近年來,由于國內外鋼鐵市場的不斷低迷，按常規(guī)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(yè)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(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)利潤水平更具有現實意義。

1. 低成本轉爐煉鋼概況

   國內煉鋼廠生產工藝一般為：鐵水預處理脫硫→頂底復吹轉爐（精煉）→連鑄。煉鋼成本控制的水平直接影響到鋼鐵企業(yè)產品的市場競爭力，其中轉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，進一步降低原輔料消耗，也是實現降低轉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爐渣中的鐵，一般100kg爐渣含鐵15kg~20kg，渣量80kg~100kg/t。針對轉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。

 “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，實現煉鋼廠降低生產成本的目的。

2. 降低轉爐成本措施分析

 a. 鐵水“三脫”預處理

  低成本轉爐煉鋼技術的預處理中，鐵水“三脫”占據著重要的比重，預處理中，原料鋼材才經過高爐煉造后首先要進行脫硫處理，其次要進行脫磷與脫碳處理，處理后的殘渣進行再利用精煉，經過高速板抷連鑄機處理達到預處理目的。高爐煉造中可以明顯看出使用了“一罐到底”技術，它能夠對于鐵水包進行多功能化處理，脫硫處理效率達到98%以上，處理后的半鋼材磷質量分數低于0.0346%，基本實現脫磷化。

 b. 脫碳爐提高供氧強度

 轉爐生產高效化中重要組成部分就是使得煉鋼過程速率提升，所以需要進行供氧強度的提升，提升供養(yǎng)強度的重要優(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，能讓終點控制相對容易穩(wěn)定。在日本的JFE福山廠中的兩座300t轉爐中采取了脫磷與脫碳雙聯工藝過后，吹煉的時間得到了縮減，降低了2min，同時終點操作所需時間也縮短了1min，成功將冶煉周期從29min降低到了26min，作業(yè)率提升了4%。

 c. 全程吹氮轉爐低吹工藝探究

 對于低成本轉爐煉鋼技術而言，大多采用的是使用頂吹或是低吹氮氣等惰性氣體來進行對于煉鋼全程的推動，全程吹氮技術能夠對于鋼水氧化性進行降低，對于氣體雜質進行統(tǒng)一清除。在煉鋼過程中的個碳氧反應區(qū)表層溫度可以達到2600℃，對于表明活性元素而言會降低其對于脫氮的阻礙作用，鋼液會在這時經過一系列的碳氧反應生成較多的一氧化碳氣泡，這些能夠自由行動的氣泡會進行脫氮。在低成本轉爐脫碳過程中會因為吹氧而發(fā)生相對比例餓的碳氧反應，反應中會出現較多的一氧化碳氣泡，轉爐吹氧脫碳過程中脫碳的速度與脫氮速度有著關系式。

3. 轉爐煉鋼控制模型研究

 a. 轉爐模型靜態(tài)控制研究

  對于一般情況而言，轉爐模型煉鋼的靜態(tài)控制是通過建立起相對充足數據后，經過已知原料充當初始條件，在計算機中進行模擬吹煉并充分計算的過程。通常靜態(tài)控制分為三種模型，分別是統(tǒng)計模型，增量模型與理論模型。

 b. 轉爐成本預測模型研究

  轉爐重點優(yōu)化控制屬于轉爐成本預測模型研究的一個難點，它相對更為復雜的反應機理使得最終終點的精準度得到了相對較大的降低，所以需要進行對于轉爐煉鋼情況下的精準化終點預報，也需要進行對于轉爐煉鋼終點的優(yōu)化控制，孫宗輝教授通過已有的冶金學的原理，將優(yōu)化金屬爐料配比作為實驗研究的重點目標，對于現行規(guī)劃模型配比爐料進行統(tǒng)一規(guī)劃，充分證明了該模型對于轉爐成本的降低是存在著較大的價值的。

 c. 轉爐煉鋼控制模型涉及算法研究

  對于轉爐煉鋼控制模型算法中，目前國內外統(tǒng)一研究認為成本作業(yè)法（Activity-Based Costing ABC）屬于相對實用的算法，這種算法開始于20世紀80年代末，它對于作業(yè)，成本與作業(yè)會計這些名詞做了相對精準系統(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。目前我國的鋼鐵企業(yè)由于企業(yè)龐大，且運用先進算法較晚，所以無法準備保證核算數據的明細與及時性，對于真實成本的輸入數據難以計算，這些先決條件決定了ABC法適合用于目前我國鋼鐵企業(yè)的煉鋼技術模型成本核算模式。

4. 結語

  現階段國內外轉爐煉鋼技術研究企業(yè)都存在轉爐渣料消耗相對較多，渣中雜質含量較高的問題，所以需要轉爐技術利用返回終渣來減少這種現象的發(fā)生，同時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，所以需要進行對應終渣的反復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象進行成本控制與模型構件，為企業(yè)一線低成本轉爐煉鋼技術研究提供理論依據，通過對于低成本轉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爐煉鋼技術。