞做(zuo)了(le)相(xiang)對(dui)(dui)精準系統的(de)(de)(de)(de)定義，對(dui)(dui)于(yu)ABC法(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本動因分析(xi)選擇、成(cheng)(cheng)本庫的(de)(de)(de)(de)統一(yi)建(jian)立、運行程序的(de)(de)(de)(de)分析(xi)做(zuo)了(le)更為(wei)統一(yi)的(de)(de)(de)(de)規(gui)劃，奠定了(le)ABC研(yan)究法(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)理論基礎。目(mu)前我(wo)(wo)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)鐵企業由于(yu)企業龐大，且(qie)運用(yong)(yong)先(xian)進算法(fa)(fa)(fa)較晚，所以(yi)無(wu)法(fa)(fa)(fa)準備(bei)保證核(he)算數據的(de)(de)(de)(de)明細與及時性，對(dui)(dui)于(yu)真實成(cheng)(cheng)本的(de)(de)(de)(de)輸入數據難以(yi)計算，這些先(xian)決(jue)(jue)條件決(jue)(jue)定了(le)ABC法(fa)(fa)(fa)適(shi)合用(yong)(yong)于(yu)目(mu)前我(wo)(wo)國(guo)(guo)鋼(gang)(gang)(gang)鐵企業的(de)(de)(de)(de)煉鋼(gang)(gang)(gang)技術模型成(cheng)(cheng)本核(he)算模式(shi)。
4. 結語
現階(jie)段國內外轉(zhuan)爐煉鋼(gang)(gang)(gang)(gang)技(ji)術研(yan)究(jiu)企業(ye)(ye)(ye)都存在轉(zhuan)爐渣(zha)(zha)料消耗相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)(dui)較多(duo)，渣(zha)(zha)中雜(za)質(zhi)含(han)量(liang)較高的問題，所(suo)以(yi)需要(yao)轉(zhuan)爐技(ji)術利用返回(hui)終(zhong)(zhong)渣(zha)(zha)來減(jian)少這種現象的發生，同時也(ye)(ye)可以(yi)降低(di)終(zhong)(zhong)渣(zha)(zha)中的，針對(dui)(dui)(dui)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)(dui)多(duo)的鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種而言磷含(han)量(liang)要(yao)求也(ye)(ye)有所(suo)不同，所(suo)以(yi)需要(yao)進行對(dui)(dui)(dui)應終(zhong)(zhong)渣(zha)(zha)的反復利用與(yu)降低(di)全(quan)鐵含(han)量(liang)，浙江至德鋼(gang)(gang)(gang)(gang)業(ye)(ye)(ye)有限公司(si)將針對(dui)(dui)(dui)這一(yi)(yi)現象進行成本(ben)控(kong)制與(yu)模型構件，為(wei)企業(ye)(ye)(ye)一(yi)(yi)線低(di)成本(ben)轉(zhuan)爐煉鋼(gang)(gang)(gang)(gang)技(ji)術研(yan)究(jiu)提(ti)供理論(lun)依據，通(tong)過(guo)對(dui)(dui)(dui)于低(di)成本(ben)轉(zhuan)爐煉鋼(gang)(gang)(gang)(gang)概況分(fen)析與(yu)模型工(gong)藝研(yan)究(jiu)，尋(xun)找研(yan)究(jiu)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)(dui)低(di)成本(ben)的轉(zhuan)爐煉鋼(gang)(gang)(gang)(gang)技(ji)術。
