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. 低成本轉爐煉鋼(gang)概(gai)況
國內煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)廠生產(chan)工藝一(yi)(yi)般為：鐵(tie)(tie)(tie)(tie)水預處理脫硫(liu)→頂底復(fu)吹轉(zhuan)爐（精煉(lian)）→連(lian)鑄。煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)本(ben)控(kong)制的(de)(de)水平(ping)直接影(ying)響到鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)企業產(chan)品(pin)的(de)(de)市(shi)場(chang)競(jing)爭力，其中轉(zhuan)爐冶煉(lian)成(cheng)(cheng)本(ben)是煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)本(ben)控(kong)制的(de)(de)重要環節。煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)本(ben)主(zhu)(zhu)要有可變(bian)成(cheng)(cheng)本(ben)、固(gu)定成(cheng)(cheng)本(ben)和綜合回收成(cheng)(cheng)本(ben)，影(ying)響最大的(de)(de)是可變(bian)成(cheng)(cheng)本(ben)，可變(bian)成(cheng)(cheng)本(ben)包括鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消耗、合金料(liao)(liao)(liao)(liao)、輔料(liao)(liao)(liao)(liao)、動力等(deng)，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消耗大約占煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)總(zong)成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)86%，降(jiang)(jiang)低鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消耗是降(jiang)(jiang)低煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)主(zhu)(zhu)要途(tu)徑之一(yi)(yi)。轉(zhuan)爐冶煉(lian)過程(cheng)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消耗仍(reng)占總(zong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)65%以上，降(jiang)(jiang)低鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消耗主(zhu)(zhu)要有減少(shao)噴濺、降(jiang)(jiang)低鐵(tie)(tie)(tie)(tie)損、減少(shao)倒渣帶鋼(gang)(gang)(gang)(gang)等(deng)措施。在最大限度(du)降(jiang)(jiang)低鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消耗的(de)(de)同(tong)時，進(jin)一(yi)(yi)步降(jiang)(jiang)低原輔料(liao)(liao)(liao)(liao)消耗，也是實現降(jiang)(jiang)低轉(zhuan)爐冶煉(lian)成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)重要措施。
從煉鋼鐵(tie)料消耗看，分(fen)為可回收(shou)(shou)(shou)部(bu)分(fen)與不(bu)可回收(shou)(shou)(shou)部(bu)分(fen)。可回收(shou)(shou)(shou)部(bu)分(fen)包(bao)括：中(zhong)間包(bao)殘余廢鋼、連鑄坯切頭(tou)切尾、煙塵中(zhong)鐵(tie)全(quan)部(bu)回收(shou)(shou)(shou)：不(bu)可回收(shou)(shou)(shou)部(bu)分(fen)主要為轉(zhuan)爐渣(zha)(zha)中(zhong)的(de)鐵(tie)，一般100kg爐渣(zha)(zha)含鐵(tie)15kg~20kg，渣(zha)(zha)量(liang)80kg~100kg/t。針對轉(zhuan)爐大渣(zha)(zha)量(liang)的(de)吹(chui)煉方法造(zao)成金屬收(shou)(shou)(shou)得率低(di)、輔(fu)料消耗高等問題，提出(chu)了(le)少渣(zha)(zha)冶煉技(ji)術。
“留渣(zha)(zha)(zha)”操作有利(li)于(yu)初期渣(zha)(zha)(zha)盡早形成(cheng)、有利(li)于(yu)提高前期去除磷(lin)的(de)(de)效率、有利(li)于(yu)保護(hu)爐(lu)襯，并且節省石灰用量，“雙(shuang)渣(zha)(zha)(zha)”冶(ye)(ye)煉(lian)工(gong)藝(yi)，會造(zao)成(cheng)30%－40%的(de)(de)煤氣損(sun)失、5min-7min的(de)(de)冶(ye)(ye)煉(lian)周期延(yan)長。基(ji)于(yu)“留渣(zha)(zha)(zha)”操作的(de)(de)優(you)勢及“雙(shuang)渣(zha)(zha)(zha)”工(gong)藝(yi)的(de)(de)弊端，采用低成(cheng)本的(de)(de)“留渣(zha)(zha)(zha)單渣(zha)(zha)(zha)”法轉爐(lu)冶(ye)(ye)煉(lian)工(gong)藝(yi)就顯得極為重要，在滿足出鋼(gang)磷(lin)含量的(de)(de)要求下，降低渣(zha)(zha)(zha)料消(xiao)耗和爐(lu)渣(zha)(zha)(zha)中全(quan)鐵含量，提高金屬收得率，實現煉(lian)鋼(gang)廠降低生產成(cheng)本的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。
2. 降低轉爐成本措施分析(xi)
a. 鐵水(shui)“三(san)脫”預處理
低成本(ben)轉爐煉(lian)鋼技術(shu)的預處(chu)(chu)理中，鐵水(shui)(shui)“三脫(tuo)(tuo)”占據著重(zhong)要(yao)的比重(zhong)，預處(chu)(chu)理中，原料(liao)鋼材(cai)才經過(guo)高(gao)爐煉(lian)造后首先要(yao)進(jin)行(xing)(xing)脫(tuo)(tuo)硫(liu)處(chu)(chu)理，其次要(yao)進(jin)行(xing)(xing)脫(tuo)(tuo)磷與(yu)脫(tuo)(tuo)碳處(chu)(chu)理，處(chu)(chu)理后的殘渣進(jin)行(xing)(xing)再利用(yong)精煉(lian)，經過(guo)高(gao)速板抷連鑄機(ji)處(chu)(chu)理達(da)到預處(chu)(chu)理目的。高(gao)爐煉(lian)造中可以明顯看出使用(yong)了“一罐到底”技術(shu)，它能(neng)夠對于(yu)鐵水(shui)(shui)包進(jin)行(xing)(xing)多功能(neng)化處(chu)(chu)理，脫(tuo)(tuo)硫(liu)處(chu)(chu)理效率達(da)到98%以上，處(chu)(chu)理后的半鋼材(cai)磷質量(liang)分數低于(yu)0.0346%，基本(ben)實現脫(tuo)(tuo)磷化。
b. 脫碳爐(lu)提高供氧強(qiang)度
轉爐生產高效化(hua)中(zhong)重要(yao)組成部分就(jiu)是使(shi)得煉鋼過(guo)程速率(lv)提(ti)升(sheng)，所(suo)以需要(yao)進行供氧強(qiang)度的(de)提(ti)升(sheng)，提(ti)升(sheng)供養強(qiang)度的(de)重要(yao)優勢就(jiu)是可以提(ti)升(sheng)鋼材成渣的(de)難度與(yu)脫(tuo)碳速度，能夠使(shi)得粉塵量激增，能讓終點控(kong)制相對容易穩(wen)定(ding)。在日本的(de)JFE福(fu)山廠中(zhong)的(de)兩(liang)座(zuo)300t轉爐中(zhong)采取了(le)(le)脫(tuo)磷與(yu)脫(tuo)碳雙聯工藝過(guo)后，吹煉的(de)時間得到了(le)(le)縮減，降(jiang)低了(le)(le)2min，同時終點操作所(suo)需時間也縮短了(le)(le)1min，成功將冶煉周期從29min降(jiang)低到了(le)(le)26min，作業率(lv)提(ti)升(sheng)了(le)(le)4%。
c. 全(quan)程吹氮轉爐(lu)低(di)吹工藝(yi)探究
對(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)轉爐煉鋼技術(shu)而言(yan)，大多采(cai)用的(de)(de)是使用頂吹或是低(di)吹氮(dan)(dan)氣(qi)(qi)等(deng)惰(duo)性(xing)氣(qi)(qi)體來進行(xing)對(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)煉鋼全程(cheng)的(de)(de)推(tui)動(dong)，全程(cheng)吹氮(dan)(dan)技術(shu)能夠(gou)對(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)鋼水氧(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)進行(xing)降低(di)，對(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)氣(qi)(qi)體雜質(zhi)進行(xing)統(tong)一(yi)清除。在煉鋼過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)個碳(tan)(tan)氧(yang)(yang)反應區表層溫度(du)(du)可以達到(dao)2600℃，對(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)表明活性(xing)元素而言(yan)會降低(di)其對(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)脫(tuo)氮(dan)(dan)的(de)(de)阻礙作(zuo)用，鋼液會在這時經過(guo)一(yi)系列的(de)(de)碳(tan)(tan)氧(yang)(yang)反應生成(cheng)(cheng)較(jiao)多的(de)(de)一(yi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)氣(qi)(qi)泡，這些能夠(gou)自由(you)行(xing)動(dong)的(de)(de)氣(qi)(qi)泡會進行(xing)脫(tuo)氮(dan)(dan)。在低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)轉爐脫(tuo)碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)中(zhong)會因為吹氧(yang)(yang)而發生相對(dui)(dui)比例(li)餓的(de)(de)碳(tan)(tan)氧(yang)(yang)反應，反應中(zhong)會出現較(jiao)多的(de)(de)一(yi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)氣(qi)(qi)泡，轉爐吹氧(yang)(yang)脫(tuo)碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)中(zhong)脫(tuo)碳(tan)(tan)的(de)(de)速(su)度(du)(du)與脫(tuo)氮(dan)(dan)速(su)度(du)(du)有著(zhu)關系式。
3. 轉爐煉(lian)鋼控制(zhi)模型(xing)研究
a. 轉爐模型靜態控制研究
對于一般情(qing)況而言(yan)，轉爐模型(xing)(xing)煉(lian)鋼的靜(jing)態控(kong)制(zhi)是(shi)通過建立起相(xiang)對充(chong)足數據后，經過已知(zhi)原料充(chong)當初始條(tiao)件，在計算(suan)機中進行模擬吹煉(lian)并(bing)充(chong)分計算(suan)的過程。通常靜(jing)態控(kong)制(zhi)分為(wei)三種模型(xing)(xing)，分別(bie)是(shi)統計模型(xing)(xing)，增量模型(xing)(xing)與理論模型(xing)(xing)。
b. 轉(zhuan)爐成本預測模型(xing)研(yan)究
轉(zhuan)爐(lu)重點(dian)優化(hua)(hua)控制(zhi)屬于(yu)(yu)轉(zhuan)爐(lu)成本預(yu)測模型研(yan)究的(de)(de)(de)一(yi)個難點(dian)，它相對(dui)更為(wei)復雜的(de)(de)(de)反(fan)應機理使得(de)最終(zhong)終(zhong)點(dian)的(de)(de)(de)精準(zhun)度得(de)到(dao)了(le)相對(dui)較大(da)的(de)(de)(de)降低，所以需要進(jin)行(xing)對(dui)于(yu)(yu)轉(zhuan)爐(lu)煉鋼情況下的(de)(de)(de)精準(zhun)化(hua)(hua)終(zhong)點(dian)預(yu)報，也需要進(jin)行(xing)對(dui)于(yu)(yu)轉(zhuan)爐(lu)煉鋼終(zhong)點(dian)的(de)(de)(de)優化(hua)(hua)控制(zhi)，孫(sun)宗輝教(jiao)授通過已有的(de)(de)(de)冶金學的(de)(de)(de)原理，將優化(hua)(hua)金屬爐(lu)料配(pei)比作為(wei)實驗研(yan)究的(de)(de)(de)重點(dian)目(mu)標(biao)，對(dui)于(yu)(yu)現行(xing)規劃模型配(pei)比爐(lu)料進(jin)行(xing)統一(yi)規劃，充分證明了(le)該模型對(dui)于(yu)(yu)轉(zhuan)爐(lu)成本的(de)(de)(de)降低是存在著較大(da)的(de)(de)(de)價值(zhi)的(de)(de)(de)。
c. 轉爐煉鋼(gang)控制模型涉及算(suan)法研究
對(dui)于(yu)(yu)(yu)轉爐(lu)煉鋼控(kong)制(zhi)模型算(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)中，目(mu)(mu)前國(guo)內外(wai)統(tong)(tong)一研(yan)究(jiu)認為成(cheng)本作業法(fa)(fa)(fa)（Activity-Based Costing ABC）屬于(yu)(yu)(yu)相對(dui)實(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)算(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)，這(zhe)種算(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)開始(shi)于(yu)(yu)(yu)20世紀80年(nian)代末(mo)，它對(dui)于(yu)(yu)(yu)作業，成(cheng)本與作業會計這(zhe)些名(ming)詞做了(le)相對(dui)精準系統(tong)(tong)的(de)(de)定義，對(dui)于(yu)(yu)(yu)ABC法(fa)(fa)(fa)的(de)(de)成(cheng)本動因分析(xi)選(xuan)擇、成(cheng)本庫的(de)(de)統(tong)(tong)一建立、運行程序的(de)(de)分析(xi)做了(le)更為統(tong)(tong)一的(de)(de)規劃(hua)，奠定了(le)ABC研(yan)究(jiu)法(fa)(fa)(fa)的(de)(de)理論基礎。目(mu)(mu)前我國(guo)的(de)(de)鋼鐵企(qi)業由于(yu)(yu)(yu)企(qi)業龐大，且運用(yong)先(xian)(xian)進(jin)算(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)較(jiao)晚(wan)，所(suo)以(yi)(yi)無法(fa)(fa)(fa)準備(bei)保(bao)證核(he)算(suan)(suan)(suan)數(shu)據的(de)(de)明細與及(ji)時性，對(dui)于(yu)(yu)(yu)真(zhen)實(shi)(shi)成(cheng)本的(de)(de)輸入數(shu)據難(nan)以(yi)(yi)計算(suan)(suan)(suan)，這(zhe)些先(xian)(xian)決條件決定了(le)ABC法(fa)(fa)(fa)適(shi)合用(yong)于(yu)(yu)(yu)目(mu)(mu)前我國(guo)鋼鐵企(qi)業的(de)(de)煉鋼技術模型成(cheng)本核(he)算(suan)(suan)(suan)模式。
4. 結語
現階(jie)段(duan)國內外轉爐煉(lian)鋼技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)企(qi)業都存(cun)在轉爐渣(zha)料消耗相對(dui)較(jiao)(jiao)多，渣(zha)中(zhong)雜質含量較(jiao)(jiao)高的問題，所以(yi)需要(yao)轉爐技(ji)術(shu)利用返(fan)回終渣(zha)來減少(shao)這(zhe)(zhe)種現象(xiang)的發(fa)生，同(tong)時(shi)也(ye)可以(yi)降(jiang)低(di)(di)終渣(zha)中(zhong)的，針對(dui)相對(dui)多的鋼種而言磷含量要(yao)求也(ye)有所不(bu)同(tong)，所以(yi)需要(yao)進行(xing)對(dui)應終渣(zha)的反復利用與降(jiang)低(di)(di)全鐵含量，浙江至德鋼業有限(xian)公(gong)司將針對(dui)這(zhe)(zhe)一現象(xiang)進行(xing)成(cheng)(cheng)本控制與模(mo)型構件，為(wei)企(qi)業一線(xian)低(di)(di)成(cheng)(cheng)本轉爐煉(lian)鋼技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)提供理論依據，通過(guo)對(dui)于低(di)(di)成(cheng)(cheng)本轉爐煉(lian)鋼概況分析(xi)與模(mo)型工藝研(yan)究(jiu)，尋找研(yan)究(jiu)相對(dui)低(di)(di)成(cheng)(cheng)本的轉爐煉(lian)鋼技(ji)術(shu)。
