降低成本說起來容易，做起來難，但企業(yè)要走出困境，逆勢(shì)發(fā)展，降低成本卻不失為一條路。煉鋼成本主要由三部分構(gòu)成：可變成本、固定成本和綜合回收利用。其中可變成本是指隨產(chǎn)量的變化總耗量也跟著升降的項(xiàng)目，包括：鋼鐵料消耗、合金料、輔料、耐火材料、動(dòng)力等。依據(jù)煉鋼成本三要素，公司精心擬定了多項(xiàng)成本考核指標(biāo)，依托管理和技術(shù)創(chuàng)新，并通過將各環(huán)節(jié)、各工序的成本要素細(xì)化分解到各個(gè)崗位，全方位推進(jìn)降本增效工作。本文以120t轉(zhuǎn)爐冶煉H08A鋼種為例，著重分析闡述了煉鋼廠降低成本的途徑和措施,針對(duì)性的采取切實(shí)可行的措施和在生產(chǎn)實(shí)踐中可操作的步驟來降低可變成本，取得了明顯效益。

1  前言

以120t轉(zhuǎn)爐冶煉H08A鋼種為例，針對(duì)性的采取切實(shí)可行的措施和在生產(chǎn)實(shí)踐中可操作的步驟來降低可變成本，取得了明顯效益。

2  降低鋼鐵料消耗

鋼鐵料消耗是指冶煉1t鋼需要多少公斤鋼鐵料，它是煉鋼廠的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一，其指標(biāo)水平直接反映了煉鋼廠工藝裝備、管理水平和鋼鐵企業(yè)的盈利能力，由于鋼鐵料成本占煉鋼總成本的86%以上，因而降低鋼鐵料消耗是降低煉鋼成本的主要途徑之一。

2.1  鐵水預(yù)處理

鐵水是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要原料，為了減輕轉(zhuǎn)爐冶煉負(fù)擔(dān)，目前已普遍采用鐵水脫硫預(yù)處理工藝。鐵水脫硫處理的鐵損主要發(fā)生在處理前后的扒渣帶鐵和處理過程中的噴濺及鐵水倒運(yùn)潑鐵、沾鐵等。扒渣帶鐵與鐵水自帶的高爐渣和脫硫渣量成正比，其中脫硫渣量的大小與采用的脫硫粉劑有關(guān)。九江煉鋼廠采用混合噴吹脫硫工藝，脫硫劑消耗為～3 kg／t鐵，相應(yīng)的渣量為3.48kg／t鐵，扒渣鐵損為2.0 kg／t鐵，并得出當(dāng)粉氣比≥100 kg／m³時(shí)，可使噴濺控制在1％以下，有效減少了鐵水噴濺損耗。同時(shí)盡量減少鐵水預(yù)處理過程中的倒運(yùn)次數(shù)，也能有效減少鐵水的運(yùn)輸損耗。通過沙鋼等企業(yè)的實(shí)踐，在高爐鐵水罐內(nèi)直接進(jìn)行脫硫處理再將脫硫鐵水兌人轉(zhuǎn)爐——“一罐到底”的方式，相較其它方式減少了倒罐次數(shù)，降低了鐵水的熱量損失，減少了鐵水的倒運(yùn)損失，從而有效的降低了轉(zhuǎn)爐鋼鐵料的損耗。

2.2  入爐金屬料消耗

冶煉H08A入爐金屬料鐵水占85%，廢鋼占15%，金屬料消耗有固定的和可控的。固定的消耗是指入爐金屬料元素的化學(xué)燒損。

表1 100kg金屬料各元素氧化量

這5大元素相加之燒損為4.44%，即噸鋼消耗為44.4Kg，吹煉過程化學(xué)燒損是不可避免的。金屬料消耗可控的部分是鐵的吹損，主要是渣中FeO、鐵珠的含量以及噴濺到爐外的鐵損，這些都與操作有直接的關(guān)系，為此把降低消耗的重點(diǎn)放在這里。

2.2.1  提高轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)命中率

由于H08A鋼種要求轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量控制在0.08%以下，成品碳含量控制在0.10%以下。為達(dá)到終點(diǎn)碳含量的要求，過去轉(zhuǎn)爐采用一次補(bǔ)吹或兩次補(bǔ)吹法，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳平均為0.03%，造成轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳低，鋼水氧性強(qiáng)，爐渣中TFe含量高達(dá)22%。研究表明，在吹煉趨近終點(diǎn)時(shí)，隨著金屬碳含量的降低，特別是吹煉至臨界碳含量（[C]≤0.20%）時(shí)，碳的氧化速度會(huì)急劇地下降，金屬中氧含量和渣中∑FeO含量相應(yīng)地增加；轉(zhuǎn)爐每增加一次補(bǔ)吹，爐渣中FeO含量至少增加5%。為此開展了提高轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)命中率的攻關(guān)，要求轉(zhuǎn)爐在冶煉H08A等低碳鋼種時(shí)，轉(zhuǎn)爐做到高拉補(bǔ)吹一次出鋼，同時(shí)為減少后吹，要求氬前鋼水的碳含量控制在0.06%～0.08%。通過一系列技術(shù)攻關(guān)和采取相對(duì)應(yīng)的措施后，轉(zhuǎn)爐的終點(diǎn)命中率大幅度提高，轉(zhuǎn)爐在冶煉H08A等低碳鋼種時(shí)出鋼C為 0.06%～0.08%合格率達(dá)到90.6%，氬前鋼水碳含量平均為0.068%，鋼水的氧性下降，爐渣中的TFe達(dá)到7%～8%，下降了約6%，減少了金屬氧化的損失。

2.2.2 采用少渣煉鋼和終點(diǎn)壓槍操作，降低渣中鐵損

在降低爐渣中TFe的同時(shí)，采取少渣煉鋼，降低渣中鐵的損失。通過理論計(jì)算可知，渣量每減少0.1%，鋼鐵料消耗降0.5kg/t。在公司石灰質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn)且相對(duì)穩(wěn)定的情況下，對(duì)轉(zhuǎn)爐的造渣制度進(jìn)行了優(yōu)化，在保證轉(zhuǎn)爐有合適的堿度和氧化鎂含量以達(dá)到去除P、S及維護(hù)爐襯的情況下，降低石灰及散裝料的消耗。通過優(yōu)化后，與2009年相比，在相同鐵水的條件下，石灰、改渣劑和輕燒白云石三種輔料累計(jì)下降了噸鋼25Kg，轉(zhuǎn)爐的渣量由過去的噸鋼126Kg下降到噸鋼105Kg。目前部分鐵水罐次由于鐵水帶渣量大，造成石灰加入量大，因此下一步考慮鐵水預(yù)處理時(shí)加入鐵水稀渣劑，減少鐵損和鐵水帶渣量。研究表明：渣中∑FeO每降1%，鋼鐵料消耗降2kg/t，通過硬性規(guī)定終點(diǎn)槍位必須在最低位置吹煉時(shí)間≥30s，鋼水中TFe由22%下降到8%左右，減少了渣中鐵的損失,降低了鋼鐵料消耗。

2.2.3 減少吹煉過程的噴濺，降低金屬料損失

噴濺產(chǎn)生的原因主要是吹煉中期碳氧激烈反應(yīng)，瞬間生成大量的CO氣體急劇排出，帶動(dòng)鋼渣噴出爐口。通常噴濺造成的金屬損失為0.5%～5%，通過加大對(duì)合理爐型的控制，控制合理的爐容比；搭配好鐵水廢鋼、做好爐內(nèi)熱平衡，使熔池溫度均勻上升；優(yōu)化供氧和造渣制度，制定槍位控制和渣料加入時(shí)機(jī)曲線圖；提醒操作者及時(shí)采取措施防止噴濺發(fā)生，轉(zhuǎn)爐噴濺率明顯下降，由原來的17％降低到現(xiàn)在的0.85%。由此使吹煉的金屬料消耗由原來的9.2%降低到6.54％。

2.2.4 提高技術(shù)操作水平，減少鋼水回爐和成分廢事故

因鋼水質(zhì)量不合格，而造成的鋼水回爐是非工藝吹損的重要方面。轉(zhuǎn)爐在冶煉H08A鋼種因鋼水質(zhì)量不合格造成回爐的原因主要是鋼水溫度低，鋼水P、S高或因轉(zhuǎn)爐出鋼下渣量大回P嚴(yán)重以及脫氧過死拉不出。要減少鋼水質(zhì)量不合格而造成的回爐采取的措施主要有鐵水預(yù)處理脫硫；提高爐前操作技術(shù)，采用高拉補(bǔ)吹工藝，提高終點(diǎn)命中率；優(yōu)化脫氧合金化制度；及時(shí)更換出鋼口，加強(qiáng)出鋼口的維護(hù)，提高擋渣成功率，減少回磷量；與此同時(shí)把鋼水供應(yīng)時(shí)間納入鋼水質(zhì)量范疇，保持爐機(jī)匹配的協(xié)調(diào)原則。

2.2.5 降低出鋼溫度

在保證連鑄可澆性的前提下，降低轉(zhuǎn)爐出鋼溫度，減少因鋼水溫度高對(duì)耐材的侵蝕量，從而達(dá)到降低消耗和成本的目標(biāo)；根據(jù)某廠的經(jīng)驗(yàn)，終點(diǎn)碳[C]＜0.24%時(shí)，每增減碳[C]=0.01%，則出鋼溫度也要相應(yīng)減增2～3℃。因此，在冶煉H08A鋼時(shí)，出鋼碳控制在0.06%～0.08%之間，可有效降低H08A鋼出鋼溫度。通過理論計(jì)算，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度每增加1℃，鋼鐵料消耗上升0.53kg/t，成本上升1元/t鋼。

2.3  推進(jìn)精細(xì)化管理，控制入爐冷料消耗

轉(zhuǎn)爐冶煉H08A鋼種入爐的冷料為20～22t，占金屬料的15%。入爐的冷料分為外購廢鋼（統(tǒng)廢、重廢、打包塊）、生鐵塊和自循環(huán)廢鋼（切頭、渣鋼）。這些冷料在市場(chǎng)上價(jià)格是不等的，而且處于波動(dòng)狀態(tài)。目前120t轉(zhuǎn)爐的入爐冷料噸鋼成本控制在380元左右。在滿足工藝要求的基礎(chǔ)上，通過輕重廢鋼合理的搭配使用，提高了廢鋼的收得率。

2.3.1加強(qiáng)入爐冷料的精細(xì)化管理

將廢鋼、生鐵塊、切頭、渣鋼等不同冷料進(jìn)行分類存放，并在廢鋼斗上標(biāo)明每斗冷料的配比及重量。同時(shí)新建兩個(gè)廢鋼地磅，保證每斗冷料計(jì)量準(zhǔn)確，配比達(dá)到規(guī)定要求，實(shí)現(xiàn)冷料配比精細(xì)化。目前煉鋼使用的是兩座1780m2高爐的鐵水，每座高爐的鐵水成分不盡相同，理論上入爐冷料也不一樣。通過組織技術(shù)人員對(duì)不同鐵水成分加不同冷料試驗(yàn)，制定了相對(duì)應(yīng)的冷料加入模型。

在生產(chǎn)組織上，相關(guān)環(huán)節(jié)銜接緊密，工作超前，保證了生產(chǎn)節(jié)奏，為轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的外部條件。

2.3.2對(duì)鋼鐵料考核指標(biāo)進(jìn)行細(xì)化管理

每一爐次加入的鐵水、生鐵塊、廢鋼、渣鋼、磁選鋼粒、球團(tuán)礦都要進(jìn)行成本核算，從而使核定指標(biāo)更科學(xué)、全面，有利于促進(jìn)總消耗、總成本的降低。

2.3.3增加廢鋼比

　  鋼鐵料中大約有4.5%左右的非鐵元素被吹損，廢鋼中非鐵元素的吹損大約只有0.675%，故當(dāng)用1%廢鋼置換鐵水時(shí)，非鐵元素的吹損率約為4.41%，即每增加1%廢鋼比可減少非鐵元素吹損0.086%，另外由于加入廢鋼后非鐵元素的氧化物減少，預(yù)計(jì)每增加1%的廢鋼比，鐵元素的損失大約可減少0.03%，兩者綜合起來的效果是每增加1%的廢鋼比可降低吹損0.12%，若廢鋼比提高20%，吹損率可降低2.40%左右。

2.4 采取大包回渣操作

大包回渣操作是指鋼水在連鑄臺(tái)澆完后大包內(nèi)的渣子倒回到盛有鋼水的大包內(nèi)，該渣子作為下一爐鋼水精煉的部分頂渣。實(shí)踐和理論表明LF精煉后的爐渣仍具有脫硫、控制脫氧、吸附夾雜等精煉效果，而且起到快速化渣的效果。在回渣操作的過程中由于鋼包內(nèi)沒有澆完的鋼水也翻到鋼包內(nèi)，這大大減少了注余損失。由此一項(xiàng)可降低鋼鐵料消耗噸鋼在4Kg左右。

通過控制入爐金屬料的消耗，使得H08A鋼鐵料消耗控制在1080以下，實(shí)現(xiàn)了較低的成本控制。

3 降低合金消耗

轉(zhuǎn)爐冶煉H08A鋼種時(shí)使用的合金為低碳錳鐵和鈣鋁鐵、鋁錳鐵、錳硅合金。鈣鋁鐵和鋁錳鐵主要是脫除鋼水中的氧和提高鋼中的Als含量，而低碳錳鐵主要是用于配加鋼水的[Mn]，錳硅合金主要是用于配加鋼水的[Mn]和使H08A鋼中的[Si]含量達(dá)到0.02%～0.03%以減少皮下氣泡的發(fā)生。降低合金消耗關(guān)鍵是如何提高合金的收得率：首先提高終點(diǎn)命中率降低鋼水的氧性；其次是優(yōu)化脫氧工藝，調(diào)整合金的加入時(shí)間和時(shí)機(jī)，理論和實(shí)踐表明在爐后加合金其收得率要明顯低于下道工序合金的收得率；再就是提高擋渣成功率。通過工藝調(diào)整后，在保證相同的效果下，目前出鋼過程中加入的合金中僅鈣鋁鐵的加入量每爐鋼減少了50Kg。當(dāng)然H08A的脫氧合金化工藝還有待于進(jìn)一步的完善。

4  降低輔料消耗

轉(zhuǎn)爐使用的輔料有活性石灰、輕燒白云石、鎂球和球團(tuán)礦。轉(zhuǎn)爐使用的造渣材料在煉鋼成本中占有相當(dāng)大的比例，特別是煉鋼石灰消耗的高低對(duì)煉鋼生產(chǎn)中的各項(xiàng)指標(biāo)有重要的影響。為降低石灰的消耗，通過降低終渣TFe含量的技術(shù)攻關(guān)后，在轉(zhuǎn)爐造渣操作上由脫硫二步煤氣點(diǎn)閥箱開關(guān)已關(guān)閉，報(bào)警儀數(shù)值顯示0  高堿度高M(jìn)gO操作向低堿度低MgO操作的根本性轉(zhuǎn)變，爐渣的堿度和MgO含量分別由過去的平均3.5、12.4下降到2.8、8.0，石灰的消耗也由過去的噸鋼67Kg下降到目前的噸鋼51Kg，噸鋼降本將近5元。在其它輔料的選擇上，考慮有利于濺渣護(hù)爐，在提高爐渣中MgO含量和渣子粘度前提下，使用價(jià)格便宜的輕燒白云石與鎂球進(jìn)行了合理搭配使用。

5  降低耐火材料

煉鋼用的耐火材料種類較多，約占煉鋼成本的1.5%。降低耐火材料消耗關(guān)鍵是加強(qiáng)管理和通過技術(shù)創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)的。目前九江煉鋼廠采用的噸鋼總包形式，將成本的壓力轉(zhuǎn)移給供貨商，從實(shí)施效果來看效果明顯。

5.1  提高鋼包包齡

鋼包包齡的高低不僅會(huì)給生產(chǎn)組織帶來被動(dòng)，同時(shí)會(huì)增加耐火材料的消耗，增加成本。為了提高鋼包的壽命，首先規(guī)范出鋼操作，減少出鋼初期鋼流對(duì)迎鋼面包壁的沖刷，同時(shí)降低出鋼溫度和鋼包的烘烤嚴(yán)格按照烘烤曲線執(zhí)行，確保鋼包烘烤好；其次規(guī)范出鋼擋渣操作，減少下渣量；另外在平時(shí)使用過程中加強(qiáng)對(duì)鋼包的維護(hù)工作，使得鋼包包齡大幅度提高，平均達(dá)到80次以上，最高達(dá)到100次。

5.2  降低濺渣護(hù)爐的消耗

轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐的消耗主要是氮?dú)夂玩V質(zhì)耐材。轉(zhuǎn)爐在濺渣護(hù)爐的過程中氮?dú)獾膲毫蜑R渣時(shí)間基本上固定的，氮?dú)獾馁M(fèi)用也是相對(duì)恒定的。濺渣用的鎂質(zhì)耐材有鎂球和輕燒白云石，兩者價(jià)格比是2.8：1，鎂質(zhì)耐材的消耗與轉(zhuǎn)爐的造渣工藝和對(duì)終渣MgO含量要求有關(guān)。通過優(yōu)化轉(zhuǎn)爐造渣工藝，實(shí)現(xiàn)低堿度低MgO雙低造渣法以及小渣量操作，濺渣用的鎂質(zhì)耐材消耗與去年相比噸鋼下降10Kg以上，噸鋼降本5元。

5.3  降低補(bǔ)爐材料的消耗

補(bǔ)爐材料的消耗主要是指轉(zhuǎn)爐耳軸噴補(bǔ)料和大面（渣面和鋼面）補(bǔ)爐料。通過實(shí)行高拉補(bǔ)吹工藝、提高濺渣護(hù)爐效果、加強(qiáng)對(duì)合理爐型的控制、調(diào)整補(bǔ)爐方式等措施來降低補(bǔ)爐材料的消耗。目前補(bǔ)爐材料的消耗為1.6kg/t，較去年噸鋼下降了0.81元。

5.4  提高中包包齡

由于鋼包大量下渣，特別是強(qiáng)氧化性的熔渣，會(huì)侵蝕鋼包滑動(dòng)水口、保護(hù)管、擋渣墻、擋渣壩、穩(wěn)流器以及中間包耐材和塞棒，降低耐材使用壽命，減少連澆爐數(shù)。采用低過熱度穩(wěn)態(tài)保護(hù)澆注和大包下渣檢測(cè)技術(shù)，能夠減少下渣量，有效延長耐材壽命，增加連澆爐數(shù)。

6 降低氧氣消耗

動(dòng)力消耗是指每噸鋼所耗用的水、電、風(fēng)、氣，約占成本的1.5%～2.0%。除氧氣外其它動(dòng)力消耗很難通過操作從成本上反映出來。但操作水平的高低、終點(diǎn)控制的準(zhǔn)確率影響氧氣消耗直接影響到成本。目前120t轉(zhuǎn)爐平均噸鋼耗氧量為50m³，因操作水平的高低和終點(diǎn)控制的好壞，一爐鋼吹氧時(shí)間相差30秒是很普遍的，耗氧量即相差約202.5m³，價(jià)格101.25元，噸鋼成本就相差0.81元。采取的措施有轉(zhuǎn)爐搭配好鐵水廢鋼，控制熱平衡，提高終點(diǎn)命中率，實(shí)現(xiàn)“高拉一次補(bǔ)吹出鋼”操作，減少后吹。

7  降低連鑄鋼水消耗

7.1  加強(qiáng)管理，減少現(xiàn)場(chǎng)廢品

連鑄坯切頭切尾、中包殘鋼、氧化鐵皮、鋼包鋼水殘留是連鑄產(chǎn)生的現(xiàn)場(chǎng)廢品，這些廢品量的多少直接影響到連鑄鋼水消耗，采取的措施有提高技術(shù)操作水平和連澆爐數(shù)，減少打擺槽的次數(shù)，減少開澆鋼水流損量和頭尾坯切損量；改進(jìn)火焰切割裝置和起源類型，減小割縫，從而達(dá)到減少鑄坯氧化損耗；經(jīng)常檢查鋼包包底是否存在凹坑，發(fā)現(xiàn)凹坑及時(shí)修補(bǔ)，以減少鋼包鋼水殘留損失；通過逐流堵澆控制尾坯的操作和實(shí)際測(cè)量鋼液面相結(jié)合，將中間包殘鋼液面控制在50mm左右，提高了連鑄鋼水收得率。

7.2  減少質(zhì)量廢品

推進(jìn)全程無氧低過熱度穩(wěn)態(tài)保護(hù)澆注，保護(hù)渣加入執(zhí)行“黑面”操作，液渣層厚度保證在8～15mm，粉渣層厚度20～30mm，總渣層厚度為40～50mm；穩(wěn)定中包、結(jié)晶器液面，中包液面≮600mm，結(jié)晶器液面波動(dòng)±3mm；優(yōu)化浸入式水口的插入深度和側(cè)孔傾角，板坯插入深度125±5mm為宜，側(cè)孔傾角定為10°～15°，方坯浸入式水口的插入深度為100±20mm；優(yōu)化二冷配水制度；通過以上種種措施，鑄坯質(zhì)量得到大幅提升，相應(yīng)降低了連鑄鋼水消耗。有資料證明：成坯率每提高0.1%，鋼鐵料消耗下降1.099kg/t；軋后退廢率每少0.1%，鋼鐵料消耗降低1.1kg/t。

7.3  連鑄上大包下渣檢測(cè)裝置

一般情況下，鋼包下渣5～20s后才能判斷出來。實(shí)際生產(chǎn)中，為了防止渣子流人中間包而提前關(guān)閉水口，導(dǎo)致鋼包中存留大量鋼水。采用下渣檢測(cè)技術(shù)后，鋼包剛開始下渣時(shí)就能檢測(cè)到并及時(shí)關(guān)閉水口，鋼水收得率提高了0.2%～0.6%。據(jù)說寶鋼應(yīng)用鋼包下渣檢測(cè)裝置后，鋼水收得率大約平均提高了0.4%。

8   結(jié)論

通過技術(shù)創(chuàng)新和加強(qiáng)管理，強(qiáng)力推進(jìn)精細(xì)化管理，煉鋼的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)全面刷新，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行保持在高水平。