轉爐冶煉工序生產成本控制

供稿| 李宏鵬

轉爐冶煉工序生產成本控制

供稿| 李宏鵬

內容導讀

北營第二煉鋼廠于2004年底投產，現有120 t頂底復吹轉爐3座。由于煉鋼系統有其自身的復雜性，從自身上降本難度很大。為了響應北營公司提出的“挖潛降耗，增產增效”，煉鋼作業二區從自身出發，利用現有條件，加強對爐料和操作人員的管理，保證煉鋼終點雙命中，減少消耗，降低成本。文章針對煉鋼作業二區的自身情況，就技術和管理上的一些控制策略進行了探討，提出了實現成本控制，掌握重要環節的建議。

煉鋼過程,是高溫條件下多相間進行的、復雜的物理化學變化反應過程，期間大量消耗原材料和能源，形成了煉鋼的生產成本。煉鋼的生產成本是其自身的消耗形成，除固定成本外，95%以上成本在煉鋼生產過程具有可控性。調節控制好煉鋼過程，對生產成本的變動空間影響很大[1]。

煉鋼生產成本控制,就是要從管理、技術等諸多方面著手,精心組織，減少消耗，降低成本。鋼鐵產品成本模型中,與研發成本和銷售成本相比較,生產成本的比重遠大于其他項目。只有切實降低原燃料消耗,才能有效降低生產成本,提高產品的競爭力。

加強過程控制

要控制好煉鋼成本首先要控制好鋼鐵料成本，根據冶煉鋼種的不同，科學合理地制定原料裝入制度體系（鐵水、廢鋼、生鐵的比例），合理控制加料時機，才能有效的控制鋼鐵料成本。其次控制好終點命中率，確保一次倒爐，減少因為點吹所增加的不必要的鋼鐵料成本。第三有效控制好合金料的選擇與使用，同一種元素的合金有很多種，如錳有低碳錳、高碳錳、金屬錳（高純錳）和硅錳，可以根據價格和收得率計算一下用哪一種比較劃算；充分利用鋼水殘余元素也是降低合金成本的有效途徑。

改善裝入制度

裝入制度是確定轉爐合理的裝入量，合適的鐵水廢鋼比。轉爐的裝入量是指主原料即鐵水和廢鋼的裝入數量。在轉爐生產過程中，金屬爐料占煉鋼成本的70%以上，合理采用轉爐金屬爐料的最佳配比可大幅提高經濟效益，降低成本。

表1 不同爐料配比轉爐工藝參數

從表1轉爐（一倒）C-T的協調率可以看出，不同的金屬爐料配比對轉爐的熱量收支產生影響，從而影響轉爐冶煉的正常操作。生鐵塊的比例在42%～48%的范圍內，轉爐的熱量能夠合理利用。通過表1的分析，采用不同降溫金屬爐料的配比，對轉爐鋼鐵料的消耗有較大的影響，降溫生鐵塊的比例在42%～48%之間，鋼鐵料消耗得到大幅度降低，平均降低16.40 kg/t鋼。這表明降溫金屬爐料配比適宜，轉爐吹煉平穩，噴濺減輕，改善了轉爐煉鋼的操作條件，降低了吹損，提高金屬爐料的收得率，提高了經濟效益，降低了成本[2]。

對于金屬爐料的裝入制度，應結合冶煉品種鋼的要求，持續不斷的改進創新。應在煉鋼學原理的指導下，根據現場轉爐煉鋼的實際工藝要求，不斷優化煉鋼爐料的配比，最終實現經濟效益最大化。

提高吹煉水平及終點命中率

煉鋼作業二區現用的120 t頂底復吹式轉爐，轉爐終點控制方面主要采用經驗操作控制終點命中。就是在常規吹煉條件下，借助一些常規監測手段，對終點（終碳）進行人工控制[3]。

圖1 終點控制類型示意圖

為了滿足煉鋼后續工序及市場的要求，提高潔凈鋼或高品質鋼生產能力，穩定鋼水質量，降低噸鋼成本，應重點提高煉鋼終點碳控制精度和命中率問題。

在吹煉過程中，應從以下兩方面加以改進提高。

規范操作流程

應該結合現場生產環境、設備情況、原材料條件等因素，制訂規范的工藝操作流程，嚴格執行操作程序。通過學習和實踐掌握，穩定操作，平穩運行，解決操作人員誤操作造成的各種材料的額外消耗。如：在吹煉過程中，堅持熔池溫度先低后高的升溫制度，保證前期溫度不過低，中期溫度不過高，終點溫度符合要求，杜絕全過程高溫操作等；并力求保證氧槍槍位控制平穩，無槍位大幅度變化操作，減少“返干”時間，嚴禁長時間“吊”槍操作，避免噴濺事故發生。冶煉終期采用低槍位操作，使鋼水成份攪拌均勻和終渣做粘。在穩定中降低事故和故障，減少損失，以降低消耗。

提高操作水平、建全操作考核機制

操作人員必須對操作中出現的各種突發或異常現象，做到心到眼到、眼到手到，判斷準確，處理及時，操作到位，具有職業和專業水平。精細操作控制，要求操控人員依據各種現場信息和既有經驗，判斷出最佳處理時期，并在最佳時期及時準確執行操作，就能節約料工費及能源介質。相反，如果超過了最佳處理期的一定范圍操作，不僅造成原料及資源浪費，還有可能影響到設備安全和生產持續運行。現在中高碳鋼種都在提倡的高拉碳操作，如做到操作精當，吹氧恰到好處，即可保證鋼鐵料吹損少，冶煉周期短，冶煉期間不噴濺，氧耗量不浪費，鋼水不過氧化，又可提高鋼水質量，提高合金吸收率，保留鋼水中適量的碳元素，減少或不消耗增碳劑，以及降低其它可能的生產事故和產品質量問題，降低生產過程中的消耗成本。

提高吹煉水平，做到終點雙命中和一次倒爐，不僅明顯縮短了冶煉周期，極大程度緩解了轉爐—連鑄生產組織矛盾，減少因為點吹所增加的不必要的鋼鐵料消耗，并在調節熱量平衡、提高轉爐爐齡等方面也有良好的經濟效益[4]。

嚴格控制鐵合金料添加量

鐵合金是煉鋼所用金屬料之一，主要用來對鋼水進行脫氧和合金化，去除鋼水中多余的氧，并使其化學成分和質量符合所煉鋼種要求。隨著鐵合金價格大幅度上漲，煉鋼工序成本也大幅增加。精確計算、嚴格控制鐵合金的添加量，也是冶煉成本控制的主要方法之一。合金收得率受多種因素的影響，鋼水和爐渣的氧化性、鋼水溫度、出鋼的下渣情況、脫氧劑塊度、比重、加入時間和地點、加入次序等多方面都會影響合金的收得率。實踐中，為實現控制合金使用量，提高鋼水質量和控制成本，降低噸鋼成本的目標，現場要求鋼水中合金成分按照內控目標的中下線配比，需要現場人員不斷提高業務能力和經驗積累，結合高爐自身特點，全面掌握合金配比，根據合金收得率情況嚴格控制合金加入量，精細化操作。以按每爐鋼水140 t的鋼硅錳合金使用量為例，硅錳合金的市場價格是6517元/t，在合金添加方面每爐鋼節約1kg硅錳合金，則噸鋼成本將下降0.05元。按年產鋼600萬t計算，全年將節約30萬元。

落實完善考核獎懲制度

考核是對生產、工藝及成本等制度執行狀況實施監督。建立健全考核制度，并在生產過程中嚴格執行，才能保證生產、工藝流程及成本控制等制度貫徹執行，實現生產成本最佳控制。考核獎勵制度應貫穿整個工藝流程，完善過程控制的每個工序，如一次倒爐率、合金節約情況和鋼水最終成分等。

結束語

煉鋼生產成本的控制，要認真審視煉鋼生產每一環節，對重要環節精細分析，精細研究，深挖內涵，掌控降低成本的重要環節，抓住關鍵指標，開發利用新技術，實現生產最佳時期的最佳操作，從而實現整個煉鋼生產過程優化，必定實現生產成本的較好控制。煉鋼生產只有降低消耗，節約資源，綜合利用，才符合我國經濟要科學發展、可持續發展的大戰略。

[1] 宋玉萍，李智慧. 財務成本管理. 大連： 東北財經大學出版社，2000. 533-534

[2] 張芳. 轉爐煉鋼500問. 北京：化學工業出版社，2009

[3] Iwama.,K, 崔東衛. 轉爐吹煉控制新方法. 國外鋼鐵，1997（4）:91-96

[4] 張鑒，佟福生，成國光. 終點碳控制的現狀和前景. 特殊鋼，1995，16(4):1-6

Cost Control in the Process of Converting

LI Hong-peng

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