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(gai)況
國內煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)廠生產(chan)工藝(yi)一般為(wei)：鐵(tie)水預處理脫硫→頂底復吹(chui)轉爐（精煉(lian)(lian)(lian)）→連(lian)鑄。煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)成(cheng)(cheng)本(ben)控(kong)(kong)制的(de)(de)(de)水平(ping)直接影(ying)響到鋼(gang)(gang)鐵(tie)企業產(chan)品的(de)(de)(de)市場競爭力，其中轉爐冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)(lian)成(cheng)(cheng)本(ben)是(shi)煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)成(cheng)(cheng)本(ben)控(kong)(kong)制的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)環節。煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)成(cheng)(cheng)本(ben)主(zhu)要(yao)有可(ke)變(bian)成(cheng)(cheng)本(ben)、固定(ding)成(cheng)(cheng)本(ben)和綜合回收成(cheng)(cheng)本(ben)，影(ying)響最(zui)大(da)的(de)(de)(de)是(shi)可(ke)變(bian)成(cheng)(cheng)本(ben)，可(ke)變(bian)成(cheng)(cheng)本(ben)包括鋼(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)、合金料(liao)(liao)、輔料(liao)(liao)、動力等，鋼(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)大(da)約占(zhan)(zhan)煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)總成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)86%，降(jiang)低(di)(di)鋼(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)是(shi)降(jiang)低(di)(di)煉(lian)(lian)(lian)鋼(gang)(gang)成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)途徑之一。轉爐冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)(lian)過程的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)仍占(zhan)(zhan)總鋼(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)65%以上，降(jiang)低(di)(di)鋼(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)主(zhu)要(yao)有減(jian)少(shao)噴濺(jian)、降(jiang)低(di)(di)鐵(tie)損(sun)、減(jian)少(shao)倒(dao)渣帶鋼(gang)(gang)等措(cuo)(cuo)施(shi)。在最(zui)大(da)限度降(jiang)低(di)(di)鋼(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)的(de)(de)(de)同時，進一步(bu)降(jiang)低(di)(di)原輔料(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)，也(ye)是(shi)實(shi)現降(jiang)低(di)(di)轉爐冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)(lian)成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)措(cuo)(cuo)施(shi)。
從煉鋼(gang)鐵料消耗看(kan)，分為可(ke)(ke)回收(shou)部(bu)分與不可(ke)(ke)回收(shou)部(bu)分。可(ke)(ke)回收(shou)部(bu)分包(bao)括：中(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)包(bao)殘(can)余廢鋼(gang)、連鑄(zhu)坯切頭切尾、煙塵中(zhong)(zhong)(zhong)鐵全部(bu)回收(shou)：不可(ke)(ke)回收(shou)部(bu)分主要(yao)為轉爐渣(zha)(zha)中(zhong)(zhong)(zhong)的鐵，一(yi)般(ban)100kg爐渣(zha)(zha)含鐵15kg~20kg，渣(zha)(zha)量80kg~100kg/t。針對(dui)轉爐大渣(zha)(zha)量的吹煉方法(fa)造(zao)成金(jin)屬收(shou)得率低、輔料消耗高等(deng)問題(ti)，提出了少渣(zha)(zha)冶煉技術。
“留渣(zha)(zha)”操作有利(li)于(yu)(yu)初期渣(zha)(zha)盡(jin)早形(xing)成(cheng)、有利(li)于(yu)(yu)提高前期去除(chu)磷(lin)的(de)(de)效率、有利(li)于(yu)(yu)保(bao)護爐(lu)襯，并且(qie)節省(sheng)石(shi)灰用(yong)量，“雙(shuang)渣(zha)(zha)”冶煉工(gong)藝，會造成(cheng)30%－40%的(de)(de)煤氣(qi)損(sun)失、5min-7min的(de)(de)冶煉周期延長。基于(yu)(yu)“留渣(zha)(zha)”操作的(de)(de)優勢及(ji)“雙(shuang)渣(zha)(zha)”工(gong)藝的(de)(de)弊端，采(cai)用(yong)低(di)成(cheng)本的(de)(de)“留渣(zha)(zha)單渣(zha)(zha)”法轉爐(lu)冶煉工(gong)藝就顯(xian)得(de)極為重(zhong)要(yao)，在滿足出鋼(gang)磷(lin)含(han)量的(de)(de)要(yao)求下，降(jiang)(jiang)低(di)渣(zha)(zha)料消耗和(he)爐(lu)渣(zha)(zha)中全鐵含(han)量，提高金屬收得(de)率，實現(xian)煉鋼(gang)廠(chang)降(jiang)(jiang)低(di)生產成(cheng)本的(de)(de)目的(de)(de)。
2. 降低轉爐成本措施分析
a. 鐵水“三脫”預處理
低成本(ben)轉爐(lu)煉(lian)鋼技(ji)術(shu)的(de)預(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)中，鐵水“三脫(tuo)(tuo)”占(zhan)據著重要的(de)比重，預(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)中，原料鋼材才經過高爐(lu)煉(lian)造后首先要進(jin)行脫(tuo)(tuo)硫(liu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)，其次要進(jin)行脫(tuo)(tuo)磷與脫(tuo)(tuo)碳處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)，處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)后的(de)殘渣進(jin)行再利用精煉(lian)，經過高速板抷連鑄(zhu)機處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)達到預(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)目的(de)。高爐(lu)煉(lian)造中可以明顯看(kan)出使用了“一罐到底”技(ji)術(shu)，它能夠對于鐵水包進(jin)行多功能化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)，脫(tuo)(tuo)硫(liu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)效率(lv)達到98%以上，處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)后的(de)半(ban)鋼材磷質量分(fen)數低于0.0346%，基(ji)本(ben)實現脫(tuo)(tuo)磷化(hua)。
b. 脫碳爐(lu)提高供氧強度
轉爐生產高效化(hua)中重要(yao)組(zu)成(cheng)部分就是使(shi)得煉(lian)鋼(gang)過(guo)程速(su)率提(ti)升(sheng)，所以需(xu)要(yao)進行供(gong)氧強(qiang)度的(de)(de)提(ti)升(sheng)，提(ti)升(sheng)供(gong)養(yang)強(qiang)度的(de)(de)重要(yao)優勢就是可以提(ti)升(sheng)鋼(gang)材(cai)成(cheng)渣的(de)(de)難度與脫(tuo)碳速(su)度，能(neng)(neng)夠使(shi)得粉塵量激增，能(neng)(neng)讓終(zhong)點(dian)(dian)控制相(xiang)對容易(yi)穩定(ding)。在日本(ben)的(de)(de)JFE福山廠中的(de)(de)兩(liang)座300t轉爐中采取了脫(tuo)磷與脫(tuo)碳雙聯工藝過(guo)后，吹(chui)煉(lian)的(de)(de)時(shi)間得到了縮減，降低了2min，同時(shi)終(zhong)點(dian)(dian)操(cao)作(zuo)所需(xu)時(shi)間也縮短了1min，成(cheng)功將(jiang)冶煉(lian)周期從29min降低到了26min，作(zuo)業(ye)率提(ti)升(sheng)了4%。
c. 全程吹(chui)氮轉爐低吹(chui)工藝探(tan)究
對(dui)于(yu)(yu)低成本轉爐煉(lian)鋼(gang)技術(shu)而言，大多采(cai)用的(de)(de)(de)是使用頂吹(chui)(chui)或是低吹(chui)(chui)氮氣等(deng)惰性(xing)氣體(ti)來進(jin)(jin)(jin)行對(dui)于(yu)(yu)煉(lian)鋼(gang)全程的(de)(de)(de)推動(dong)，全程吹(chui)(chui)氮技術(shu)能(neng)夠(gou)對(dui)于(yu)(yu)鋼(gang)水氧(yang)化性(xing)進(jin)(jin)(jin)行降(jiang)低，對(dui)于(yu)(yu)氣體(ti)雜(za)質進(jin)(jin)(jin)行統一(yi)清除。在(zai)(zai)煉(lian)鋼(gang)過程中的(de)(de)(de)個碳(tan)氧(yang)反(fan)應(ying)區表層溫度(du)可(ke)以達到2600℃，對(dui)于(yu)(yu)表明活性(xing)元素而言會(hui)降(jiang)低其對(dui)于(yu)(yu)脫氮的(de)(de)(de)阻(zu)礙作(zuo)用，鋼(gang)液(ye)會(hui)在(zai)(zai)這時經過一(yi)系列的(de)(de)(de)碳(tan)氧(yang)反(fan)應(ying)生成較多的(de)(de)(de)一(yi)氧(yang)化碳(tan)氣泡，這些能(neng)夠(gou)自由(you)行動(dong)的(de)(de)(de)氣泡會(hui)進(jin)(jin)(jin)行脫氮。在(zai)(zai)低成本轉爐脫碳(tan)過程中會(hui)因為吹(chui)(chui)氧(yang)而發生相對(dui)比(bi)例(li)餓的(de)(de)(de)碳(tan)氧(yang)反(fan)應(ying)，反(fan)應(ying)中會(hui)出現較多的(de)(de)(de)一(yi)氧(yang)化碳(tan)氣泡，轉爐吹(chui)(chui)氧(yang)脫碳(tan)過程中脫碳(tan)的(de)(de)(de)速度(du)與脫氮速度(du)有(you)著關系式。
3. 轉爐(lu)煉鋼控(kong)制模型研究(jiu)
a. 轉爐(lu)模型(xing)靜態控制(zhi)研究
對(dui)于一般情況(kuang)而言，轉爐模型(xing)煉鋼的靜態控制(zhi)是通過(guo)建立起相對(dui)充(chong)足數據后，經過(guo)已知原料(liao)充(chong)當初始(shi)條(tiao)件，在計(ji)算機中進行模擬吹煉并充(chong)分(fen)計(ji)算的過(guo)程。通常(chang)靜態控制(zhi)分(fen)為(wei)三種模型(xing)，分(fen)別是統計(ji)模型(xing)，增(zeng)量模型(xing)與(yu)理論模型(xing)。
b. 轉爐成(cheng)本預測模型(xing)研究
轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐重點(dian)(dian)優化控制屬于(yu)(yu)(yu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐成本預(yu)測模(mo)型研究的(de)一(yi)個難點(dian)(dian)，它相(xiang)對(dui)(dui)(dui)更為復雜(za)的(de)反應機理使得最(zui)終終點(dian)(dian)的(de)精準(zhun)度得到了(le)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)較大的(de)降(jiang)低，所以需要進(jin)行對(dui)(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐煉鋼(gang)情(qing)況下的(de)精準(zhun)化終點(dian)(dian)預(yu)報(bao)，也(ye)需要進(jin)行對(dui)(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐煉鋼(gang)終點(dian)(dian)的(de)優化控制，孫宗輝教授通過已有的(de)冶(ye)金學(xue)的(de)原理，將(jiang)優化金屬爐料(liao)配(pei)比作為實驗研究的(de)重點(dian)(dian)目標，對(dui)(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)現(xian)行規劃模(mo)型配(pei)比爐料(liao)進(jin)行統一(yi)規劃，充分證明了(le)該模(mo)型對(dui)(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐成本的(de)降(jiang)低是存在(zai)著(zhu)較大的(de)價值的(de)。
c. 轉爐(lu)煉鋼控制模(mo)型涉及算(suan)法(fa)研究
對于轉(zhuan)爐煉(lian)鋼(gang)控制模型算(suan)法(fa)中，目前國(guo)內外統一研(yan)究(jiu)認為成(cheng)本(ben)(ben)作(zuo)(zuo)業(ye)法(fa)（Activity-Based Costing ABC）屬于相對實用的(de)算(suan)法(fa)，這種算(suan)法(fa)開始(shi)于20世紀80年代末，它(ta)對于作(zuo)(zuo)業(ye)，成(cheng)本(ben)(ben)與作(zuo)(zuo)業(ye)會計(ji)這些名(ming)詞做(zuo)(zuo)了(le)相對精準系(xi)統的(de)定(ding)義，對于ABC法(fa)的(de)成(cheng)本(ben)(ben)動因(yin)分析選擇(ze)、成(cheng)本(ben)(ben)庫的(de)統一建立、運行(xing)程序(xu)的(de)分析做(zuo)(zuo)了(le)更為統一的(de)規劃，奠定(ding)了(le)ABC研(yan)究(jiu)法(fa)的(de)理論(lun)基(ji)礎。目前我(wo)國(guo)的(de)鋼(gang)鐵(tie)企業(ye)由于企業(ye)龐(pang)大，且運用先進算(suan)法(fa)較(jiao)晚，所以無法(fa)準備保(bao)證核算(suan)數據(ju)的(de)明(ming)細(xi)與及時性，對于真(zhen)實成(cheng)本(ben)(ben)的(de)輸入數據(ju)難以計(ji)算(suan)，這些先決條件決定(ding)了(le)ABC法(fa)適(shi)合(he)用于目前我(wo)國(guo)鋼(gang)鐵(tie)企業(ye)的(de)煉(lian)鋼(gang)技術(shu)模型成(cheng)本(ben)(ben)核算(suan)模式(shi)。
4. 結語
現階段(duan)國內外(wai)轉(zhuan)爐煉(lian)鋼技術(shu)研(yan)究(jiu)企業都存(cun)在(zai)轉(zhuan)爐渣(zha)料消耗相(xiang)對(dui)(dui)(dui)(dui)較(jiao)多，渣(zha)中雜質含量較(jiao)高的問題，所以需要轉(zhuan)爐技術(shu)利用(yong)返回終渣(zha)來減少這種現象的發(fa)生，同時也(ye)可以降低(di)(di)終渣(zha)中的，針對(dui)(dui)(dui)(dui)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)(dui)多的鋼種而言(yan)磷(lin)含量要求(qiu)也(ye)有所不同，所以需要進行對(dui)(dui)(dui)(dui)應(ying)終渣(zha)的反復利用(yong)與降低(di)(di)全鐵含量，浙江至德(de)鋼業有限(xian)公司將針對(dui)(dui)(dui)(dui)這一現象進行成(cheng)本(ben)控制與模(mo)型(xing)構(gou)件，為企業一線低(di)(di)成(cheng)本(ben)轉(zhuan)爐煉(lian)鋼技術(shu)研(yan)究(jiu)提(ti)供理論依據(ju)，通(tong)過對(dui)(dui)(dui)(dui)于(yu)低(di)(di)成(cheng)本(ben)轉(zhuan)爐煉(lian)鋼概況分(fen)析與模(mo)型(xing)工藝研(yan)究(jiu)，尋找研(yan)究(jiu)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)(dui)低(di)(di)成(cheng)本(ben)的轉(zhuan)爐煉(lian)鋼技術(shu)。
