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)鋼概況
國內(nei)煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)廠生產工藝一(yi)(yi)般(ban)為：鐵(tie)(tie)水預處(chu)理脫硫→頂(ding)底復吹轉爐（精(jing)煉(lian)）→連(lian)鑄。煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)控制(zhi)的(de)水平(ping)直接影響到(dao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)企業(ye)產品的(de)市場競爭力，其中轉爐冶(ye)煉(lian)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)是煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)控制(zhi)的(de)重要(yao)(yao)環節。煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)主(zhu)要(yao)(yao)有可(ke)(ke)變(bian)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)、固定成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)和綜合回收(shou)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)，影響最大(da)(da)的(de)是可(ke)(ke)變(bian)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)，可(ke)(ke)變(bian)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)包括鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)、合金料(liao)(liao)、輔料(liao)(liao)、動力等(deng)，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)大(da)(da)約占煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)總成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)的(de)86%，降(jiang)低鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)是降(jiang)低煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)的(de)主(zhu)要(yao)(yao)途徑之一(yi)(yi)。轉爐冶(ye)煉(lian)過程的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)仍占總鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)(liao)的(de)65%以(yi)上，降(jiang)低鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)主(zhu)要(yao)(yao)有減少(shao)噴濺、降(jiang)低鐵(tie)(tie)損、減少(shao)倒渣(zha)帶鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)等(deng)措施。在最大(da)(da)限度(du)降(jiang)低鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)料(liao)(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)的(de)同(tong)時，進一(yi)(yi)步降(jiang)低原(yuan)輔料(liao)(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)，也是實現降(jiang)低轉爐冶(ye)煉(lian)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)的(de)重要(yao)(yao)措施。
從煉鋼(gang)鐵(tie)料消(xiao)耗(hao)看，分(fen)為可(ke)回(hui)收(shou)(shou)部分(fen)與不(bu)(bu)可(ke)回(hui)收(shou)(shou)部分(fen)。可(ke)回(hui)收(shou)(shou)部分(fen)包括：中間包殘余廢(fei)鋼(gang)、連(lian)鑄坯切頭切尾、煙塵中鐵(tie)全部回(hui)收(shou)(shou)：不(bu)(bu)可(ke)回(hui)收(shou)(shou)部分(fen)主要為轉爐渣(zha)(zha)中的鐵(tie)，一般100kg爐渣(zha)(zha)含鐵(tie)15kg~20kg，渣(zha)(zha)量(liang)80kg~100kg/t。針對轉爐大渣(zha)(zha)量(liang)的吹(chui)煉方法造成金屬收(shou)(shou)得率低(di)、輔料消(xiao)耗(hao)高(gao)等問題，提出了少(shao)渣(zha)(zha)冶煉技術。
“留(liu)渣(zha)(zha)”操作有利于初期(qi)渣(zha)(zha)盡早形成(cheng)、有利于提高(gao)前期(qi)去除磷的(de)(de)效(xiao)率、有利于保護爐(lu)(lu)襯(chen)，并且節省(sheng)石灰用(yong)量，“雙(shuang)(shuang)渣(zha)(zha)”冶煉(lian)(lian)(lian)工(gong)(gong)藝，會造成(cheng)30%－40%的(de)(de)煤氣損失、5min-7min的(de)(de)冶煉(lian)(lian)(lian)周期(qi)延長。基于“留(liu)渣(zha)(zha)”操作的(de)(de)優(you)勢及“雙(shuang)(shuang)渣(zha)(zha)”工(gong)(gong)藝的(de)(de)弊端，采(cai)用(yong)低(di)成(cheng)本的(de)(de)“留(liu)渣(zha)(zha)單渣(zha)(zha)”法轉爐(lu)(lu)冶煉(lian)(lian)(lian)工(gong)(gong)藝就顯得極為重要，在(zai)滿足出鋼磷含(han)量的(de)(de)要求下，降(jiang)低(di)渣(zha)(zha)料消耗和爐(lu)(lu)渣(zha)(zha)中全鐵含(han)量，提高(gao)金屬收得率，實(shi)現煉(lian)(lian)(lian)鋼廠降(jiang)低(di)生(sheng)產(chan)成(cheng)本的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。
2. 降低(di)轉爐成本措施分析
a. 鐵水“三(san)脫”預處理(li)
低成本轉爐煉(lian)鋼技術的預處(chu)理(li)(li)中，鐵水“三脫(tuo)”占(zhan)據著重要的比重，預處(chu)理(li)(li)中，原料鋼材才經(jing)過高(gao)(gao)爐煉(lian)造后(hou)首先(xian)要進行脫(tuo)硫處(chu)理(li)(li)，其次要進行脫(tuo)磷(lin)與脫(tuo)碳處(chu)理(li)(li)，處(chu)理(li)(li)后(hou)的殘渣(zha)進行再利(li)用精煉(lian)，經(jing)過高(gao)(gao)速板(ban)抷(pi)連(lian)鑄機處(chu)理(li)(li)達(da)到(dao)預處(chu)理(li)(li)目的。高(gao)(gao)爐煉(lian)造中可以明顯看(kan)出使(shi)用了“一罐到(dao)底”技術，它能夠對于鐵水包進行多功能化處(chu)理(li)(li)，脫(tuo)硫處(chu)理(li)(li)效(xiao)率達(da)到(dao)98%以上，處(chu)理(li)(li)后(hou)的半鋼材磷(lin)質量分數低于0.0346%，基本實現(xian)脫(tuo)磷(lin)化。
b. 脫碳爐提高供(gong)氧強度
轉(zhuan)(zhuan)爐生產高效化中重要組(zu)成(cheng)部分就是(shi)使(shi)(shi)得(de)煉(lian)鋼(gang)過程速率(lv)提(ti)升(sheng)，所(suo)以需要進行供氧強度的(de)(de)提(ti)升(sheng)，提(ti)升(sheng)供養強度的(de)(de)重要優勢就是(shi)可(ke)以提(ti)升(sheng)鋼(gang)材成(cheng)渣的(de)(de)難(nan)度與脫碳(tan)速度，能(neng)夠使(shi)(shi)得(de)粉塵量激(ji)增(zeng)，能(neng)讓終點(dian)控(kong)制相對容(rong)易穩定。在日本的(de)(de)JFE福(fu)山(shan)廠中的(de)(de)兩座300t轉(zhuan)(zhuan)爐中采取了(le)脫磷與脫碳(tan)雙聯工藝過后(hou)，吹煉(lian)的(de)(de)時間(jian)得(de)到了(le)縮減，降(jiang)低了(le)2min，同時終點(dian)操(cao)作(zuo)(zuo)所(suo)需時間(jian)也縮短(duan)了(le)1min，成(cheng)功將冶煉(lian)周期從29min降(jiang)低到了(le)26min，作(zuo)(zuo)業率(lv)提(ti)升(sheng)了(le)4%。
c. 全程吹氮轉爐低吹工藝探究
對(dui)(dui)于(yu)低成(cheng)本轉(zhuan)爐(lu)煉(lian)(lian)鋼(gang)技(ji)術(shu)(shu)而言，大多(duo)采用(yong)的(de)是使用(yong)頂吹(chui)(chui)(chui)(chui)或是低吹(chui)(chui)(chui)(chui)氮(dan)氣(qi)等惰性氣(qi)體來進(jin)行(xing)對(dui)(dui)于(yu)煉(lian)(lian)鋼(gang)全程(cheng)的(de)推動，全程(cheng)吹(chui)(chui)(chui)(chui)氮(dan)技(ji)術(shu)(shu)能夠對(dui)(dui)于(yu)鋼(gang)水(shui)氧(yang)(yang)化(hua)性進(jin)行(xing)降低，對(dui)(dui)于(yu)氣(qi)體雜質進(jin)行(xing)統(tong)一(yi)(yi)(yi)清(qing)除。在煉(lian)(lian)鋼(gang)過程(cheng)中(zhong)的(de)個碳(tan)氧(yang)(yang)反(fan)應(ying)區表層溫度(du)可以達到(dao)2600℃，對(dui)(dui)于(yu)表明活性元(yuan)素而言會降低其對(dui)(dui)于(yu)脫氮(dan)的(de)阻礙作用(yong)，鋼(gang)液會在這時經過一(yi)(yi)(yi)系列的(de)碳(tan)氧(yang)(yang)反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)較多(duo)的(de)一(yi)(yi)(yi)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)氣(qi)泡，這些能夠自由行(xing)動的(de)氣(qi)泡會進(jin)行(xing)脫氮(dan)。在低成(cheng)本轉(zhuan)爐(lu)脫碳(tan)過程(cheng)中(zhong)會因為吹(chui)(chui)(chui)(chui)氧(yang)(yang)而發生(sheng)相(xiang)對(dui)(dui)比例餓的(de)碳(tan)氧(yang)(yang)反(fan)應(ying)，反(fan)應(ying)中(zhong)會出現較多(duo)的(de)一(yi)(yi)(yi)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)氣(qi)泡，轉(zhuan)爐(lu)吹(chui)(chui)(chui)(chui)氧(yang)(yang)脫碳(tan)過程(cheng)中(zhong)脫碳(tan)的(de)速度(du)與脫氮(dan)速度(du)有(you)著關(guan)系式(shi)。
3. 轉爐煉鋼(gang)控制模型研究(jiu)
a. 轉爐模型靜態控制研究(jiu)
對(dui)于一般(ban)情況(kuang)而言，轉(zhuan)爐模型煉(lian)鋼的(de)靜態控(kong)(kong)制(zhi)是通過建立起相對(dui)充(chong)足數據后，經過已(yi)知原(yuan)料(liao)充(chong)當初始條件，在計算(suan)機中進行模擬吹煉(lian)并充(chong)分計算(suan)的(de)過程。通常靜態控(kong)(kong)制(zhi)分為三種模型，分別是統(tong)計模型，增(zeng)量模型與(yu)理(li)論模型。
b. 轉(zhuan)爐(lu)成本(ben)預測模型(xing)研究(jiu)
轉(zhuan)爐(lu)(lu)重(zhong)點(dian)(dian)優化控制(zhi)屬于(yu)轉(zhuan)爐(lu)(lu)成本(ben)預測模(mo)型研(yan)究的(de)一個(ge)難(nan)點(dian)(dian)，它相(xiang)對更(geng)為(wei)復雜(za)的(de)反應機理使得最終終點(dian)(dian)的(de)精(jing)準(zhun)(zhun)度得到了(le)相(xiang)對較(jiao)大的(de)降低，所(suo)以需(xu)要進(jin)行對于(yu)轉(zhuan)爐(lu)(lu)煉(lian)鋼情(qing)況下的(de)精(jing)準(zhun)(zhun)化終點(dian)(dian)預報，也需(xu)要進(jin)行對于(yu)轉(zhuan)爐(lu)(lu)煉(lian)鋼終點(dian)(dian)的(de)優化控制(zhi)，孫(sun)宗(zong)輝教授(shou)通過已有的(de)冶金(jin)(jin)學的(de)原(yuan)理，將優化金(jin)(jin)屬爐(lu)(lu)料(liao)配比(bi)作(zuo)為(wei)實驗研(yan)究的(de)重(zhong)點(dian)(dian)目(mu)標，對于(yu)現行規劃(hua)模(mo)型配比(bi)爐(lu)(lu)料(liao)進(jin)行統一規劃(hua)，充分(fen)證(zheng)明了(le)該模(mo)型對于(yu)轉(zhuan)爐(lu)(lu)成本(ben)的(de)降低是(shi)存在著較(jiao)大的(de)價值的(de)。
c. 轉(zhuan)爐(lu)煉鋼控制(zhi)模型涉及算法研究(jiu)
對(dui)于(yu)(yu)轉爐(lu)煉鋼(gang)控制模型算(suan)法(fa)(fa)中，目前國內外統一研究認為成(cheng)本(ben)作業(ye)(ye)法(fa)(fa)（Activity-Based Costing ABC）屬于(yu)(yu)相對(dui)實用的(de)(de)(de)(de)算(suan)法(fa)(fa)，這(zhe)(zhe)種(zhong)算(suan)法(fa)(fa)開始(shi)于(yu)(yu)20世紀80年(nian)代末，它對(dui)于(yu)(yu)作業(ye)(ye)，成(cheng)本(ben)與作業(ye)(ye)會計這(zhe)(zhe)些(xie)名詞做了相對(dui)精準系統的(de)(de)(de)(de)定義，對(dui)于(yu)(yu)ABC法(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)動(dong)因分析(xi)選擇、成(cheng)本(ben)庫(ku)的(de)(de)(de)(de)統一建立(li)、運行程(cheng)序的(de)(de)(de)(de)分析(xi)做了更為統一的(de)(de)(de)(de)規劃，奠(dian)定了ABC研究法(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)理論(lun)基(ji)礎。目前我國的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)鐵企業(ye)(ye)由于(yu)(yu)企業(ye)(ye)龐大，且運用先進算(suan)法(fa)(fa)較晚，所以(yi)無法(fa)(fa)準備保證核算(suan)數據的(de)(de)(de)(de)明細與及時性，對(dui)于(yu)(yu)真實成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)(de)輸入數據難以(yi)計算(suan)，這(zhe)(zhe)些(xie)先決條(tiao)件決定了ABC法(fa)(fa)適合用于(yu)(yu)目前我國鋼(gang)鐵企業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)煉鋼(gang)技術(shu)模型成(cheng)本(ben)核算(suan)模式。
4. 結語
現階段國內外(wai)轉(zhuan)爐(lu)(lu)煉鋼(gang)(gang)技(ji)術(shu)(shu)研究(jiu)企(qi)業都存(cun)在轉(zhuan)爐(lu)(lu)渣(zha)(zha)料消耗相對(dui)較多，渣(zha)(zha)中雜(za)質含(han)量較高的問題，所以(yi)(yi)需要轉(zhuan)爐(lu)(lu)技(ji)術(shu)(shu)利用返回終(zhong)渣(zha)(zha)來(lai)減少這(zhe)種(zhong)現象的發生，同時也(ye)可以(yi)(yi)降低(di)終(zhong)渣(zha)(zha)中的，針對(dui)相對(dui)多的鋼(gang)(gang)種(zhong)而(er)言磷含(han)量要求也(ye)有所不同，所以(yi)(yi)需要進(jin)行對(dui)應(ying)終(zhong)渣(zha)(zha)的反復利用與降低(di)全鐵含(han)量，浙江(jiang)至德鋼(gang)(gang)業有限公司將(jiang)針對(dui)這(zhe)一(yi)現象進(jin)行成(cheng)(cheng)本(ben)控制與模型構件，為企(qi)業一(yi)線低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)轉(zhuan)爐(lu)(lu)煉鋼(gang)(gang)技(ji)術(shu)(shu)研究(jiu)提供理論依據，通過對(dui)于低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)轉(zhuan)爐(lu)(lu)煉鋼(gang)(gang)概(gai)況分析與模型工藝研究(jiu)，尋找研究(jiu)相對(dui)低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)的轉(zhuan)爐(lu)(lu)煉鋼(gang)(gang)技(ji)術(shu)(shu)。
