炼钢降本增效的途径及措施

1、炼钢降本增效的途径及措施尹飓罗保国谭岩韩国良（江西萍钢实业股份有限公司）摘要：金融危机当前，面对下滑的利润，几乎所有的企业都会想到降低成本，增加效率。降低成本说起来容易，做起来难，但企业要走出困境，逆势发展，降低成本却不失为一条路。炼钢成本主要由三部分构成：可变成本、固定成本和综合回收利用。其中可变成本是指随产量的变化总耗量也跟着升降的项目，包括：钢铁料消耗、合金料、辅料、耐火材料、动力等。依据炼钢成本三要素，公司精心拟定了多项成本考核指标，依托管理和技术创新，并通过将各环节、各工序的成本要素细化分解到各个岗位，全方位推进降本增效工作。本文以120t转炉冶炼H08A钢种为例，着重分析阐述了炼钢

2、厂降低成本的途径和措施，针对性的采取切实可行的措施和在生产实践中可操作的步骤来降低可变成本，取得了明显效益。关键词：炼钢成本途径措施1前言自全球金融危机以来，钢材市场跌宕起伏，钢铁产业结构调整的步伐日益加快，钢铁企业的生存形势越来越严峻。2010年萍钢实业股份有限公司确立三大战略目标，低成本战略是其中之一。九江分公司炼钢厂120t转炉作为公司整个工序的其中一个单元，承担着近1/2的降本增效重任。为此公司对标挖潜，精心拟定了多项成本考核指标，依托管理和技术创新，并通过将各环节、各工序的成本要素细化分解到各个岗位，全方位推进降本增效工作。炼钢成本主要由三部分构成：可变成本、固定成本和综合回收利用。

3、其中可变成本是指随产量的变化总耗量也跟着升降的项目，包括：钢铁料消耗、合金料、辅料、耐火材料、动力等。本文以120t转炉冶炼H08A钢种为例，针对性的采取切实可行的措施和在生产实践中可操作的步骤来降低可变成本，取得了明显效益。2降低钢铁料消耗钢铁料消耗是指冶炼1t钢需要多少公斤钢铁料，它是炼钢厂的主要技术经济指标之一，其指标水平直接反映了炼钢厂工艺装备、管理水平和钢铁企业的盈利能力，由于钢铁料成本占炼钢总成本的86%以上，因而降低钢铁料消耗是降低炼钢成本的主要途径之一。2.1 铁水预处理铁水是转炉炼钢的主要原料，为了减轻转炉冶炼负担，目前已普遍采用铁水脱硫预处理工艺。铁水脱硫处理的铁损主要发生

4、在处理前后的扒渣带铁和处理过程中的喷溅及铁水倒运泼铁、沾铁等。扒渣带铁与铁水自带的高炉渣和脱硫渣量成正比，其中脱硫渣量的大小与采用的脱硫粉剂有关。九江炼钢厂采用混合喷吹脱硫工艺，脱硫剂消耗为3kg/t铁，相应的渣量为3.48kg/t铁，扒渣铁损为2.0kg/t铁，并得出当粉气比100kg/m3时，可使喷溅控制在1%以下，有效减少了铁水喷溅损耗。同时尽量减少铁水预处理过程中的倒运次数，也能有效减少铁水的运输损耗。通过沙钢等企业的实践，在高炉铁水罐内直接进行脱硫处理再将脱硫铁水兑人转炉一一罐到底”的方式，相较其它方式减少了倒罐次数，降低了铁水的热量损失，减少了铁水的倒运损失，从而有效的降低了转炉钢

5、铁料的损耗。2.2 入炉金属料消耗冶炼H08A入炉金属料铁水占85%,废钢占15%,金属料消耗有固定的和可控的。固定的消耗是指入炉金属料元素的化学烧损。表1100kg金属料各元素氧化量项目w/%CSiMnPS铁水4.250.550.350.1000.035废钢0.150.240.450.0300.020平均3.6350.50350.3650.08950.03275终点0.060.000.100.0150.015烧损量/kg3.5750.50350.2650.07450.01775烧损量合计4.44这5大元素相加之烧损为4.44%,即吨钢消耗为44.4Kg,吹炼过程化学烧损是不可避免的。金属料消

6、耗可控的部分是铁的吹损，主要是渣中FeO、铁珠的含量以及喷溅到炉外的铁损，这些都与操作有直接的关系，为此把降低消耗的重点放在这里。2.2.1 提高转炉终点命中率由于H08A钢种要求转炉终点碳含量控制在0.08%以下，成品碳含量控制在0.10%以下。为达到终点碳含量的要求，过去转炉采用一次补吹或两次补吹法，转炉终点碳平均为0.03%,造成转炉终点碳低，钢水氧性强，炉渣中TFe含量高达22%。研究表明，在吹炼趋近终点时，随着金属碳含量的降低，特别是吹炼至临界碳含量（CW0.20%时，碳的氧化速度会急剧地下降，金属中氧含量和渣中汇FeO含量相应地增加；转炉每增加一次补吹，炉渣中FeO含量至少增加5%

7、。为此开展了提高转炉终点命中率的攻关，要求转炉在冶炼H08A等低碳钢种时，转炉做到高拉补吹一次出钢，同时为减少后吹，要求僦前钢水的碳含量控制在0.06%0.08%。通过一系列技术攻关和采取相对应的措施后，转炉的终点命中率大幅度提高，转炉在冶炼H08A等低碳钢种时出钢C为0.06%0.08%合格率达到90.6%,僦前钢水碳含量平均为0.068%,钢水的氧性下降，炉渣中的TFe达到7%8%,下降了约6%,减少了金属氧化的损失。2.2.2 采用少渣炼钢和终点压枪操作，降低渣中铁损在降低炉渣中TFe的同时，采取少渣炼钢，降低渣中铁的损失。通过理论计算可知，渣量每减少0.1%,钢铁料消耗降0.5kg/t

8、。在公司石灰质量明显好转且相对稳定的情况下，对转炉的造渣制度进行了优化，在保证转炉有合适的碱度和氧化镁含量以达到去除P、S及维护炉衬的情况下，降低石灰及散装料的消耗。通过优化后，与2009年相比，在相同铁水的条件下，石灰、改渣剂和轻烧白云石三种辅料累计下降了吨钢25Kg,转炉的渣量由过去的吨钢126Kg下降到吨钢105Kg。目前部分铁水罐次由于铁水带渣量大，造成石灰加入量大，因此下一步考虑铁水预处理时加入铁水稀渣剂，减少铁损和铁水带渣量。研究表明：渣中汇FeO每降1%,钢铁料消耗降2kg/t,通过硬性规定终点枪位必须在最低位置吹炼时间30s钢水中TFe由22%下降到8%左右，减少了渣中铁的损失

9、，降低了钢铁料消耗。2.2.3 减少吹炼过程的喷溅，降低金属料损失喷溅产生的原因主要是吹炼中期碳氧激烈反应，瞬间生成大量的CO气体急剧排出，带动钢渣喷出炉口。通常喷溅造成的金属损失为0.5%5%,通过加大对合理炉型的控制，控制合理的炉容比；搭配好铁水废钢、做好炉内热平衡，使熔池温度均匀上升；优化供氧和造渣制度，制定枪位控制和渣料加入时机曲线图；提醒操作者及时采取措施防止喷溅发生，转炉喷溅率明显下降，由原来的17%降低到现在的0.85%。由此使吹炼的金属料消耗由原来的9.2%降低到6.54%。2.2.4 提高技术操作水平，减少钢水回炉和成分废事故因钢水质量不合格，而造成的钢水回炉是非工艺吹损的重

10、要方面。转炉在冶炼H08A钢种因钢水质量不合格造成回炉的原因主要是钢水温度低，钢水P、S高或因转炉出钢下渣量大回P严重以及脱氧过死拉不出。要减少钢水质量不合格而造成的回炉采取的措施主要有铁水预处理脱硫；提高炉前操作技术，采用高拉补吹工艺，提高终点命中率；优化脱氧合金化制度；及时更换出钢口，加强出钢口的维护，提高挡渣成功率，减少回磷量；与此同时把钢水供应时间纳入钢水质量范畴，保持炉机匹配的协调原则。2.2.5 降低出钢温度divjIfi在保证连铸可浇性的前提下，降低转炉出钢温度，减少因钢水温度高对耐材的侵蚀量，从而达到降低消耗和成本的目标；根据某厂的经验，终点碳CV0.24%时，每增减碳C=0.

11、01%,则出钢温度也要相应减增23C。因此，在冶炼H08A钢时，出钢碳控制在0.06%0.08%之间，可有效降低H08A钢出钢温度。通过理论计算，转炉出钢温度每增加1C,钢铁料消耗上升0.53kg/t,成本上升1元/t钢。2.3 推进精细化管理，控制入炉冷料消耗转炉冶炼H08A钢种入炉的冷料为2022t,占金属料的15%。入炉的冷料分为外购废钢（统废、重废、打包块）、生铁块和自循环废钢（切头、渣钢）。这些冷料在市场上价格是不等的，而且处于波动状态。目前120t转炉的入炉冷料吨钢成本控制在380元左右。在满足工艺要求的基础上，通过轻重废钢合理的搭配使用，提高了废钢的收得率。2.3.1 加强入炉冷

12、料的精细化管理将废钢、生铁块、切头、渣钢等不同冷料进行分类存放，并在废钢斗上标明每斗冷料的配比及重量。同时新建两个废钢地磅，保证每斗冷料计量准确，配比达到规定要求，实现冷料配比精细化。目前炼钢使用的是两座1780m2高炉的铁水，每座高炉的铁水成分不尽相同，理论上入炉冷料也不一样。通过组织技术人员对不同铁水成分加不同冷料试验，制定了相对应的冷料加入模型。在生产组织上，相关环节衔接紧密，工作超前，保证了生产节奏，为转炉生产创造了良好的外部条件。2.3.2 对钢铁料考核指标进行细化管理每一炉次加入的铁水、生铁块、废钢、渣钢、磁选钢粒、球团矿都要进行成本核算，从而使核定指标更科学、全面，有利于促进总消

13、耗、总成本的降低。2.3.3 增加废钢比钢铁料中大约有4.5%左右的非铁元素被吹损，废钢中非铁元素的吹损大约只有0.675%,故当用1%废钢置换铁水时，非铁元素的吹损率约为4.41%,即每增加1%废钢比可减少非铁元素吹损0.086%,另外由于加入废钢后非铁元素的氧化物减少，预计每增加1%的废钢比，铁元素的损失大约可减少0.03%,两者综合起来的效果是每增加1%的废钢比可降低吹损0.12%,若废钢比提高20%,吹损率可降低2.40%左右。2.4 采取大包回渣操作大包回渣操作是指钢水在连铸台浇完后大包内的渣子倒回到盛有钢水的大包内，该渣子作为下一炉钢水精炼的部分顶渣。实践和理论表明LF精炼后的炉渣

14、仍具有脱硫、控制脱氧、吸附夹杂等精炼效果，而且起到快速化渣的效果。在回渣操作的过程中由于钢包内没有浇完的钢水也翻到钢包内，这大大减少了注余损失。由此一项可降低钢铁料消耗吨钢在4Kg左右。通过控制入炉金属料的消耗，使得H08A钢铁料消耗控制在1080以下，实现了较低的成本控制。3降低合金消耗转炉冶炼H08A钢种时使用的合金为低碳镒铁和钙铝铁、铝镒铁、镒硅合金。钙铝铁和铝镒铁主要是脱除钢水中的氧和提高钢中的Als含量，而低碳镒铁主要是用于配加钢水的Mn，镒硅合金主要是用于配加钢水的Mn和使H08A钢中的Si含量达到0.02%0.03%以减少皮下气泡的发生。降低合金消耗关键是如何提高合金的收得率：首

15、先提高终点命中率降低钢水的氧性；其次是优化脱氧工艺，调整合金的加入时间和时机，理论和实践表明在炉后加合金其收得率要明显低于下道工序合金的收得率；再就是提高挡渣成功率。通过工艺调整后，在保证相同的效果下，目前出钢过程中加入的合金中仅钙铝铁的加入量每炉钢减少了50Kg。当然H08A的脱氧合金化工艺还有待于进一步的完善。divjIfi4降低辅料消耗转炉使用的辅料有活性石灰、轻烧白云石、镁球和球团矿。转炉使用的造渣材料在炼钢成本中占有相当大的比例，特别是炼钢石灰消耗的高低对炼钢生产中的各项指标有重要的影响。为降低石灰的消耗，通过降低终渣TFe含量的技术攻关后，在转炉造渣操作上由高碱度高MgO操作向低碱

16、度低MgO操作的根本性转变，炉渣的碱度和MgO含量分别由过去的平均3.5、12.4下降到2.8、8.0,石灰的消耗也由过去的吨钢67Kg下降到目前的吨钢51Kg,吨钢降本将近5元。在其它辅料的选择上，考虑有利于溅渣护炉，在提高炉渣中MgO含量和渣子粘度前提下，使用价格便宜的轻烧白云石与镁球进行了合理搭配使用。5降低耐火材料炼钢用的耐火材料种类较多，约占炼钢成本的1.5%。降低耐火材料消耗关键是加强管理和通过技术创新来实现的。目前九江炼钢厂采用的吨钢总包形式，将成本的压力转移给供货商，从实施效果来看效果明显。提高钢包包龄钢包包龄的高低不仅会给生产组织带来被动，同时会增加耐火材料的消耗，增加成本。

17、为了提高钢包的寿命，首先规范出钢操作，减少出钢初期钢流对迎钢面包壁的冲刷，同时降低出钢温度和钢包的烘烤严格按照烘烤曲线执行，确保钢包烘烤好；其次规范出钢挡渣操作，减少下渣量；另外在平时使用过程中加强对钢包的维护工作，使得钢包包龄大幅度提高，平均达到80次以上，最高达到100次。降低溅渣护炉的消耗转炉溅渣护炉的消耗主要是氮气和镁质耐材。转炉在溅渣护炉的过程中氮气的压力和溅渣时间基本上固定的，氮气的费用也是相对恒定的。溅渣用的镁质耐材有镁球和轻烧白云石，两者价格比是2.8:1,镁质耐材的消耗与转炉的造渣工艺和对终渣MgO含量要求有关。通过优化转炉造渣工艺，实现低碱度低MgO双低造渣法以及小渣量操作

18、，溅渣用的镁质耐材消耗与去年相比吨钢下降10Kg以上，吨钢降本5元。降低补炉材料的消耗补炉材料的消耗主要是指转炉耳轴喷补料和大面（渣面和钢面）补炉料。通过实行高拉补吹工艺、提高溅渣护炉效果、加强对合理炉型的控制、调整补炉方式等措施来降低补炉材料的消耗。目前补炉材料的消耗为1.6kg/t,较去年吨钢下降了0.81元。提高中包包龄由于钢包大量下渣，特别是强氧化性的熔渣，会侵蚀钢包滑动水口、保护管、挡渣墙、挡渣坝、稳流器以及中间包耐材和塞棒，降低耐材使用寿命，减少连浇炉数。采用低过热度稳态保护浇注和大包下渣检测技术，能够减少下渣量，有效延长耐材寿命，增加连浇炉数。6降低氧气消耗动力消耗是指每吨钢所耗

19、用的水、电、风、气，约占成本的1.5%2.0%。除氧气外其它动力消耗很难通过操作从成本上反映出来。但操作水平的高低、终点控制的准确率影响氧气消耗直接影响到成本。目前120t转炉平均吨钢耗氧量为50m3,因操作水平的高低和终点控制的好坏，一炉钢吹氧时间相差30秒是很普遍的，耗氧量即相差约202.5m3,价格101.25元，吨钢成本就相差0.81元。采取的措施有转炉搭配好铁水废钢，控制热平衡，提高终点命中率，实现高拉一次补吹出钢”操作，减少后吹。7降低连铸钢水消耗加强管理，减少现场废品连铸坯切头切尾、中包残钢、氧化铁皮、钢包钢水残留是连铸产生的现场废品，这些废品量的多少直接影响到连铸钢水消耗，采取的措施有提高技术操作水平和连浇炉数，减少打摆槽的次数，减少开浇钢水流损量和头尾坯切损量；改进火焰切割装置和起源类型，减小割divjIfi缝，从而达到减少铸坯氧化损耗；经常检查钢包包底是否存在凹坑，发现凹坑及时修补，以减少钢包钢水残留损失；通过逐流堵浇控制尾坯的操作和实际测量钢液面相结合，将中间包残钢液面控制在50mm左右，提高了连铸钢水收得率。减少质量废品推进全程无氧低过热度稳态保护浇注，保护渣加入执行黑面”操作，液渣层厚度保证在815mm,粉渣层厚度2030mm,总渣层厚度为4050mm；稳定中包、结晶器液面，中包液面4600mm,结晶器液面波动i3mm；优化浸