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(lu)煉鋼概(gai)況
國內煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)廠(chang)生產工藝一般為(wei)：鐵(tie)水預處理脫(tuo)硫→頂底(di)復吹轉(zhuan)爐(lu)（精(jing)煉(lian)）→連鑄(zhu)。煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)本(ben)控制的水平直接(jie)影響到鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)企(qi)業產品(pin)的市場競爭力，其中轉(zhuan)爐(lu)冶煉(lian)成(cheng)本(ben)是(shi)煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)本(ben)控制的重(zhong)(zhong)要(yao)環節。煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)本(ben)主(zhu)要(yao)有(you)可變成(cheng)本(ben)、固定成(cheng)本(ben)和綜合回收(shou)成(cheng)本(ben)，影響最大的是(shi)可變成(cheng)本(ben)，可變成(cheng)本(ben)包括鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)、合金料(liao)(liao)(liao)(liao)、輔料(liao)(liao)(liao)(liao)、動力等，鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)大約占煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)總(zong)成(cheng)本(ben)的86%，降(jiang)低(di)(di)(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)是(shi)降(jiang)低(di)(di)(di)(di)煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)本(ben)的主(zhu)要(yao)途徑(jing)之一。轉(zhuan)爐(lu)冶煉(lian)過(guo)程的鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)仍占總(zong)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)的65%以上，降(jiang)低(di)(di)(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)主(zhu)要(yao)有(you)減少噴濺、降(jiang)低(di)(di)(di)(di)鐵(tie)損、減少倒渣帶鋼(gang)(gang)(gang)等措施。在最大限度降(jiang)低(di)(di)(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)料(liao)(liao)(liao)(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)的同時，進(jin)一步降(jiang)低(di)(di)(di)(di)原輔料(liao)(liao)(liao)(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)，也是(shi)實現(xian)降(jiang)低(di)(di)(di)(di)轉(zhuan)爐(lu)冶煉(lian)成(cheng)本(ben)的重(zhong)(zhong)要(yao)措施。
從煉(lian)鋼(gang)鐵(tie)料(liao)消(xiao)耗看，分為可(ke)回(hui)收(shou)部(bu)(bu)分與不可(ke)回(hui)收(shou)部(bu)(bu)分。可(ke)回(hui)收(shou)部(bu)(bu)分包(bao)括：中(zhong)間包(bao)殘余廢鋼(gang)、連鑄坯(pi)切頭切尾、煙塵(chen)中(zhong)鐵(tie)全部(bu)(bu)回(hui)收(shou)：不可(ke)回(hui)收(shou)部(bu)(bu)分主要(yao)為轉爐(lu)渣(zha)中(zhong)的鐵(tie)，一般100kg爐(lu)渣(zha)含鐵(tie)15kg~20kg，渣(zha)量80kg~100kg/t。針(zhen)對(dui)轉爐(lu)大渣(zha)量的吹煉(lian)方法造成金屬(shu)收(shou)得率低、輔料(liao)消(xiao)耗高等問題，提(ti)出了少渣(zha)冶煉(lian)技術(shu)。
“留渣”操作(zuo)有利(li)于初期(qi)渣盡早形(xing)成(cheng)、有利(li)于提高前(qian)期(qi)去除磷(lin)的(de)效率、有利(li)于保護爐襯，并且節(jie)省石灰(hui)用(yong)量，“雙(shuang)渣”冶煉(lian)工藝(yi)，會造成(cheng)30%－40%的(de)煤氣損失、5min-7min的(de)冶煉(lian)周期(qi)延(yan)長(chang)。基(ji)于“留渣”操作(zuo)的(de)優勢及“雙(shuang)渣”工藝(yi)的(de)弊端，采(cai)用(yong)低(di)成(cheng)本的(de)“留渣單渣”法轉爐冶煉(lian)工藝(yi)就顯得極為重要，在滿(man)足出鋼(gang)磷(lin)含量的(de)要求下(xia)，降(jiang)(jiang)低(di)渣料消耗和爐渣中全鐵(tie)含量，提高金(jin)屬收得率，實現煉(lian)鋼(gang)廠降(jiang)(jiang)低(di)生(sheng)產成(cheng)本的(de)目的(de)。
2. 降低(di)轉爐成(cheng)本(ben)措施(shi)分析
a. 鐵水“三(san)脫”預處理
低成本轉爐煉鋼(gang)技術的預(yu)處(chu)理中(zhong)，鐵水“三脫”占據著重(zhong)要的比(bi)重(zhong)，預(yu)處(chu)理中(zhong)，原料鋼(gang)材才(cai)經(jing)過(guo)高爐煉造(zao)后首先要進行(xing)(xing)脫硫處(chu)理，其(qi)次(ci)要進行(xing)(xing)脫磷(lin)與脫碳處(chu)理，處(chu)理后的殘渣進行(xing)(xing)再利用(yong)精煉，經(jing)過(guo)高速板抷連鑄(zhu)機處(chu)理達到(dao)預(yu)處(chu)理目(mu)的。高爐煉造(zao)中(zhong)可以(yi)明顯看出使(shi)用(yong)了“一罐到(dao)底”技術，它能夠對于鐵水包進行(xing)(xing)多(duo)功能化處(chu)理，脫硫處(chu)理效(xiao)率(lv)達到(dao)98%以(yi)上，處(chu)理后的半(ban)鋼(gang)材磷(lin)質量分數低于0.0346%，基本實現脫磷(lin)化。
b. 脫碳爐(lu)提高供氧強度
轉爐生產高效化中(zhong)重要組(zu)成(cheng)部分就(jiu)是使(shi)(shi)得(de)煉鋼過(guo)程速率提升(sheng)，所以需(xu)要進行供氧強度的(de)提升(sheng)，提升(sheng)供養(yang)強度的(de)重要優勢就(jiu)是可以提升(sheng)鋼材成(cheng)渣的(de)難度與脫碳(tan)速度，能(neng)夠使(shi)(shi)得(de)粉塵(chen)量激(ji)增(zeng)，能(neng)讓終點(dian)控(kong)制相對(dui)容(rong)易穩(wen)定。在日本的(de)JFE福山(shan)廠中(zhong)的(de)兩座300t轉爐中(zhong)采(cai)取了(le)(le)(le)脫磷與脫碳(tan)雙聯(lian)工藝過(guo)后，吹煉的(de)時(shi)間得(de)到了(le)(le)(le)縮減，降低(di)了(le)(le)(le)2min，同時(shi)終點(dian)操作所需(xu)時(shi)間也縮短了(le)(le)(le)1min，成(cheng)功(gong)將冶(ye)煉周期從(cong)29min降低(di)到了(le)(le)(le)26min，作業率提升(sheng)了(le)(le)(le)4%。
c. 全程(cheng)吹氮(dan)轉(zhuan)爐低吹工藝探究(jiu)
對于(yu)低(di)(di)成(cheng)(cheng)本轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)煉鋼(gang)技術而言，大多(duo)采用的(de)是(shi)使用頂吹(chui)或是(shi)低(di)(di)吹(chui)氮(dan)氣(qi)(qi)等(deng)惰性(xing)氣(qi)(qi)體來進行(xing)對于(yu)煉鋼(gang)全(quan)程(cheng)的(de)推動(dong)，全(quan)程(cheng)吹(chui)氮(dan)技術能(neng)夠對于(yu)鋼(gang)水氧(yang)化(hua)性(xing)進行(xing)降低(di)(di)，對于(yu)氣(qi)(qi)體雜質進行(xing)統一清除。在煉鋼(gang)過(guo)程(cheng)中的(de)個碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)氧(yang)反(fan)(fan)應(ying)區表層溫度可以達到2600℃，對于(yu)表明活(huo)性(xing)元素而言會降低(di)(di)其對于(yu)脫(tuo)(tuo)氮(dan)的(de)阻礙作用，鋼(gang)液會在這時經(jing)過(guo)一系列(lie)的(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)氧(yang)反(fan)(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)(cheng)較(jiao)多(duo)的(de)一氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)氣(qi)(qi)泡，這些能(neng)夠自由行(xing)動(dong)的(de)氣(qi)(qi)泡會進行(xing)脫(tuo)(tuo)氮(dan)。在低(di)(di)成(cheng)(cheng)本轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)脫(tuo)(tuo)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)過(guo)程(cheng)中會因為(wei)吹(chui)氧(yang)而發生(sheng)相(xiang)對比例(li)餓的(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)氧(yang)反(fan)(fan)應(ying)，反(fan)(fan)應(ying)中會出現較(jiao)多(duo)的(de)一氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)氣(qi)(qi)泡，轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)吹(chui)氧(yang)脫(tuo)(tuo)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)過(guo)程(cheng)中脫(tuo)(tuo)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)速度與脫(tuo)(tuo)氮(dan)速度有著關系式。
3. 轉爐(lu)煉鋼控制模型研究
a. 轉爐(lu)模(mo)型靜(jing)態(tai)控制研究
對(dui)于(yu)一般情況而言，轉(zhuan)爐模(mo)型煉鋼(gang)的靜態控制是通過(guo)建立起相對(dui)充足數據后(hou)，經過(guo)已知原料充當初始(shi)條(tiao)件，在計(ji)算機中進(jin)行(xing)模(mo)擬吹(chui)煉并充分計(ji)算的過(guo)程。通常靜態控制分為三種模(mo)型，分別是統計(ji)模(mo)型，增量(liang)模(mo)型與理論模(mo)型。
b. 轉爐(lu)成本預測模型研究
轉爐(lu)(lu)重點優化(hua)控制(zhi)屬(shu)于(yu)(yu)轉爐(lu)(lu)成本預測模型(xing)(xing)研(yan)究(jiu)的(de)一個難(nan)點，它相(xiang)對(dui)(dui)更(geng)為(wei)復雜的(de)反應機理(li)使得最終(zhong)終(zhong)點的(de)精準度得到了(le)相(xiang)對(dui)(dui)較大(da)(da)的(de)降低，所以需(xu)要進(jin)行(xing)對(dui)(dui)于(yu)(yu)轉爐(lu)(lu)煉鋼(gang)情況下(xia)的(de)精準化(hua)終(zhong)點預報，也需(xu)要進(jin)行(xing)對(dui)(dui)于(yu)(yu)轉爐(lu)(lu)煉鋼(gang)終(zhong)點的(de)優化(hua)控制(zhi)，孫宗輝教授通過已(yi)有的(de)冶金學(xue)的(de)原理(li)，將優化(hua)金屬(shu)爐(lu)(lu)料(liao)(liao)配比(bi)作為(wei)實驗(yan)研(yan)究(jiu)的(de)重點目標，對(dui)(dui)于(yu)(yu)現行(xing)規(gui)劃模型(xing)(xing)配比(bi)爐(lu)(lu)料(liao)(liao)進(jin)行(xing)統一規(gui)劃，充分證明了(le)該模型(xing)(xing)對(dui)(dui)于(yu)(yu)轉爐(lu)(lu)成本的(de)降低是存在著較大(da)(da)的(de)價值(zhi)的(de)。
c. 轉爐煉鋼控制模(mo)型涉及算法研究
對(dui)于轉爐煉鋼(gang)控制模(mo)型算法(fa)中，目(mu)前國內外統一(yi)研究認為(wei)成本(ben)(ben)作(zuo)業法(fa)（Activity-Based Costing ABC）屬于相對(dui)實用的(de)(de)(de)(de)算法(fa)，這(zhe)種算法(fa)開(kai)始于20世紀80年代末(mo)，它對(dui)于作(zuo)業，成本(ben)(ben)與(yu)作(zuo)業會計這(zhe)些(xie)名詞做(zuo)了相對(dui)精準系統的(de)(de)(de)(de)定(ding)義，對(dui)于ABC法(fa)的(de)(de)(de)(de)成本(ben)(ben)動因(yin)分析選擇(ze)、成本(ben)(ben)庫的(de)(de)(de)(de)統一(yi)建立、運行程序的(de)(de)(de)(de)分析做(zuo)了更為(wei)統一(yi)的(de)(de)(de)(de)規劃，奠定(ding)了ABC研究法(fa)的(de)(de)(de)(de)理論基(ji)礎。目(mu)前我國的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)鐵企(qi)業由于企(qi)業龐大，且運用先進(jin)算法(fa)較晚，所(suo)以無法(fa)準備保證(zheng)核算數據(ju)的(de)(de)(de)(de)明(ming)細(xi)與(yu)及時性，對(dui)于真實成本(ben)(ben)的(de)(de)(de)(de)輸入(ru)數據(ju)難以計算，這(zhe)些(xie)先決條件決定(ding)了ABC法(fa)適合用于目(mu)前我國鋼(gang)鐵企(qi)業的(de)(de)(de)(de)煉鋼(gang)技術模(mo)型成本(ben)(ben)核算模(mo)式。
4. 結語
現(xian)階(jie)段國內外轉(zhuan)爐煉(lian)鋼(gang)(gang)技(ji)術(shu)研(yan)(yan)究企(qi)業都存在轉(zhuan)爐渣(zha)(zha)(zha)料消耗相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)較多，渣(zha)(zha)(zha)中(zhong)雜質含量較高的(de)(de)問題(ti)，所(suo)以需(xu)要(yao)轉(zhuan)爐技(ji)術(shu)利用返回終(zhong)渣(zha)(zha)(zha)來減(jian)少這種現(xian)象的(de)(de)發生，同時也可以降低(di)終(zhong)渣(zha)(zha)(zha)中(zhong)的(de)(de)，針對(dui)(dui)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)多的(de)(de)鋼(gang)(gang)種而言磷(lin)含量要(yao)求也有(you)所(suo)不同，所(suo)以需(xu)要(yao)進(jin)行對(dui)(dui)應終(zhong)渣(zha)(zha)(zha)的(de)(de)反復利用與降低(di)全鐵含量，浙江至德鋼(gang)(gang)業有(you)限公司將針對(dui)(dui)這一(yi)現(xian)象進(jin)行成(cheng)本(ben)(ben)控制與模型構件(jian)，為(wei)企(qi)業一(yi)線低(di)成(cheng)本(ben)(ben)轉(zhuan)爐煉(lian)鋼(gang)(gang)技(ji)術(shu)研(yan)(yan)究提供理論依據，通過對(dui)(dui)于低(di)成(cheng)本(ben)(ben)轉(zhuan)爐煉(lian)鋼(gang)(gang)概況分析與模型工藝研(yan)(yan)究，尋找研(yan)(yan)究相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)低(di)成(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)轉(zhuan)爐煉(lian)鋼(gang)(gang)技(ji)術(shu)。
