转炉钢种分类优化炼钢成本的方法

滕广义

（河钢集团承钢公司，河北 承德 067002）

面对我国钢铁行业实体经济规模整体增速下滑及当前全球钢铁经济萎靡的不利经济形势，在高生产成本低劳动利润的经济重压下，钢铁企业纷纷通过采用工艺结构优化、技术改革创新方式来有效控制成本降低生产经营成本。以转炉物料平衡、热平衡为基础，以成本控制为目标，通过减少热量损失、消除资源浪费、提高生产力、减少单位消耗和采用适当的生产工艺取得了很好的效果。

1 炼钢工序成本的组成及分析

1.1 炼钢成本主要组成

国内知名炼钢厂家按生产工艺一般可分为：镀锌铁水吹铝预处理镀锌脱硫—吹铝顶底复合钢吹铝旋转炉——精炼—铁钢连铸。炼钢合金工序中的成本主要分为有三种可自由控制的的成本、固定成本和材料回收综合利用，其中可控制的成本主要包括炼钢铁料大量消耗、合金的原料、辅料、动力等，回收综合利用成本指的是热能大量回收、铁金属元素大量回收两个大部分。炼钢回收系统还需要对前期可控材料成本和炼钢回收后再利用后的部分成本进行前期重点统计分析，才是高效降本的技术攻关关键方向[1]。

1.2 影响炼钢成本的因素分析

炼钢回收成本主要包括有可控炼钢成本、固定成本和炼钢回收资源利用，对钢铁企业而言对其影响最大的成本是炼钢可控固定成本，可控固定成本主要包括所用钢铁料材的消耗、合金原材料、辅料、动力等。其中我国钢铁料使用消耗大约每年占我国炼钢企业总成本的86%，降低我国钢铁料使用消耗成本是目前降低我国炼钢企业成本的主要有效途径之一。

1.3 降低炼钢成本的工艺技术分析

转炉炼钢冶炼生产过程的转炉钢铁料质量消耗在转炉总的钢铁料中大约占有65%以上，降低转炉钢铁料质量消耗主要措施有通过减少炉渣喷溅、降低铁损、减少大量倒渣转炉带渣炼钢、少量倒渣转炉炼钢等主要工艺控制措施[2]。国内外炼钢企业为了降低产品炼钢工艺成本采用工艺技术措施很多，最主要的仍是企业要根据生产设备、装备技术水平、原料和燃料利用条件以及企业生产的炼钢产品性能特点因素来合理选择自己适合的炼钢工艺技术。

2 炼钢工艺优化实践

2.1 工艺优化

工艺主要控制是基于设备工艺装备和使用工艺技术控制的有机组合，不同类型钢铁企业装备拥有不同的设备工艺技术、不同的设备工艺技术、不同的装备使用者和用户，在正确选择钢铁产品工艺技术和使用工艺控制装备时，充分发挥自身工艺装备技术优势，并充分集中利用优势装备技术，以较为灵活经济的生产方式设计生产研制出可以满足用户各种不同性能需求的钢铁产品，是近年多以来钢铁冶金行业工作者一直都在致力于和研究的一个问题。选择不同质量工艺流程钢种管理过程中也同样应严格遵循以下基本工艺控制管理原则：①不同产品质量工艺钢种不同工艺流程可分别进行选择不同工艺流程，前提条件必须是满足用户要求，兼顾不同工艺流程成本；②同一质量工艺流程钢种也同样应分别考察工艺流程管理体系成分优化与不同工艺流程成分优化管理体系中在流程上的优化各自对不同工艺流程成本与不同产品质量的直接互动影响，在为了能够充分满足广大企业消费者不同产品质量工艺管理控制要求时也同样应遵循适用最低化的技术成本工艺控制管理原则；③为了有效率地保证质量和进行成本上的控制，可以根据不同用户实际要求和不同产品规格分别进行选择不同的钢种工艺控制流程。④要细分产品规格体系细化产品成分规格体系，明确生产控制，将各种钢类的材料消耗降至规范。⑤如何充分利用目前工业化的预脱硫处理工艺技术尽量减少化工产品质量生产成本，满足用户要求，工艺管理进行不断优化，这也就是如何有效保证化工企业提高产品质量和进行安全控制降低产品质量生产成本的重要安全控制技术因素。

2.2 优化时间流

通过有效缩短物流辅助作业时间和节省物流作业时间，实现各个流程间的作业时间管理平衡，从而有效抑制各个工艺热能的损失，降低各个工序间的能耗，消除不必要的辅助作业流程时间及非必要作业流程时间，提高流程时间管理效率。主要通过如何严格执行有效冶炼设备生产车间时刻表与如何准确保证严格执行有效冶炼生产时刻表两个关键方面分别进行了生产时间与物流的管理控制与系统优化。

（1）保证冶炼进度运行的条件。炉机优化匹配，保证每道工序工艺时间参数分配的科学性和合理性，设定连浇炉数，并制定连浇生产组织甘特图。转炉冶炼周期和相关钢种的精炼周期往往是影响转炉匹配的主要因素，在指出钢材种类、断面和工艺流程的前提下，确定连铸机拉速，将拉钢周期确定为优化时间流程的依据和关键。例如，通过优化造渣工艺、提高供氧强度、优化出钢口结构等，控制冶炼周期由35min到30～32min，这样每炉转炉装铁时间可顺延2～3min；通过优化精炼钢水条件、转炉出钢提前造渣、优化操作、精炼周期控制在28至33min之间，通过优化拉速和辅助工艺参数，提前造渣及优化操作等措施精炼周期由40min优化后36～38min，钢液单炉周期可缩短2～4min，优化调度功能。简化生产组织主要是尽量减少生产过程交叉作业，尽可能实现连铸机一炉(转炉)生产模式；调度职能的优化主要以提高工作效率和保证产品质量为目标，要求生产调度统一，执行有序，时间最短，目的是提供炼钢-连铸工艺，五不等、四精准，即“不等铁水、废钢、成分、钢包、渣罐”、“成分、温度、重量、时间精准”，承钢150吨炼钢系统1～5月的计划工作时间近年来减少了56小时，与去年同期相比约为11小时/月；转炉碳温双命中由87%～93%，且产品成分检测合格率稳定在99.70%以上。稳定设备运行，控制非稳态熔炼生产时间。必须提高设备运行速度，最大限度地提高设备能力，控制设备故障时间。在常规生产过程中，如果设备突然故障影响到60分钟，仅在炉内精炼，消耗功率约为18.75千瓦/吨，约10.5元/吨，再加上其他的能量、水、电、电损失因此，稳定设备运行，加强设备管理，控制冶炼非平稳生产是一项重要工作。稳定生产过程加工操作，提高不锈钢水合金冶炼产品质量，保证各个工序间准时交货，便于设计优化产品生产过程组织。

（2）冶炼规划的制定和应用。该管理系统模型是完全参照中国铁路运输系统高轨列车运行时刻表管理模型进行设计的，通过为现场炼钢各铸造工序分别设置生产基准点，设定各冶炼工序的生产标准点和生产管理周期，生产管理组织完全可以遵循现有冶炼物料生产线的时刻表，并将冶炼物料实际生产到达各冶炼工序的生产时刻、完成生产时刻与实际计划生产时刻分别进行自动跟踪和实时对比物料分析、动态物料优化、实时物料定量等以展示针对生产组织运行和企业标准化管理要求的巨大差异，指导现场冶炼生产管理组织。同时，在现场工艺生产调度组织执行过程中，严格执行生产标准值和工艺生产时间(根据每个钢种工艺流程的基本要求，符合每个钢种工艺各节点的生产标准值和工艺生产周期)，严格按照现场生产人员调度的工作计划和各节点按时组织现场生产，实现均衡、稳定、高效、低功率生产。

2.3 优化信息流

是指为了收集、传输和便利数据而进行的信息交流。信息流不仅仅只是企业生产经营过程中大数据的信息管理和数据分析，也是公司表示信息流是平台的技术基础。目前，信息管理技术已经发展成为我国钢铁企业生产经营管理信息系统的组成部分，对于不断提高生产管理水平、提高钢铁生产管理效率、实现无纸化工作至关重要。信息流的质量管理和技术优化可以应用于形成一个闭环，从优化企业生产资源管理综合利用→生产过程信息质量综合管理→了解最终产品设计→了解用户需求→了解用户实际需求过程信息和产品使用过程质量管理信息综合反馈系统→优化企业生产资源综合采购质量管理，使企业信息流充分发挥目前企业原有的质量管理技术优势。

3 控制炼钢生产成本的有效措施

3.1 合理开发利用新技术探索钢铁生产机制

积极探索引进新型的技术和方法研究我国炼钢生产机制，将极大有助于更好地广泛了解和深入熟悉我国炼钢生产过程，从而大大减少炼钢原材料和现代工业所用燃料的大量消耗。随着国内外新型钢铁产品生产工艺技术的不断发展，研究出和开发了许多新的新型钢铁产品生产工艺技术。

3.2 制定重要的技术和经济指标

钢铁企业的一些计量设施存在缺陷，原始数据收集薄弱，工艺计量误差较大，很难计量钢铁生产过程中计算单路炼钢生产所需的能源成本。主要的技术和经济指标是全面的，直接关系到钢铁生产的所有环节和系统。获得主要技术和经济指标是控制钢铁生产成本的主要矛盾。

3.3 加强对生产作业的控制，实现作业的稳定性和完整性

企业在管理钢铁生产成本时，应根据自身生产情况和原材料条件，不断总结科学合理的流程运行方式，让流程操作人员熟练、定期地操作，以减少企业生产事故，确保安全稳定的生产关于作业细节，作业人员必须在作业中从事繁重的性工作，成本控制必须贯穿施工作业的全过程，对于成本控制作业人员，必须加强企业培训，积累成本控制经验和信息，加强控制。

3.4 和谐的调查制度

可以确保生产、技术和成本制度的顺利实施，并对生产成本进行最优控制。其目的是监督生产、技术和成本制度的执行情况。只有在协调一致并能最好地控制生产成本的情况下，才能认为这种制度是最有效的评价。其一有助于员工最大限度地发挥价值，调动工作人员重要性的主要根源，充分利用主观能动性，培养创新精神，并做好工作。考核的奖励必须根据工作效率在不同层次上确定，有效努力报酬越高，鼓励雇员实现自己的价值。每个员工积极发挥自己价值。企业以和谐、融洽、共存、更好的合作、减少损失和降低成本为荣。第二评价制度必须兼顾效率和公平。生产岗位，每个员工的职责始终可以分为重要岗位和辅助岗位。各岗位职责的贡献，关键岗位是实现生产意图、盈利能力和降低成本的关键，奖励应偏向关键岗位，体现效率的优先地位。还需要调动次要岗位职工的生产积极性，做好工作，做好服务，最大限度地实现企业利润的平衡。

4 结语

通过将钢分类成本与分类周期相比较，长周期钢的成本较高，短周期钢的成本较低。阐述了如何使用该方法对钢类进行分类，更准确地反映了不同钢类的指标和成本。钢类型的成本准确反映了不同钢类型之间的成本变化。它支持钢成本的细化，准确反映了钢指数和成本的变化。按钢分类的钢生产指标准确反映了各种钢类型的实际生产、技术、加工和生产难点。每一钢类计算的成本更准确地反映了不同钢类之间的成本变化，从而最大限度地提高了钢成本和指标分摊。