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(di)成本轉爐煉(lian)鋼概況
國內煉鋼(gang)(gang)(gang)廠生產工藝(yi)一(yi)般為：鐵(tie)水預(yu)處理脫(tuo)硫→頂(ding)底復吹轉(zhuan)爐（精煉）→連鑄。煉鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)控(kong)制(zhi)的(de)(de)水平(ping)直(zhi)接影響到鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)企業產品的(de)(de)市場競爭(zheng)力，其中轉(zhuan)爐冶煉成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)是(shi)(shi)煉鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)控(kong)制(zhi)的(de)(de)重要(yao)環節。煉鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)主要(yao)有(you)可(ke)變成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)、固定成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)和(he)綜合回(hui)收成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)，影響最(zui)大的(de)(de)是(shi)(shi)可(ke)變成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)，可(ke)變成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)包括(kuo)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)(hao)、合金料(liao)(liao)(liao)、輔料(liao)(liao)(liao)、動力等(deng)(deng)，鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)(hao)大約占煉鋼(gang)(gang)(gang)總成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)86%，降(jiang)(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)(hao)是(shi)(shi)降(jiang)(jiang)低(di)煉鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)主要(yao)途徑之一(yi)。轉(zhuan)爐冶煉過程(cheng)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)(hao)仍占總鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)65%以上，降(jiang)(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)(hao)主要(yao)有(you)減(jian)少噴濺(jian)、降(jiang)(jiang)低(di)鐵(tie)損、減(jian)少倒(dao)渣帶鋼(gang)(gang)(gang)等(deng)(deng)措施(shi)(shi)。在最(zui)大限度降(jiang)(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)(de)同時，進一(yi)步降(jiang)(jiang)低(di)原輔料(liao)(liao)(liao)消(xiao)耗(hao)(hao)，也是(shi)(shi)實現降(jiang)(jiang)低(di)轉(zhuan)爐冶煉成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)重要(yao)措施(shi)(shi)。
從煉鋼(gang)鐵(tie)料消耗看，分(fen)為可(ke)(ke)回(hui)(hui)收(shou)部(bu)分(fen)與(yu)不可(ke)(ke)回(hui)(hui)收(shou)部(bu)分(fen)。可(ke)(ke)回(hui)(hui)收(shou)部(bu)分(fen)包(bao)括：中(zhong)間包(bao)殘(can)余廢鋼(gang)、連鑄(zhu)坯(pi)切頭切尾、煙塵中(zhong)鐵(tie)全部(bu)回(hui)(hui)收(shou)：不可(ke)(ke)回(hui)(hui)收(shou)部(bu)分(fen)主要為轉爐渣(zha)中(zhong)的(de)鐵(tie)，一般(ban)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(de)吹煉方法造成金屬(shu)收(shou)得率低、輔(fu)料消耗高等問題，提(ti)出了少渣(zha)冶煉技術(shu)。
“留(liu)渣(zha)”操作有(you)利(li)于初期渣(zha)盡早形成(cheng)、有(you)利(li)于提(ti)高前期去除(chu)磷的(de)(de)(de)效率、有(you)利(li)于保護(hu)爐(lu)襯，并且節(jie)省石灰用量(liang)(liang)，“雙渣(zha)”冶煉(lian)工藝(yi)，會造成(cheng)30%－40%的(de)(de)(de)煤氣損失、5min-7min的(de)(de)(de)冶煉(lian)周期延長。基于“留(liu)渣(zha)”操作的(de)(de)(de)優勢及“雙渣(zha)”工藝(yi)的(de)(de)(de)弊(bi)端(duan)，采用低成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)“留(liu)渣(zha)單渣(zha)”法轉爐(lu)冶煉(lian)工藝(yi)就顯(xian)得極(ji)為重(zhong)要(yao)(yao)，在滿足出鋼磷含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)下(xia)，降低渣(zha)料消耗和(he)爐(lu)渣(zha)中全鐵含(han)量(liang)(liang)，提(ti)高金(jin)屬收(shou)得率，實現煉(lian)鋼廠降低生產成(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”預處理
低(di)成本轉(zhuan)爐(lu)煉鋼(gang)技(ji)術的預處(chu)理(li)(li)(li)中(zhong)(zhong)，鐵水(shui)“三脫”占據著重要(yao)的比重，預處(chu)理(li)(li)(li)中(zhong)(zhong)，原料(liao)鋼(gang)材(cai)才經過(guo)高爐(lu)煉造(zao)(zao)后首先要(yao)進(jin)(jin)行(xing)脫硫(liu)處(chu)理(li)(li)(li)，其次要(yao)進(jin)(jin)行(xing)脫磷(lin)與脫碳(tan)處(chu)理(li)(li)(li)，處(chu)理(li)(li)(li)后的殘渣進(jin)(jin)行(xing)再利(li)用(yong)精煉，經過(guo)高速板抷連鑄機處(chu)理(li)(li)(li)達到預處(chu)理(li)(li)(li)目的。高爐(lu)煉造(zao)(zao)中(zhong)(zhong)可以(yi)明顯(xian)看出使用(yong)了“一罐到底”技(ji)術，它能夠對于鐵水(shui)包進(jin)(jin)行(xing)多功能化(hua)處(chu)理(li)(li)(li)，脫硫(liu)處(chu)理(li)(li)(li)效率達到98%以(yi)上，處(chu)理(li)(li)(li)后的半鋼(gang)材(cai)磷(lin)質量分數低(di)于0.0346%，基本實現脫磷(lin)化(hua)。
b. 脫(tuo)碳爐提高供氧強度(du)
轉爐生產(chan)高效(xiao)化(hua)中(zhong)重(zhong)要組成部(bu)分就是(shi)使(shi)得煉鋼過程速(su)率提(ti)(ti)升，所(suo)以需要進行供(gong)氧強度(du)的(de)(de)提(ti)(ti)升，提(ti)(ti)升供(gong)養(yang)強度(du)的(de)(de)重(zhong)要優勢就是(shi)可以提(ti)(ti)升鋼材成渣的(de)(de)難度(du)與脫(tuo)碳(tan)速(su)度(du)，能夠使(shi)得粉塵(chen)量(liang)激增，能讓終(zhong)點(dian)控制(zhi)相(xiang)對容易穩(wen)定。在日本的(de)(de)JFE福山廠(chang)中(zhong)的(de)(de)兩座300t轉爐中(zhong)采取了脫(tuo)磷與脫(tuo)碳(tan)雙聯(lian)工(gong)藝過后，吹煉的(de)(de)時(shi)間(jian)得到了縮減，降低了2min，同時(shi)終(zhong)點(dian)操(cao)作所(suo)需時(shi)間(jian)也縮短了1min，成功將冶煉周期從(cong)29min降低到了26min，作業率提(ti)(ti)升了4%。
c. 全(quan)程吹氮轉爐低(di)吹工藝(yi)探究
對于(yu)低(di)成(cheng)本(ben)轉爐(lu)煉鋼技(ji)術而(er)言，大多(duo)采用(yong)的(de)是(shi)使用(yong)頂吹或是(shi)低(di)吹氮(dan)氣(qi)(qi)等惰性氣(qi)(qi)體來進(jin)(jin)行對于(yu)煉鋼全程(cheng)的(de)推動(dong)，全程(cheng)吹氮(dan)技(ji)術能(neng)夠對于(yu)鋼水氧化(hua)性進(jin)(jin)行降(jiang)低(di)，對于(yu)氣(qi)(qi)體雜質(zhi)進(jin)(jin)行統一(yi)清(qing)除。在煉鋼過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)個碳(tan)氧反(fan)應區表(biao)層溫度(du)可以達(da)到2600℃，對于(yu)表(biao)明活性元素(su)而(er)言會降(jiang)低(di)其對于(yu)脫(tuo)氮(dan)的(de)阻礙作(zuo)用(yong)，鋼液會在這時經過(guo)(guo)一(yi)系(xi)列的(de)碳(tan)氧反(fan)應生成(cheng)較(jiao)多(duo)的(de)一(yi)氧化(hua)碳(tan)氣(qi)(qi)泡，這些能(neng)夠自由行動(dong)的(de)氣(qi)(qi)泡會進(jin)(jin)行脫(tuo)氮(dan)。在低(di)成(cheng)本(ben)轉爐(lu)脫(tuo)碳(tan)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)會因為吹氧而(er)發生相對比例餓(e)的(de)碳(tan)氧反(fan)應，反(fan)應中(zhong)會出現較(jiao)多(duo)的(de)一(yi)氧化(hua)碳(tan)氣(qi)(qi)泡，轉爐(lu)吹氧脫(tuo)碳(tan)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)脫(tuo)碳(tan)的(de)速(su)度(du)與脫(tuo)氮(dan)速(su)度(du)有(you)著關系(xi)式。
3. 轉爐煉鋼控制(zhi)模型研究
a. 轉爐模型靜態控制研究(jiu)
對于一般情況而(er)言(yan)，轉爐(lu)模(mo)型(xing)煉(lian)(lian)鋼的(de)靜態控(kong)制是通(tong)過(guo)建立起相對充足數據后，經過(guo)已知原料充當(dang)初始條(tiao)件，在計算(suan)機中進行模(mo)擬吹煉(lian)(lian)并充分計算(suan)的(de)過(guo)程(cheng)。通(tong)常靜態控(kong)制分為三種模(mo)型(xing)，分別是統計模(mo)型(xing)，增量模(mo)型(xing)與理論模(mo)型(xing)。
b. 轉爐成本預測模(mo)型(xing)研(yan)究
轉(zhuan)爐重點優化(hua)控(kong)制屬(shu)于(yu)(yu)轉(zhuan)爐成本預測模(mo)型(xing)研(yan)(yan)究的(de)一個難點，它相對(dui)更為(wei)復雜的(de)反應(ying)機理使(shi)得最終(zhong)(zhong)終(zhong)(zhong)點的(de)精(jing)準度得到了(le)(le)相對(dui)較(jiao)大的(de)降低，所以需要進行(xing)對(dui)于(yu)(yu)轉(zhuan)爐煉鋼情況下的(de)精(jing)準化(hua)終(zhong)(zhong)點預報，也需要進行(xing)對(dui)于(yu)(yu)轉(zhuan)爐煉鋼終(zhong)(zhong)點的(de)優化(hua)控(kong)制，孫宗輝教授通(tong)過已有的(de)冶金(jin)學的(de)原(yuan)理，將(jiang)優化(hua)金(jin)屬(shu)爐料(liao)配(pei)比作(zuo)為(wei)實驗研(yan)(yan)究的(de)重點目標，對(dui)于(yu)(yu)現行(xing)規劃模(mo)型(xing)配(pei)比爐料(liao)進行(xing)統一規劃，充分證(zheng)明了(le)(le)該模(mo)型(xing)對(dui)于(yu)(yu)轉(zhuan)爐成本的(de)降低是(shi)存在著較(jiao)大的(de)價值的(de)。
c. 轉爐煉鋼控(kong)制(zhi)模型涉(she)及算法研究
對(dui)于轉爐煉(lian)鋼(gang)控(kong)制(zhi)模型(xing)算(suan)(suan)法(fa)中，目前國內外統一(yi)研(yan)究認為(wei)成(cheng)(cheng)本(ben)作(zuo)業法(fa)（Activity-Based Costing ABC）屬于相(xiang)對(dui)實用(yong)的(de)(de)(de)(de)算(suan)(suan)法(fa)，這(zhe)種算(suan)(suan)法(fa)開始于20世紀80年(nian)代末(mo)，它對(dui)于作(zuo)業，成(cheng)(cheng)本(ben)與作(zuo)業會計這(zhe)些名詞做了相(xiang)對(dui)精準系統的(de)(de)(de)(de)定義，對(dui)于ABC法(fa)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)動(dong)因分析選擇、成(cheng)(cheng)本(ben)庫的(de)(de)(de)(de)統一(yi)建立、運行程序的(de)(de)(de)(de)分析做了更為(wei)統一(yi)的(de)(de)(de)(de)規劃，奠定了ABC研(yan)究法(fa)的(de)(de)(de)(de)理論基(ji)礎。目前我(wo)國的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)鐵(tie)企業由于企業龐大，且運用(yong)先(xian)進算(suan)(suan)法(fa)較(jiao)晚，所以無法(fa)準備保(bao)證核算(suan)(suan)數據的(de)(de)(de)(de)明(ming)細與及(ji)時性，對(dui)于真(zhen)實成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)(de)輸(shu)入數據難以計算(suan)(suan)，這(zhe)些先(xian)決(jue)條件決(jue)定了ABC法(fa)適(shi)合(he)用(yong)于目前我(wo)國鋼(gang)鐵(tie)企業的(de)(de)(de)(de)煉(lian)鋼(gang)技術模型(xing)成(cheng)(cheng)本(ben)核算(suan)(suan)模式。
4. 結語
現(xian)階(jie)段國內外轉爐(lu)煉鋼(gang)(gang)(gang)(gang)技術(shu)研(yan)究(jiu)企業都存(cun)在轉爐(lu)渣料(liao)消耗(hao)相對(dui)較多，渣中(zhong)雜質含(han)量(liang)較高的(de)(de)問(wen)題，所以需(xu)要轉爐(lu)技術(shu)利用(yong)返回終(zhong)渣來減(jian)少這(zhe)種現(xian)象(xiang)的(de)(de)發生，同時也(ye)可以降(jiang)低(di)(di)終(zhong)渣中(zhong)的(de)(de)，針對(dui)相對(dui)多的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種而言磷含(han)量(liang)要求也(ye)有(you)所不同，所以需(xu)要進(jin)行(xing)對(dui)應(ying)終(zhong)渣的(de)(de)反復利用(yong)與(yu)(yu)降(jiang)低(di)(di)全鐵(tie)含(han)量(liang)，浙江至德鋼(gang)(gang)(gang)(gang)業有(you)限公司將針對(dui)這(zhe)一現(xian)象(xiang)進(jin)行(xing)成本(ben)控制與(yu)(yu)模型構件，為企業一線低(di)(di)成本(ben)轉爐(lu)煉鋼(gang)(gang)(gang)(gang)技術(shu)研(yan)究(jiu)提(ti)供理(li)論依據(ju)，通過對(dui)于(yu)低(di)(di)成本(ben)轉爐(lu)煉鋼(gang)(gang)(gang)(gang)概(gai)況分析(xi)與(yu)(yu)模型工(gong)藝(yi)研(yan)究(jiu)，尋找研(yan)究(jiu)相對(dui)低(di)(di)成本(ben)的(de)(de)轉爐(lu)煉鋼(gang)(gang)(gang)(gang)技術(shu)。
