劉守杰,張忠福,閆海龍
(日照鋼鐵控股集團有限公司,山東 日照 276800)
國內各大鋼鐵企業針對經濟爐齡均進行過長期的分析及實踐,也都基本找到了適合自身企業的轉爐經濟爐齡,并逐步推廣應用。某鋼廠長期以規模效益為目標,一直追求長壽化爐齡,以保證煉鋼產能的發揮,但也未放棄過對經濟爐齡的嘗試。本文拿一個典型爐役,探討經濟技術指標及成本與爐齡的關系。
轉爐的爐役耐材綜合成本是由爐襯磚成本及護爐成本兩部分組成。隨著爐齡的增長,爐襯磚成本逐漸下降,但冶煉過程中爐襯受到一系列的機械、物理及化學作用而侵蝕,造成護爐成本不斷上升,最佳的耐材成本就是在此動態變化過程中的最低值。爐齡超過一定數值后,由于護爐成本的上升幅度大于爐襯磚成本的下降幅度,所以耐材綜合成本出現反彈。圖1的數據顯示,當爐齡為5 000爐時,耐材的綜合成本最低,5 000爐以后,耐材的綜合成本明顯升高。

圖1 耐材成本與爐齡的關系
碳氧積是衡量轉爐復吹效果的重要指標,是煉鋼經濟技術指標良好運行的重要保障,轉爐終點氧的升高,最直接帶動就是脫氧劑成本的升高,間接對鋼水的純凈度也帶來極大的影響。該轉爐主要品種為低碳低硅鋁鎮靜鋼,碳氧積的變化對脫氧劑成本的影響尤為凸顯。
圖2為爐役前中后期各階段的碳氧情況,表1為受碳氧積變化,典型鋼種對比0~1 000爐時脫氧劑成本的變化。可見隨著爐齡的增加,為保證爐體耐材的穩定性和安全性,會逐漸提高爐底厚度。當底吹被覆蓋渣層厚度超過150~200 mm時,復吹的效果逐漸變差,碳氧積升高,隨之脫氧劑的成本也逐步升高。

圖2 碳氧積與爐齡的關系

表1 脫氧劑成本變化 元/t
轉爐終渣TFe含量是轉爐冶煉控制水平的一項非常重要的技術指標,終渣TFe的降低有利于降低鋼鐵料的消耗、降低金屬鐵的燒損、提高鋼水收得率。本文就以終渣TFe的變化來衡量其對鋼鐵料成本的影響。
下頁圖3為爐役前中后期各階段的終渣TFe情況,下頁表2為受終渣TFe變化,典型鋼種對比0~1 000爐時鋼鐵料成本的變化。可見隨著爐齡的增加,終渣TFe升高,隨之鋼鐵料的成本也逐步升高(渣量按照85 kg/t,鐵損按照3 000元/t折算)。

表2 鋼鐵料成本變化 元/t

圖3 終渣w(TFe)與爐齡的關系
濺渣護爐的成本主要由調渣用的濺渣料和濺渣用的氮氣兩項組成,從表3數據可見,隨著爐齡的增加,濺渣護爐的總體成本也在逐步的增加,尤其是5 000爐以后,增加幅度明顯。

表3 濺渣護爐成本變化 元/t
隨著爐齡的增加,護爐壓力變大,轉爐的經濟技術指標也在動態的發生變化(見圖4)。

圖4 綜合成本變化與爐齡的關系
1)綜合耐材成本在爐齡為5 000爐時最優,超過5 000爐時因護爐壓力變大,成本增加。
2)脫氧劑成本、鋼鐵料成本及濺渣護爐成本均隨著爐齡的增加而升高。
3)綜合成本在5 000爐時最優,超過5 000爐后,成本增加明顯。
4)是否采用經濟爐齡要根據各鋼鐵企業自身情況及市場效益決定,如果階段性市場下行需嚴控成本,則必須追求煉鋼的最低成本生產,如果階段性市場上行追求規模效益,那就要根據市場實際動態決策是否采用經濟爐齡組織生產。