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(ben)轉爐煉鋼概(gai)況
國(guo)內煉(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)廠生產(chan)工藝一般為(wei)：鐵(tie)(tie)(tie)水預處理脫硫→頂底復吹轉爐(lu)（精煉(lian)(lian)）→連鑄(zhu)。煉(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)控(kong)制(zhi)的(de)(de)水平直(zhi)接影響到鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)企業(ye)產(chan)品的(de)(de)市場競爭(zheng)力，其中轉爐(lu)冶(ye)煉(lian)(lian)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)是煉(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)控(kong)制(zhi)的(de)(de)重要(yao)環節。煉(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)主要(yao)有可(ke)(ke)(ke)變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)、固(gu)定成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)和綜合(he)回收成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)，影響最大的(de)(de)是可(ke)(ke)(ke)變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)，可(ke)(ke)(ke)變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)包(bao)括鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)料(liao)(liao)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)、合(he)金料(liao)(liao)、輔料(liao)(liao)、動力等(deng)，鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)料(liao)(liao)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)大約占(zhan)煉(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)總成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)86%，降(jiang)低鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)料(liao)(liao)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)是降(jiang)低煉(lian)(lian)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)主要(yao)途徑之一。轉爐(lu)冶(ye)煉(lian)(lian)過(guo)程的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)料(liao)(liao)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)仍(reng)占(zhan)總鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)料(liao)(liao)的(de)(de)65%以上，降(jiang)低鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)料(liao)(liao)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)主要(yao)有減少(shao)噴濺、降(jiang)低鐵(tie)(tie)(tie)損、減少(shao)倒渣帶鋼(gang)(gang)(gang)等(deng)措施(shi)。在最大限度降(jiang)低鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)料(liao)(liao)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)的(de)(de)同時，進一步(bu)降(jiang)低原(yuan)輔料(liao)(liao)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)，也是實(shi)現降(jiang)低轉爐(lu)冶(ye)煉(lian)(lian)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)重要(yao)措施(shi)。
從煉(lian)鋼(gang)鐵(tie)料消(xiao)耗看(kan)，分(fen)為可(ke)(ke)回(hui)收(shou)(shou)部(bu)分(fen)與不(bu)可(ke)(ke)回(hui)收(shou)(shou)部(bu)分(fen)。可(ke)(ke)回(hui)收(shou)(shou)部(bu)分(fen)包括：中間包殘余(yu)廢鋼(gang)、連(lian)鑄坯切頭(tou)切尾、煙塵(chen)中鐵(tie)全部(bu)回(hui)收(shou)(shou)：不(bu)可(ke)(ke)回(hui)收(shou)(shou)部(bu)分(fen)主要(yao)為轉爐渣中的(de)鐵(tie)，一般(ban)100kg爐渣含鐵(tie)15kg~20kg，渣量80kg~100kg/t。針(zhen)對轉爐大渣量的(de)吹煉(lian)方法造成金(jin)屬(shu)收(shou)(shou)得率低、輔料消(xiao)耗高(gao)等問題(ti)，提出了少(shao)渣冶煉(lian)技術。
“留渣”操作(zuo)有利于(yu)初期(qi)渣盡早(zao)形成、有利于(yu)提高(gao)前期(qi)去除磷(lin)的(de)效率、有利于(yu)保護(hu)爐(lu)襯，并且節省石灰用量(liang)，“雙(shuang)渣”冶煉工(gong)藝，會造成30%－40%的(de)煤氣損失、5min-7min的(de)冶煉周期(qi)延長。基于(yu)“留渣”操作(zuo)的(de)優勢及“雙(shuang)渣”工(gong)藝的(de)弊端，采用低(di)成本的(de)“留渣單渣”法轉爐(lu)冶煉工(gong)藝就顯得極為重(zhong)要，在滿足出(chu)鋼磷(lin)含量(liang)的(de)要求(qiu)下，降(jiang)低(di)渣料消耗(hao)和爐(lu)渣中全鐵含量(liang)，提高(gao)金屬收得率，實現(xian)煉鋼廠降(jiang)低(di)生產成本的(de)目的(de)。
2. 降(jiang)低(di)轉爐成本措(cuo)施分析
a. 鐵水“三脫”預處理(li)
低成本轉(zhuan)爐煉(lian)鋼(gang)技術(shu)的(de)預處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)中，鐵(tie)水(shui)“三脫”占據著重(zhong)要的(de)比重(zhong)，預處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)中，原(yuan)料鋼(gang)材(cai)才經過高(gao)爐煉(lian)造后首先要進(jin)行脫硫(liu)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)，其次要進(jin)行脫磷與脫碳(tan)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)，處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)后的(de)殘渣(zha)進(jin)行再利用精煉(lian)，經過高(gao)速板抷連(lian)鑄機處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)達到(dao)預處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)目的(de)。高(gao)爐煉(lian)造中可以(yi)明顯看出使用了“一罐到(dao)底”技術(shu)，它能夠對于(yu)鐵(tie)水(shui)包(bao)進(jin)行多功能化處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)，脫硫(liu)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)效率達到(dao)98%以(yi)上，處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)后的(de)半鋼(gang)材(cai)磷質量分(fen)數低于(yu)0.0346%，基本實現脫磷化。
b. 脫(tuo)碳爐提(ti)高供氧強度
轉(zhuan)爐生產高效(xiao)化中重要(yao)組成部分就是使(shi)得煉鋼過(guo)(guo)程速率提(ti)升(sheng)(sheng)，所以需要(yao)進行(xing)供氧(yang)強度(du)的(de)(de)(de)提(ti)升(sheng)(sheng)，提(ti)升(sheng)(sheng)供養強度(du)的(de)(de)(de)重要(yao)優(you)勢就是可以提(ti)升(sheng)(sheng)鋼材成渣的(de)(de)(de)難度(du)與脫碳(tan)速度(du)，能夠使(shi)得粉塵量激增，能讓終點(dian)控制相對容易穩定。在日本的(de)(de)(de)JFE福(fu)山廠中的(de)(de)(de)兩座(zuo)300t轉(zhuan)爐中采取(qu)了脫磷與脫碳(tan)雙聯(lian)工藝過(guo)(guo)后(hou)，吹煉的(de)(de)(de)時間得到了縮減，降(jiang)低了2min，同時終點(dian)操作所需時間也縮短了1min，成功將冶煉周期從29min降(jiang)低到了26min，作業率提(ti)升(sheng)(sheng)了4%。
c. 全程吹氮轉爐(lu)低吹工藝探究
對于低(di)成(cheng)本(ben)轉(zhuan)爐(lu)(lu)煉鋼技術(shu)而言，大多(duo)采(cai)用的(de)(de)(de)(de)是(shi)使用頂吹或是(shi)低(di)吹氮(dan)(dan)氣(qi)等惰(duo)性氣(qi)體(ti)來(lai)進(jin)行(xing)(xing)對于煉鋼全程(cheng)的(de)(de)(de)(de)推動，全程(cheng)吹氮(dan)(dan)技術(shu)能夠對于鋼水氧(yang)(yang)(yang)化性進(jin)行(xing)(xing)降低(di)，對于氣(qi)體(ti)雜質進(jin)行(xing)(xing)統一(yi)(yi)清除。在煉鋼過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)個碳(tan)(tan)氧(yang)(yang)(yang)反(fan)應(ying)區(qu)表層溫度(du)可以達到2600℃，對于表明活性元素而言會(hui)(hui)降低(di)其對于脫(tuo)氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)阻(zu)礙作用，鋼液會(hui)(hui)在這(zhe)時經過一(yi)(yi)系列(lie)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)氧(yang)(yang)(yang)反(fan)應(ying)生成(cheng)較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)氧(yang)(yang)(yang)化碳(tan)(tan)氣(qi)泡(pao)，這(zhe)些能夠自由行(xing)(xing)動的(de)(de)(de)(de)氣(qi)泡(pao)會(hui)(hui)進(jin)行(xing)(xing)脫(tuo)氮(dan)(dan)。在低(di)成(cheng)本(ben)轉(zhuan)爐(lu)(lu)脫(tuo)碳(tan)(tan)過程(cheng)中(zhong)會(hui)(hui)因為吹氧(yang)(yang)(yang)而發生相(xiang)對比例餓的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)氧(yang)(yang)(yang)反(fan)應(ying)，反(fan)應(ying)中(zhong)會(hui)(hui)出現較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)氧(yang)(yang)(yang)化碳(tan)(tan)氣(qi)泡(pao)，轉(zhuan)爐(lu)(lu)吹氧(yang)(yang)(yang)脫(tuo)碳(tan)(tan)過程(cheng)中(zhong)脫(tuo)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)速度(du)與脫(tuo)氮(dan)(dan)速度(du)有著關(guan)系式。
3. 轉爐煉鋼控制(zhi)模型研究
a. 轉爐模型靜態(tai)控(kong)制(zhi)研(yan)究
對(dui)(dui)于(yu)一般情況而言(yan)，轉(zhuan)爐模(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)煉(lian)鋼的靜(jing)(jing)態(tai)控制是(shi)通(tong)過(guo)建立起(qi)相對(dui)(dui)充(chong)足(zu)數據后，經過(guo)已知原料充(chong)當(dang)初始條件，在計算機中(zhong)進行模(mo)(mo)(mo)擬吹(chui)煉(lian)并充(chong)分(fen)計算的過(guo)程。通(tong)常靜(jing)(jing)態(tai)控制分(fen)為三種模(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)，分(fen)別是(shi)統(tong)計模(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)，增(zeng)量模(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)與理論模(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)。
b. 轉爐成本預測模型研究
轉爐(lu)(lu)(lu)重(zhong)點(dian)優化(hua)控制屬于(yu)(yu)轉爐(lu)(lu)(lu)成(cheng)本預測模(mo)(mo)型(xing)研究(jiu)的(de)(de)(de)(de)一個難點(dian)，它相對(dui)(dui)更為復(fu)雜(za)的(de)(de)(de)(de)反應機理使(shi)得(de)最終(zhong)終(zhong)點(dian)的(de)(de)(de)(de)精(jing)準度得(de)到(dao)了(le)相對(dui)(dui)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)降(jiang)低，所(suo)以需(xu)要進行(xing)對(dui)(dui)于(yu)(yu)轉爐(lu)(lu)(lu)煉(lian)鋼(gang)情況下(xia)的(de)(de)(de)(de)精(jing)準化(hua)終(zhong)點(dian)預報，也需(xu)要進行(xing)對(dui)(dui)于(yu)(yu)轉爐(lu)(lu)(lu)煉(lian)鋼(gang)終(zhong)點(dian)的(de)(de)(de)(de)優化(hua)控制，孫宗(zong)輝教授通過已有(you)的(de)(de)(de)(de)冶金學的(de)(de)(de)(de)原(yuan)理，將優化(hua)金屬爐(lu)(lu)(lu)料(liao)配比作為實驗研究(jiu)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)點(dian)目(mu)標，對(dui)(dui)于(yu)(yu)現行(xing)規劃模(mo)(mo)型(xing)配比爐(lu)(lu)(lu)料(liao)進行(xing)統一規劃，充分證(zheng)明了(le)該(gai)模(mo)(mo)型(xing)對(dui)(dui)于(yu)(yu)轉爐(lu)(lu)(lu)成(cheng)本的(de)(de)(de)(de)降(jiang)低是(shi)存在著(zhu)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)價值的(de)(de)(de)(de)。
c. 轉爐煉鋼控制模型涉及算法(fa)研究
對(dui)于(yu)轉爐煉(lian)鋼(gang)控(kong)制模(mo)型(xing)算(suan)法(fa)中(zhong)，目(mu)前(qian)國(guo)內外統一(yi)研究認(ren)為(wei)成(cheng)本(ben)(ben)作(zuo)業(ye)法(fa)（Activity-Based Costing ABC）屬于(yu)相(xiang)對(dui)實(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)算(suan)法(fa)，這種算(suan)法(fa)開(kai)始于(yu)20世紀80年代末，它對(dui)于(yu)作(zuo)業(ye)，成(cheng)本(ben)(ben)與作(zuo)業(ye)會計這些(xie)名詞做了(le)相(xiang)對(dui)精(jing)準(zhun)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)定義，對(dui)于(yu)ABC法(fa)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)(ben)動因分(fen)析選(xuan)擇(ze)、成(cheng)本(ben)(ben)庫(ku)的(de)(de)(de)(de)統一(yi)建立、運行程(cheng)序的(de)(de)(de)(de)分(fen)析做了(le)更為(wei)統一(yi)的(de)(de)(de)(de)規劃，奠(dian)定了(le)ABC研究法(fa)的(de)(de)(de)(de)理論基(ji)礎。目(mu)前(qian)我國(guo)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)鐵企業(ye)由于(yu)企業(ye)龐大，且運用(yong)先(xian)進算(suan)法(fa)較晚(wan)，所以無法(fa)準(zhun)備保證(zheng)核算(suan)數據的(de)(de)(de)(de)明(ming)細(xi)與及時性，對(dui)于(yu)真實(shi)(shi)成(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)(de)(de)輸入數據難以計算(suan)，這些(xie)先(xian)決(jue)條件決(jue)定了(le)ABC法(fa)適合用(yong)于(yu)目(mu)前(qian)我國(guo)鋼(gang)鐵企業(ye)的(de)(de)(de)(de)煉(lian)鋼(gang)技(ji)術模(mo)型(xing)成(cheng)本(ben)(ben)核算(suan)模(mo)式。
4. 結語
現階段(duan)國(guo)內外轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)煉鋼技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)研究企業都存在轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)渣(zha)(zha)料消耗相(xiang)對較多，渣(zha)(zha)中(zhong)雜質(zhi)含量(liang)較高的問(wen)題，所以需(xu)要轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)利用返回終(zhong)渣(zha)(zha)來減少這種現象(xiang)(xiang)的發(fa)生，同時也可(ke)以降低(di)終(zhong)渣(zha)(zha)中(zhong)的，針對相(xiang)對多的鋼種而言磷含量(liang)要求也有(you)(you)所不(bu)同，所以需(xu)要進行(xing)對應終(zhong)渣(zha)(zha)的反(fan)復利用與(yu)降低(di)全鐵含量(liang)，浙江至(zhi)德鋼業有(you)(you)限公司將針對這一現象(xiang)(xiang)進行(xing)成本控制與(yu)模(mo)型構件(jian)，為企業一線低(di)成本轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)煉鋼技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)研究提供理論依據，通過對于低(di)成本轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)煉鋼概況分析(xi)與(yu)模(mo)型工藝研究，尋找研究相(xiang)對低(di)成本的轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)煉鋼技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。
