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. 低成本轉爐煉鋼概(gai)況
國內煉(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)廠生(sheng)產(chan)工藝(yi)一(yi)(yi)般為：鐵(tie)(tie)水預處理(li)脫硫(liu)→頂(ding)底復吹轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)（精(jing)煉(lian)(lian)）→連鑄。煉(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)控制的(de)(de)水平直接影響(xiang)到(dao)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)企業(ye)產(chan)品的(de)(de)市場競爭力，其中轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)是煉(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)控制的(de)(de)重要(yao)(yao)環節。煉(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)主要(yao)(yao)有(you)可(ke)變成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)、固定成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)和綜合回收成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)，影響(xiang)最(zui)大的(de)(de)是可(ke)變成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)，可(ke)變成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)包括鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)、合金料(liao)(liao)(liao)(liao)、輔(fu)料(liao)(liao)(liao)(liao)、動力等，鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)大約占煉(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)總(zong)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)86%，降(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)是降(jiang)低(di)煉(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)主要(yao)(yao)途徑之(zhi)一(yi)(yi)。轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)過程的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)仍(reng)占總(zong)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)65%以上，降(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)主要(yao)(yao)有(you)減(jian)少噴濺、降(jiang)低(di)鐵(tie)(tie)損、減(jian)少倒渣帶(dai)鋼(gang)(gang)(gang)等措施。在最(zui)大限度降(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)的(de)(de)同時，進一(yi)(yi)步(bu)降(jiang)低(di)原輔(fu)料(liao)(liao)(liao)(liao)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)，也是實(shi)現降(jiang)低(di)轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)重要(yao)(yao)措施。
從煉(lian)鋼鐵料消耗看，分(fen)為(wei)可回(hui)收(shou)部(bu)分(fen)與(yu)不(bu)可回(hui)收(shou)部(bu)分(fen)。可回(hui)收(shou)部(bu)分(fen)包括：中(zhong)間包殘(can)余廢鋼、連鑄(zhu)坯切(qie)頭切(qie)尾、煙塵中(zhong)鐵全部(bu)回(hui)收(shou)：不(bu)可回(hui)收(shou)部(bu)分(fen)主要為(wei)轉(zhuan)爐(lu)渣(zha)中(zhong)的鐵，一般100kg爐(lu)渣(zha)含(han)鐵15kg~20kg，渣(zha)量80kg~100kg/t。針(zhen)對轉(zhuan)爐(lu)大渣(zha)量的吹(chui)煉(lian)方法造成金屬(shu)收(shou)得率低、輔料消耗高等問題，提出了(le)少渣(zha)冶煉(lian)技術。
“留渣(zha)(zha)”操作(zuo)(zuo)有利(li)于(yu)初期(qi)渣(zha)(zha)盡早(zao)形成、有利(li)于(yu)提高(gao)前期(qi)去除磷的(de)效率、有利(li)于(yu)保護爐(lu)襯，并且節省(sheng)石灰用(yong)量，“雙渣(zha)(zha)”冶(ye)煉工(gong)藝(yi)，會(hui)造(zao)成30%－40%的(de)煤氣(qi)損失(shi)、5min-7min的(de)冶(ye)煉周期(qi)延長。基于(yu)“留渣(zha)(zha)”操作(zuo)(zuo)的(de)優勢及“雙渣(zha)(zha)”工(gong)藝(yi)的(de)弊端(duan)，采用(yong)低成本的(de)“留渣(zha)(zha)單渣(zha)(zha)”法轉爐(lu)冶(ye)煉工(gong)藝(yi)就顯得極為重(zhong)要(yao)，在滿足出鋼磷含(han)(han)量的(de)要(yao)求下，降低渣(zha)(zha)料消耗和爐(lu)渣(zha)(zha)中全鐵含(han)(han)量，提高(gao)金屬收得率，實現煉鋼廠(chang)降低生(sheng)產成本的(de)目的(de)。
2. 降低轉爐成(cheng)本措施分析
a. 鐵水“三脫(tuo)”預(yu)處(chu)理(li)
低成(cheng)本(ben)轉(zhuan)爐煉鋼技(ji)術的(de)預處(chu)(chu)理中(zhong)，鐵水“三脫”占(zhan)據(ju)著(zhu)重(zhong)要(yao)的(de)比重(zhong)，預處(chu)(chu)理中(zhong)，原料鋼材才經過高爐煉造后首先(xian)要(yao)進(jin)行(xing)脫硫(liu)處(chu)(chu)理，其次要(yao)進(jin)行(xing)脫磷(lin)(lin)與脫碳處(chu)(chu)理，處(chu)(chu)理后的(de)殘(can)渣進(jin)行(xing)再利用精煉，經過高速板抷連鑄機處(chu)(chu)理達到預處(chu)(chu)理目的(de)。高爐煉造中(zhong)可以(yi)明顯看出使用了(le)“一罐到底”技(ji)術，它能夠對于(yu)鐵水包進(jin)行(xing)多功能化(hua)處(chu)(chu)理，脫硫(liu)處(chu)(chu)理效率(lv)達到98%以(yi)上，處(chu)(chu)理后的(de)半鋼材磷(lin)(lin)質量分數低于(yu)0.0346%，基(ji)本(ben)實現脫磷(lin)(lin)化(hua)。
b. 脫碳(tan)爐提高供氧強度
轉爐生產高效化中(zhong)重要(yao)組成部(bu)分就是使得煉(lian)鋼過程(cheng)速率(lv)(lv)提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)(sheng)，所以(yi)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)供(gong)氧強度的(de)(de)提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)(sheng)，提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)(sheng)供(gong)養(yang)強度的(de)(de)重要(yao)優勢(shi)就是可以(yi)提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)(sheng)鋼材成渣的(de)(de)難度與脫(tuo)(tuo)碳(tan)速度，能夠使得粉塵量(liang)激(ji)增，能讓(rang)終(zhong)點控(kong)制相(xiang)對容易穩定。在日(ri)本的(de)(de)JFE福山廠中(zhong)的(de)(de)兩座300t轉爐中(zhong)采取了(le)(le)脫(tuo)(tuo)磷與脫(tuo)(tuo)碳(tan)雙聯工藝過后(hou)，吹煉(lian)的(de)(de)時間得到(dao)(dao)了(le)(le)縮減，降低(di)了(le)(le)2min，同時終(zhong)點操作(zuo)所需(xu)時間也縮短了(le)(le)1min，成功將冶煉(lian)周期從(cong)29min降低(di)到(dao)(dao)了(le)(le)26min，作(zuo)業率(lv)(lv)提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)(sheng)了(le)(le)4%。
c. 全程吹氮(dan)轉(zhuan)爐(lu)低吹工藝(yi)探(tan)究
對(dui)(dui)(dui)于低(di)成(cheng)本轉(zhuan)爐煉(lian)鋼(gang)技術而言，大多(duo)(duo)采用(yong)的(de)(de)是使(shi)用(yong)頂吹(chui)或是低(di)吹(chui)氮氣(qi)等(deng)惰(duo)性氣(qi)體來(lai)進行對(dui)(dui)(dui)于煉(lian)鋼(gang)全程(cheng)(cheng)的(de)(de)推動(dong)，全程(cheng)(cheng)吹(chui)氮技術能夠對(dui)(dui)(dui)于鋼(gang)水氧(yang)(yang)化(hua)性進行降(jiang)低(di)，對(dui)(dui)(dui)于氣(qi)體雜(za)質(zhi)進行統一清除。在(zai)煉(lian)鋼(gang)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)個碳(tan)氧(yang)(yang)反(fan)(fan)應(ying)(ying)區表(biao)層溫度可以達到2600℃，對(dui)(dui)(dui)于表(biao)明活性元素而言會(hui)(hui)降(jiang)低(di)其對(dui)(dui)(dui)于脫(tuo)(tuo)(tuo)氮的(de)(de)阻礙(ai)作用(yong)，鋼(gang)液會(hui)(hui)在(zai)這(zhe)時經過(guo)一系(xi)列的(de)(de)碳(tan)氧(yang)(yang)反(fan)(fan)應(ying)(ying)生成(cheng)較多(duo)(duo)的(de)(de)一氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)氣(qi)泡，這(zhe)些能夠自由行動(dong)的(de)(de)氣(qi)泡會(hui)(hui)進行脫(tuo)(tuo)(tuo)氮。在(zai)低(di)成(cheng)本轉(zhuan)爐脫(tuo)(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)會(hui)(hui)因為吹(chui)氧(yang)(yang)而發生相對(dui)(dui)(dui)比例餓的(de)(de)碳(tan)氧(yang)(yang)反(fan)(fan)應(ying)(ying)，反(fan)(fan)應(ying)(ying)中(zhong)(zhong)會(hui)(hui)出現較多(duo)(duo)的(de)(de)一氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)氣(qi)泡，轉(zhuan)爐吹(chui)氧(yang)(yang)脫(tuo)(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)脫(tuo)(tuo)(tuo)碳(tan)的(de)(de)速(su)度與脫(tuo)(tuo)(tuo)氮速(su)度有著關(guan)系(xi)式。
3. 轉爐煉鋼控(kong)制模型研究
a. 轉爐模型靜態控制(zhi)研究
對(dui)于一般情(qing)況而言，轉(zhuan)爐模型(xing)煉鋼的靜態(tai)控(kong)制(zhi)是通過(guo)建(jian)立起(qi)相(xiang)對(dui)充足數(shu)據后，經過(guo)已知(zhi)原料充當初始條件，在計算(suan)機中進行模擬吹煉并充分計算(suan)的過(guo)程(cheng)。通常靜態(tai)控(kong)制(zhi)分為三種模型(xing)，分別是統計模型(xing)，增量模型(xing)與理論模型(xing)。
b. 轉爐成本預測模型(xing)研究
轉(zhuan)(zhuan)爐重點(dian)(dian)優(you)化控(kong)制(zhi)(zhi)屬于(yu)轉(zhuan)(zhuan)爐成(cheng)本預測模型(xing)(xing)(xing)研究(jiu)的(de)一個(ge)難(nan)點(dian)(dian)，它相對(dui)更為復雜的(de)反(fan)應(ying)機理(li)使得最終(zhong)終(zhong)點(dian)(dian)的(de)精(jing)準(zhun)度得到(dao)了相對(dui)較大的(de)降(jiang)低，所以需要進(jin)行(xing)(xing)對(dui)于(yu)轉(zhuan)(zhuan)爐煉(lian)鋼情況(kuang)下的(de)精(jing)準(zhun)化終(zhong)點(dian)(dian)預報，也需要進(jin)行(xing)(xing)對(dui)于(yu)轉(zhuan)(zhuan)爐煉(lian)鋼終(zhong)點(dian)(dian)的(de)優(you)化控(kong)制(zhi)(zhi)，孫(sun)宗輝教授通過已(yi)有的(de)冶(ye)金學的(de)原理(li)，將(jiang)優(you)化金屬爐料(liao)(liao)配(pei)比(bi)作(zuo)為實(shi)驗研究(jiu)的(de)重點(dian)(dian)目標，對(dui)于(yu)現(xian)行(xing)(xing)規劃模型(xing)(xing)(xing)配(pei)比(bi)爐料(liao)(liao)進(jin)行(xing)(xing)統(tong)一規劃，充分證明(ming)了該模型(xing)(xing)(xing)對(dui)于(yu)轉(zhuan)(zhuan)爐成(cheng)本的(de)降(jiang)低是存在著(zhu)較大的(de)價值的(de)。
c. 轉爐煉鋼控(kong)制模型涉及算法研究
對(dui)于(yu)(yu)轉(zhuan)爐煉鋼(gang)(gang)控制模(mo)型算(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)中，目前國內外統(tong)一研(yan)究認為成(cheng)本作(zuo)(zuo)業(ye)(ye)法(fa)(fa)(fa)（Activity-Based Costing ABC）屬于(yu)(yu)相對(dui)實用的(de)(de)算(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)，這種(zhong)算(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)開始于(yu)(yu)20世紀80年代末(mo)，它(ta)對(dui)于(yu)(yu)作(zuo)(zuo)業(ye)(ye)，成(cheng)本與作(zuo)(zuo)業(ye)(ye)會(hui)計這些名詞做了(le)相對(dui)精準(zhun)系(xi)統(tong)的(de)(de)定(ding)義，對(dui)于(yu)(yu)ABC法(fa)(fa)(fa)的(de)(de)成(cheng)本動因分析(xi)選擇、成(cheng)本庫的(de)(de)統(tong)一建立、運行程序(xu)的(de)(de)分析(xi)做了(le)更為統(tong)一的(de)(de)規(gui)劃，奠定(ding)了(le)ABC研(yan)究法(fa)(fa)(fa)的(de)(de)理論基礎。目前我(wo)國的(de)(de)鋼(gang)(gang)鐵企(qi)業(ye)(ye)由于(yu)(yu)企(qi)業(ye)(ye)龐大，且運用先(xian)進算(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)較晚，所(suo)以無法(fa)(fa)(fa)準(zhun)備保證核算(suan)(suan)數據的(de)(de)明(ming)細與及(ji)時(shi)性(xing)，對(dui)于(yu)(yu)真實成(cheng)本的(de)(de)輸入數據難以計算(suan)(suan)，這些先(xian)決(jue)條(tiao)件決(jue)定(ding)了(le)ABC法(fa)(fa)(fa)適(shi)合用于(yu)(yu)目前我(wo)國鋼(gang)(gang)鐵企(qi)業(ye)(ye)的(de)(de)煉鋼(gang)(gang)技術(shu)模(mo)型成(cheng)本核算(suan)(suan)模(mo)式(shi)。
4. 結(jie)語
現(xian)階(jie)段(duan)國(guo)內外轉(zhuan)爐(lu)煉(lian)鋼技(ji)術(shu)研(yan)究企(qi)(qi)業都存在轉(zhuan)爐(lu)渣料消耗(hao)相對(dui)較多(duo)，渣中雜質(zhi)含(han)量較高(gao)的(de)(de)問題(ti)，所(suo)以需要(yao)(yao)轉(zhuan)爐(lu)技(ji)術(shu)利用(yong)返回(hui)終(zhong)渣來(lai)減少這(zhe)種現(xian)象(xiang)的(de)(de)發生，同(tong)時也(ye)(ye)可以降低(di)終(zhong)渣中的(de)(de)，針對(dui)相對(dui)多(duo)的(de)(de)鋼種而言磷含(han)量要(yao)(yao)求也(ye)(ye)有所(suo)不同(tong)，所(suo)以需要(yao)(yao)進行對(dui)應終(zhong)渣的(de)(de)反復利用(yong)與降低(di)全鐵含(han)量，浙江至德(de)鋼業有限公司(si)將針對(dui)這(zhe)一現(xian)象(xiang)進行成(cheng)本(ben)控制與模(mo)型構件，為(wei)企(qi)(qi)業一線低(di)成(cheng)本(ben)轉(zhuan)爐(lu)煉(lian)鋼技(ji)術(shu)研(yan)究提供理論依(yi)據，通(tong)過對(dui)于(yu)低(di)成(cheng)本(ben)轉(zhuan)爐(lu)煉(lian)鋼概(gai)況分析與模(mo)型工藝研(yan)究，尋找研(yan)究相對(dui)低(di)成(cheng)本(ben)的(de)(de)轉(zhuan)爐(lu)煉(lian)鋼技(ji)術(shu)。
