技術(shù)進(jìn)步優(yōu)化煉鋼工藝結(jié)構(gòu)降低生產(chǎn)成本

13/13加快技術(shù)進(jìn)步優(yōu)化煉鋼工藝結(jié)構(gòu)降低生產(chǎn)成本摘要

著重闡述了福建三鋼（集團(tuán)）有限責(zé)任公司煉鋼廠近年來(lái)加快技術(shù)進(jìn)步、優(yōu)化生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)，使企業(yè)獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益，并對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼的重要技術(shù)措施及效益貢獻(xiàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要描述，最后介紹了“十五”期間圍繞調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量方面的思路。關(guān)鍵詞煉鋼技術(shù)進(jìn)步結(jié)構(gòu)優(yōu)化生產(chǎn)成本ACCELERATINGTHETECHNICALPROGRESSOPTIMIZINGTHEPROCESSSTRUCTURALOFSTEELMAKINGFORPRODUCTIONCOSTREDUCTIONWUDelong(FujianSanmingIronandSteel(Group)Co.,Ltd.)ABSTRACT

ThetechnicalprogressandoptimizationofthestructureofproductionprocessinsteelmakingplantofFujianSanmingIronandSteel(Grop)Co.,Ltd.issummedup.Someimportanttechnicalmeasureswhichmadecontributiontoprofitsofconvertersteelmakingarediscussed.Finally,thethoughtsforreadjustingstructureofproducts,cuttingtheproductingcost,improvingthequalityofproductsin“theTenthFive-yearPlan”areintroduced.KEYWORDS

steelmaking,technicalprogress,structureloptimization,productioncost1

前言鋼鐵工業(yè)全球化的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要緊表現(xiàn)在成本競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)品質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)和銷售競(jìng)爭(zhēng)，而成本的競(jìng)爭(zhēng)是最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的。我國(guó)加入WTO后，鋼鐵企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化，因此，降低成本差不多成為鋼鐵企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段和途徑。福建三鋼（集團(tuán)）有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱三鋼集團(tuán)公司）堅(jiān)決走低成本擴(kuò)張的路子，圍繞降低煉鋼生產(chǎn)成本，不間斷地對(duì)煉鋼工序進(jìn)行一系列的技術(shù)改造，采納新技術(shù)，提升整體裝備水平，使得煉鋼系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)逐步趨于合理優(yōu)化，轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量近幾年平均每年以20多萬(wàn)t鋼的水平遞增，2001年產(chǎn)鋼量達(dá)到169．61萬(wàn)t。2001年在上游原燃材料價(jià)格上漲幅度較大的情況下，立足內(nèi)部挖潛，連鑄坯成本保持在較低的水平，2001年連鑄坯綜合成本為1232．28元/t，抵御住市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)，仍為企業(yè)制造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。2

煉鋼生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化2．1

工藝裝備現(xiàn)狀煉鋼系統(tǒng)裝各有1號(hào)-3號(hào)20t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐3座，由原3×15t轉(zhuǎn)爐擴(kuò)容改造先后于1999年12月15日、30日，2000年1月14日投產(chǎn)；4號(hào)30t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐，于2001年9月23日投產(chǎn)；300t及600t混鐵爐各1座；弧形小方坯連鑄機(jī)4臺(tái)計(jì)13流，1號(hào)-4號(hào)連鑄機(jī)分不于1983年4月、1989年12月、1995年8月和12月投產(chǎn)，其中4號(hào)連鑄機(jī)經(jīng)改造（加大弧形半徑并增加一流）后于2002年1月投產(chǎn)。冶煉的要緊鋼種為熱軋帶肋鋼筋用鋼、一般碳素結(jié)構(gòu)鋼、低碳低硅鋼等。2．2生產(chǎn)工藝流程演變過(guò)程（圖1）（1）裝備3座轉(zhuǎn)爐時(shí)生產(chǎn)工藝流程：（2）裝備4座轉(zhuǎn)爐時(shí)生產(chǎn)工藝流程：要緊有兩種生產(chǎn)組織方案（圖2）：方案A（4號(hào)轉(zhuǎn)爐裝入量與其他爐座一樣時(shí)：）方案B（4號(hào)轉(zhuǎn)爐裝入量增加時(shí)）：3

取得的要緊成效三鋼集團(tuán)公司堅(jiān)持以市場(chǎng)為導(dǎo)向，積極探究投資策略，確定“以適度擴(kuò)大總量，實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益為中心”，對(duì)煉鋼系統(tǒng)進(jìn)行投資改造和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，已呈現(xiàn)出明顯的投資效益。轉(zhuǎn)爐煉鋼多項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)取得明顯進(jìn)步，轉(zhuǎn)爐利用系數(shù)、爐齡、鋼鐵料耗、鐵水耗及連鑄機(jī)作業(yè)率、連澆時(shí)刻、連澆爐數(shù)等指標(biāo)名列同類型企業(yè)前茅。1999-2001年煉鋼轉(zhuǎn)爐連鑄生產(chǎn)要緊技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)完成情況見表（1）表1

1999-2001年煉鋼廠轉(zhuǎn)爐連鑄要緊技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)年實(shí)際成本/元·t-1鋼產(chǎn)量/萬(wàn)t鋼鐵料耗/kg·t-1鐵水耗/kg·t-1廢鋼鐵耗/kg·t-1石灰耗/kg·t-1氧氣耗/m3·t-1補(bǔ)爐料消耗/kg·t-119991203.97114.381084.35847.66236.6963.9463.271.2920001157.07143.471072.79771.08301.7166.9557.990.4920011232.28169.611071.33765.39305.9468.8059.310.17年?duì)t齡/爐·次-1槍齡/爐·次-1鋼包齡/爐·次-1回爐率/%冶煉周期min·爐-1平均爐產(chǎn)量/t·爐-1連澆時(shí)刻/h·組-1連澆爐數(shù)/爐·組-1澆成率/%199911859111580.1830.1825.879.0817.7299.18200015321269610.1329.4829.9714.8430.1099.70200118001241760.1725.3429.7519.1643.4999.564

加快技術(shù)進(jìn)步

提高科技貢獻(xiàn)率

降低煉鋼生產(chǎn)成本4.1

提高全連鑄生產(chǎn)技術(shù)水平

實(shí)現(xiàn)爐機(jī)匹配新的平衡煉鋼廠3座15t轉(zhuǎn)爐匹配4臺(tái)連鑄機(jī)的“三對(duì)四”模式的全連鑄生產(chǎn)，于1996年7月16日一舉獲得成功，并保持回爐率不上升，產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)。實(shí)現(xiàn)全連鑄生產(chǎn)當(dāng)年就為企業(yè)制造4080多萬(wàn)元的直接經(jīng)濟(jì)效益。隨著生產(chǎn)的進(jìn)展和技術(shù)的進(jìn)步，煉鋼廠提出以提高全連鑄水平為突破口，通過(guò)擴(kuò)容和高效化改造，進(jìn)一步優(yōu)化煉鋼系統(tǒng)生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)。從1999年6月開始先后進(jìn)行了1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)連鑄機(jī)的高效化改造，對(duì)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)15t轉(zhuǎn)爐進(jìn)行擴(kuò)容改造，有效容積由原來(lái)18．lm3增加到22．5m3，平均出鋼量由原來(lái)25．8t增加到近30t，冶煉周期由原來(lái)30min縮短到25min，鑄坯拉速由原來(lái)1．4-1．5m／min提高到2．5—3．0m／min（150方坯），整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)達(dá)到了爐機(jī)匹配新的平衡。提升全連鑄生產(chǎn)技術(shù)水平的具體措施要緊有：①堅(jiān)持精料方針。操縱鐵水硅含量為0．45％～0．55％，提高石灰的活性度，要求氣燒窯石灰活性度＞280ml，加強(qiáng)對(duì)廢鋼鐵裝斗的治理并嚴(yán)格考核；②提高供連鑄鋼水質(zhì)量和純凈度。著重操縱好鋼水溫度、改善鋼水流淌性，操縱Mn／S＞15，Mn／Si＞2．5，鋼包底吹氛時(shí)刻嚴(yán)格操縱在3．5—5min；③實(shí)施轉(zhuǎn)爐爐齡攻關(guān)，提高轉(zhuǎn)爐有效作業(yè)時(shí)刻；④應(yīng)用高效化技術(shù)對(duì)1號(hào)一3號(hào)連鑄機(jī)進(jìn)行了改造。重點(diǎn)改造了結(jié)晶器、振動(dòng)裝置、二次冷卻噴淋系統(tǒng)、引錠裝置、切割機(jī)和全程自動(dòng)操縱等7個(gè)部分，關(guān)鍵設(shè)備上如鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)、振動(dòng)臺(tái)、拉矯機(jī)電氣均采納了交流變頻技術(shù)；⑤強(qiáng)化對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉周期和連鑄鋼水正點(diǎn)率的考核，確保全連鑄生產(chǎn)節(jié)奏。4．2

探究濺渣護(hù)爐最佳操作工藝降低耐材消耗在15t轉(zhuǎn)爐上應(yīng)用濺渣護(hù)爐技術(shù)，于1997年7月首先在三鋼集團(tuán)公司煉鋼廠取得成功，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外尚無(wú)先例。通過(guò)近幾年的進(jìn)一步摸索，改進(jìn)工藝和操作，2001年平均爐齡已超過(guò)18000爐／次，實(shí)現(xiàn)1年使用1套爐襯的目標(biāo)，補(bǔ)爐材料消耗也大幅度下降，給企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，采納濺渣護(hù)爐可使噸鋼成本下降3．24元。該項(xiàng)技術(shù)的操作要領(lǐng)是：①利用152型氧槍噴頭（喉口直徑為23．5mm；張角為10°）的特點(diǎn)，提高供氧強(qiáng)度，強(qiáng)化冶煉，解決了因?yàn)R渣占用的作業(yè)時(shí)刻，從而滿足全連鑄生產(chǎn)的爐機(jī)匹配要求；②加強(qiáng)氮氧切換裝置的檢修和維護(hù)，保證了濺渣操作氮氧的安全切換；③通過(guò)改善石灰質(zhì)量（氣燒窯活性石灰活性度達(dá)280～350ml），并采納適合自身?xiàng)l件的爐渣調(diào)節(jié)劑輕燒鎂球，加入量操縱在6kg／t鋼，確保終渣MgO在8％-10％；④對(duì)爐渣的改質(zhì)，采納一種含MgO40％、含C20％的速溶濺渣劑，加入量為1-2kg／t鋼；⑤合理操縱濺渣槍位和濺渣時(shí)刻，保證濺渣效果，槍位一般操縱在距爐底680～1100mm位置，濺渣時(shí)刻操縱在1．5-3min；⑥實(shí)施綜合砌爐工藝，在易損部位選用易掛渣、抗蝕性好的爐襯材質(zhì)；⑦加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，確保設(shè)備與爐齡同步。如何解決侵蝕爐底和提高爐帽壽命仍是今后研究的要緊任務(wù)。4．3

應(yīng)用轉(zhuǎn)爐高效冶煉技術(shù)促進(jìn)增產(chǎn)增效轉(zhuǎn)爐高效冶煉的技術(shù)核心是采納新研制的152型高效轉(zhuǎn)爐氧槍，它于1999年12月開始在煉鋼廠3座20t轉(zhuǎn)爐上使用，取得明顯效果。達(dá)到了提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的目的。在鋼鐵料總裝入量增加3t的情況下，冶煉時(shí)刻縮短了1．67min[1]，噴濺大大減少，鋼鐵料耗由1999年的1084．35kg／t降到2001年的1071．33kg／t，平均槍齡達(dá)241爐／次。轉(zhuǎn)爐冶煉強(qiáng)度的提高，每年可多產(chǎn)鋼約8．5萬(wàn)t，為企業(yè)制造約4千多萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，新型氧槍能夠滿足濺渣護(hù)爐的要求，補(bǔ)爐料消耗操縱在0．2kg／t鋼以內(nèi)。4．4

完善低鐵水耗冶煉操作確保轉(zhuǎn)爐增鋼目標(biāo)由于高爐鐵水不足的制約“瓶徑”，該廠立足現(xiàn)有條件，遵循利用有限的鐵水量達(dá)到多產(chǎn)鋼的目的，探究出一套轉(zhuǎn)爐低鐵水耗冶煉操作制度。近兩年采納低鐵水耗、高冷料比裝入制度，因鐵水耗的降低，在等鐵水量條件下可多產(chǎn)鋼，扣除冷料多投入部分，每年可為企業(yè)多創(chuàng)效益近2千萬(wàn)元。該操作法的要點(diǎn)是：①通過(guò)嚴(yán)格的物料平衡和熱平衡計(jì)算確定裝入制度，20t轉(zhuǎn)爐鐵水裝入量約23t，廢鋼約2t，生鐵塊約8t，30t轉(zhuǎn)爐鐵水裝入量約32t，廢鋼鐵約10t；②嚴(yán)格槍位操縱制度，考慮到冷料比高達(dá)28％以上，采納前期低槍位提溫，中期高槍位化渣，后期降槍脫碳、去硫，實(shí)際生產(chǎn)中槍位一般為開吹槍位800mm，過(guò)程槍位1000mm，終點(diǎn)拉C槍位800mm；③嚴(yán)格加料制度，前期為使熔池快速升溫，開吹時(shí)加入180-200kg輕燒鎂球，2-4min加入第一批渣料500kg，4-8min均勻加入第二批渣料1000kg，8～10min加完剩余100-150kg石灰，依照渣子情況及熔池溫度考慮是否加礦石關(guān)心化渣；④操縱供氧制度，開吹前4min左右，采納大供氧量7000～7500m3／h，4min后操縱氧流量至6200～6500m3／h，待脫C劇烈期過(guò)后，加大氧流量至7500～8000m3／h，以迅速提溫，并促進(jìn)夾雜物上浮，均勻成分，達(dá)到吹煉終點(diǎn)后提槍；⑤減少過(guò)程溫降，連鑄實(shí)施低過(guò)熱度（5～15℃）澆注，提高了連鑄鋼水澆成率。4．5

推廣應(yīng)用小方坯輥道熱送熱裝技術(shù)促進(jìn)節(jié)能降耗該技術(shù)具有簡(jiǎn)化工序，節(jié)能降耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量且投資少、見效快的特點(diǎn)。煉鋼廠2號(hào)和1號(hào)連鑄機(jī)先后于1998年12月和1999年3月實(shí)現(xiàn)向棒材軋鋼廠熱送小方坯，供其熱裝軋制。由于與棒材軋鋼廠運(yùn)距短，熱坯輸送采納輥道運(yùn)送方式，經(jīng)提升機(jī)提升后進(jìn)保溫爐或直接進(jìn)入加熱爐。直接進(jìn)入加熱爐，鑄坯熱送溫度可在800℃以上，少部分因調(diào)節(jié)需要進(jìn)入保溫爐間接進(jìn)入加熱爐的，鑄坯溫度仍在600℃以上。該工藝的實(shí)施當(dāng)年熱裝率即達(dá)到61．29％，近二年熱裝率進(jìn)一步提高，達(dá)到85％以上水平。若按熱裝率85％計(jì)算，每年可為企業(yè)創(chuàng)效益1660多萬(wàn)元（棒材軋鋼廠年產(chǎn)量約70萬(wàn)t），同時(shí)棒材的生產(chǎn)能力得到了進(jìn)一步的釋放，該工藝技術(shù)具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。因此，4號(hào)連鑄機(jī)的改造也考慮了熱送熱裝工藝。4.6

相關(guān)配套有用技術(shù)的應(yīng)用確保煉鋼生產(chǎn)系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)（1）煉鋼靜態(tài)操縱技術(shù)。它作為轉(zhuǎn)爐冶煉操作的一項(xiàng)輔助技術(shù)，從1999年投入至今，為科學(xué)化煉鋼提供了保證。爐前能夠通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)電腦記錄提示進(jìn)行加料、槍位操縱和對(duì)濺渣操作的實(shí)時(shí)監(jiān)控，使得終點(diǎn)命中率不斷提高，爐齡逐步上升。（2）爐前光譜分析儀的投用與煉鋼風(fēng)動(dòng)送樣系統(tǒng)，構(gòu)成了一個(gè)快速在線分析體系，能保證在3～5min內(nèi)準(zhǔn)確報(bào)出鋼的化學(xué)成分，為爐前冶煉制造了良好條件。（3）整體可更換式出鋼口技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用，維護(hù)了良好的爐形，同時(shí)也縮短了停爐時(shí)刻，確保轉(zhuǎn)爐利用系數(shù)的提高。（4）操縱過(guò)程溫降的技術(shù)措施：①實(shí)施鋼包在線烘烤、操縱鋼包周轉(zhuǎn)數(shù)量，3座爐冶煉時(shí)周轉(zhuǎn)包為8個(gè)，4座爐冶煉時(shí)周轉(zhuǎn)包操縱在10～11個(gè)，保證紅包出鋼；②對(duì)連鑄鋼水實(shí)施全程愛護(hù)澆注，鋼包和中間包均加蓋保溫，實(shí)現(xiàn)低溫快注，同時(shí)采納優(yōu)質(zhì)鎂質(zhì)涂料與快換定徑水口壽命相匹配、澆注時(shí)刻達(dá)20～24h的長(zhǎng)壽命中間包；③應(yīng)用鋼包整體澆注技術(shù)，提高鋼包壽命，近二年通過(guò)改進(jìn)澆注料配比，加強(qiáng)治理，平均鋼包齡已達(dá)到76爐／次以上。（5）強(qiáng)化煉鋼過(guò)程物流管制。要緊通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度的指揮中心作用，貫徹“以連鑄為中心，轉(zhuǎn)爐為基礎(chǔ)，設(shè)備為保證”的生產(chǎn)組織方針，對(duì)4座（或3座）轉(zhuǎn)爐實(shí)行主副爐作業(yè)治理，鋼水、鐵水、鋼坯等物料的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)行電子秤計(jì)量，物流的去向通過(guò)電視監(jiān)控，確保全連鑄生產(chǎn)的爐機(jī)匹配。5

下一步進(jìn)展思路通過(guò)“九