近年來,由于國內(nèi)外鋼鐵市場的不斷低迷，按常規(guī)鋼種冶煉得到的產(chǎn)品基本沒有利潤可言，甚至出現(xiàn)虧損現(xiàn)象。為了扭轉(zhuǎn)這種局面，大多數(shù)鋼鐵企業(yè)在達(dá)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(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障，在以前情況下，通過工藝優(yōu)化來降本增效對提高鋼鐵企業(yè)利潤水平更具有現(xiàn)實(shí)意義。
1. 低成本轉(zhuǎn)爐煉鋼概況
國內(nèi)煉鋼廠生產(chǎn)工藝一般為：鐵水預(yù)處理脫硫→頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐（精煉）→連鑄。煉鋼成本控制的水平直接影響到鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品的市場競爭力，其中轉(zhuǎn)爐冶煉成本是煉鋼成本控制的重要環(huán)節(jié)。煉鋼成本主要有可變成本、固定成本和綜合回收成本，影響最大的是可變成本，可變成本包括鋼鐵料消耗、合金料、輔料、動力等，鋼鐵料消耗大約占煉鋼總成本的86%，降低鋼鐵料消耗是降低煉鋼成本的主要途徑之一。轉(zhuǎn)爐冶煉過程的鋼鐵料消耗仍占總鋼鐵料的65%以上，降低鋼鐵料消耗主要有減少噴濺、降低鐵損、減少倒渣帶鋼等措施。在最大限度降低鋼鐵料消耗的同時(shí)，進(jìn)一步降低原輔料消耗，也是實(shí)現(xiàn)降低轉(zhuǎn)爐冶煉成本的重要措施。
從煉鋼鐵料消耗看，分為可回收部分與不可回收部分。可回收部分包括：中間包殘余廢鋼、連鑄坯切頭切尾、煙塵中鐵全部回收：不可回收部分主要為轉(zhuǎn)爐渣中的鐵，一般100kg爐渣含鐵15kg~20kg，渣量80kg~100kg/t。針對轉(zhuǎn)爐大渣量的吹煉方法造成金屬收得率低、輔料消耗高等問題，提出了少渣冶煉技術(shù)。
“留渣”操作有利于初期渣盡早形成、有利于提高前期去除磷的效率、有利于保護(hù)爐襯，并且節(jié)省石灰用量，“雙渣”冶煉工藝，會造成30%－40%的煤氣損失、5min-7min的冶煉周期延長。基于“留渣”操作的優(yōu)勢及“雙渣”工藝的弊端，采用低成本的“留渣單渣”法轉(zhuǎn)爐冶煉工藝就顯得極為重要，在滿足出鋼磷含量的要求下，降低渣料消耗和爐渣中全鐵含量，提高金屬收得率，實(shí)現(xiàn)煉鋼廠降低生產(chǎn)成本的目的。
2. 降低轉(zhuǎn)爐成本措施分析
a. 鐵水“三脫”預(yù)處理
低成本轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的預(yù)處理中，鐵水“三脫”占據(jù)著重要的比重，預(yù)處理中，原料鋼材才經(jīng)過高爐煉造后首先要進(jìn)行脫硫處理，其次要進(jìn)行脫磷與脫碳處理，處理后的殘?jiān)M(jìn)行再利用精煉，經(jīng)過高速板抷連鑄機(jī)處理達(dá)到預(yù)處理目的。高爐煉造中可以明顯看出使用了“一罐到底”技術(shù)，它能夠?qū)τ阼F水包進(jìn)行多功能化處理，脫硫處理效率達(dá)到98%以上，處理后的半鋼材磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.0346%，基本實(shí)現(xiàn)脫磷化。
b. 脫碳爐提高供氧強(qiáng)度
轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)高效化中重要組成部分就是使得煉鋼過程速率提升，所以需要進(jìn)行供氧強(qiáng)度的提升，提升供養(yǎng)強(qiáng)度的重要優(yōu)勢就是可以提升鋼材成渣的難度與脫碳速度，能夠使得粉塵量激增，能讓終點(diǎn)控制相對容易穩(wěn)定。在日本的JFE福山廠中的兩座300t轉(zhuǎn)爐中采取了脫磷與脫碳雙聯(lián)工藝過后，吹煉的時(shí)間得到了縮減，降低了2min，同時(shí)終點(diǎn)操作所需時(shí)間也縮短了1min，成功將冶煉周期從29min降低到了26min，作業(yè)率提升了4%。
c. 全程吹氮轉(zhuǎn)爐低吹工藝探究
對于低成本轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)而言，大多采用的是使用頂吹或是低吹氮?dú)獾榷栊詺怏w來進(jìn)行對于煉鋼全程的推動，全程吹氮技術(shù)能夠?qū)τ阡撍趸赃M(jìn)行降低，對于氣體雜質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)一清除。在煉鋼過程中的個(gè)碳氧反應(yīng)區(qū)表層溫度可以達(dá)到2600℃，對于表明活性元素而言會降低其對于脫氮的阻礙作用，鋼液會在這時(shí)經(jīng)過一系列的碳氧反應(yīng)生成較多的一氧化碳?xì)馀荩@些能夠自由行動的氣泡會進(jìn)行脫氮。在低成本轉(zhuǎn)爐脫碳過程中會因?yàn)榇笛醵l(fā)生相對比例餓的碳氧反應(yīng)，反應(yīng)中會出現(xiàn)較多的一氧化碳?xì)馀荩D(zhuǎn)爐吹氧脫碳過程中脫碳的速度與脫氮速度有著關(guān)系式。
3. 轉(zhuǎn)爐煉鋼控制模型研究
a. 轉(zhuǎn)爐模型靜態(tài)控制研究
對于一般情況而言，轉(zhuǎn)爐模型煉鋼的靜態(tài)控制是通過建立起相對充足數(shù)據(jù)后，經(jīng)過已知原料充當(dāng)初始條件，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行模擬吹煉并充分計(jì)算的過程。通常靜態(tài)控制分為三種模型，分別是統(tǒng)計(jì)模型，增量模型與理論模型。
b. 轉(zhuǎn)爐成本預(yù)測模型研究
轉(zhuǎn)爐重點(diǎn)優(yōu)化控制屬于轉(zhuǎn)爐成本預(yù)測模型研究的一個(gè)難點(diǎn)，它相對更為復(fù)雜的反應(yīng)機(jī)理使得最終終點(diǎn)的精準(zhǔn)度得到了相對較大的降低，所以需要進(jìn)行對于轉(zhuǎn)爐煉鋼情況下的精準(zhǔn)化終點(diǎn)預(yù)報(bào)，也需要進(jìn)行對于轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)的優(yōu)化控制，孫宗輝教授通過已有的冶金學(xué)的原理，將優(yōu)化金屬爐料配比作為實(shí)驗(yàn)研究的重點(diǎn)目標(biāo)，對于現(xiàn)行規(guī)劃模型配比爐料進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，充分證明了該模型對于轉(zhuǎn)爐成本的降低是存在著較大的價(jià)值的。
c. 轉(zhuǎn)爐煉鋼控制模型涉及算法研究
對于轉(zhuǎn)爐煉鋼控制模型算法中，目前國內(nèi)外統(tǒng)一研究認(rèn)為成本作業(yè)法（Activity-Based Costing ABC）屬于相對實(shí)用的算法，這種算法開始于20世紀(jì)80年代末，它對于作業(yè)，成本與作業(yè)會計(jì)這些名詞做了相對精準(zhǔn)系統(tǒng)的定義，對于ABC法的成本動因分析選擇、成本庫的統(tǒng)一建立、運(yùn)行程序的分析做了更為統(tǒng)一的規(guī)劃，奠定了ABC研究法的理論基礎(chǔ)。目前我國的鋼鐵企業(yè)由于企業(yè)龐大，且運(yùn)用先進(jìn)算法較晚，所以無法準(zhǔn)備保證核算數(shù)據(jù)的明細(xì)與及時(shí)性，對于真實(shí)成本的輸入數(shù)據(jù)難以計(jì)算，這些先決條件決定了ABC法適合用于目前我國鋼鐵企業(yè)的煉鋼技術(shù)模型成本核算模式。
4. 結(jié)語
現(xiàn)階段國內(nèi)外轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)研究企業(yè)都存在轉(zhuǎn)爐渣料消耗相對較多，渣中雜質(zhì)含量較高的問題，所以需要轉(zhuǎn)爐技術(shù)利用返回終渣來減少這種現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)也可以降低終渣中的，針對相對多的鋼種而言磷含量要求也有所不同，所以需要進(jìn)行對應(yīng)終渣的反復(fù)利用與降低全鐵含量，浙江至德鋼業(yè)有限公司將針對這一現(xiàn)象進(jìn)行成本控制與模型構(gòu)件，為企業(yè)一線低成本轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)研究提供理論依據(jù)，通過對于低成本轉(zhuǎn)爐煉鋼概況分析與模型工藝研究，尋找研究相對低成本的轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)。
