揭秘低成本炼钢

在钢铁行业形势严峻，钢企利润空间逐步压缩的情况下，有这样一个团队，他们以市场为导向，敢于尝试、勇于创新、不断调整工艺思路，成功走出一条低成本炼钢之路，各项指标和吨钢成本一直处于行业前列，吨钢成本更是比同行业低100—150元。将低成本炼钢做到极致，为钢铁事业发展实现大跨步的便是新三洲张彦辉的炼钢团队。

怀揣感恩之情，胸有博爱之意。为钢铁事业奉献一生的张彦辉，坚持“授人以鱼不如授人以渔”，为此他将团队十年的创新思维和降低成本措施倾囊相授，希望能帮助更多人做到低成本炼钢，共同推动炼钢事业的发展。

一、少渣炼钢是高效炼钢的精髓

高效炼钢是该团队主导思想，而少渣炼钢是高效炼钢的精髓。少渣炼钢的理念在国内提出比较早，但该理念只是停留在理论的设想和教科书中，真正实现少渣炼钢的企业几乎为零，尤其是没有铁水预处理的企业更难以实现和落实。

目前以实操专家张彦辉为首的炼钢生产管理团队，自2012年从安徽贵航特钢开始研究少渣冶炼，通过研究炼钢过程中的热化学反应及渣料和铁耗之间的密切关系，首次实现在没有铁水预处理的钢铁企业将炼钢总渣料消耗控制在30Kg/吨钢之内（石灰、镁球、轻烧白云石之和），并且实现吨钢铁耗780Kg/吨钢，在2015年钢铁企业普遍亏损的情况下，给贵航钢铁创造数亿元的利润。

2017年对无锡新三洲进行帮扶，当时钢铁市场有所回暖，降铁耗提产量是为企业利益最大化的发展方向。该团队在探索降低铁耗的历程中，设想通过废钢预热来提高废钢加入量，历经将近2年时间对入炉废钢、高位废钢及氩站调温废钢进行加热（预热到600℃以上），达到了月平均吨钢铁耗降到730Kg/吨钢以下，最低周平均铁耗为631Kg/吨钢，产能提升70%以上的水平。

钢生产过程中，实现少渣炼钢，能有效的降低钢铁料消耗和吨钢成本，充分利用废钢和铁水收得率及价格差异双重的作用下，将成本降到更低的水平。目前，国内行业吨钢总渣料消耗在40Kg/吨钢以上，先进的也在35Kg/吨钢，而新三洲炼钢厂2023年1—8月平均吨钢总渣料26.31Kg/吨钢（其中石灰消耗17.63Kg/吨钢，镁球4.61Kg/吨钢，综合护炉剂4.07Kg/吨钢），比同行业吨钢总渣料低10Kg/吨钢以上，同比吨钢渣量至少降低27Kg/吨钢，按照平均渣中全铁15%计算，因渣量减少可以节约金属料4.05Kg/吨钢，同比吨钢节约成本12.01元（废钢含税价格按照2965元/吨计算）；因渣料减少热量富裕，吨钢可以多加废钢17kg/吨钢，根据目前废钢和铁水价格差异吨钢成本降低1.82元（目前铁水成本比废钢成本高107元/吨），渣料自身成本4.67元。因吨钢渣料差异吨钢成本至少降低18.5元/吨钢。然而，随着少渣炼钢的运用，炼钢过程中脱磷、脱硫成为少渣炼钢的限制性环节。为解决少渣炼钢过程中脱磷的难题，该团队在不同市场和条件下相继研发了三类辅助新产品，即少渣剂、生化脱磷脱硫剂、金属脱磷脱硫剂。2018年全行业都在盈利状态，并且废钢成本低于铁水成本，低铁耗冶炼在国内逐步兴起，吨钢利润也比较高，在此基础上研发了少渣剂，该少渣剂为少渣冶炼前期使用的最初级辅料，符合普碳钢生产过程中减少渣料的同时具备脱磷要求，但不具备脱硫能力，尤其是对于高铁耗少渣冶炼工艺不适合，因此现在已经淘汰。随着市场的变化以及与同行业交流过程中，了解到我国南北方钢铁企业生产模式存在很大的差异，接触到特钢领域和低磷低硫的钢种。根据南北方资源优略的特性，分别又在少渣剂的基础上研发了适用于南方废钢成本比铁水成本低的生化脱磷脱硫剂和使用于北方铁水成本比废钢成本低的金属脱磷脱硫剂，现将两种脱磷脱硫剂的使用条件介绍如下：

生化脱磷脱硫剂适合于废钢资源丰富，废钢成本低于铁水成本的钢铁生产企业。通过使用生化脱磷脱硫剂可以降低吨钢渣料加入量，将渣料消耗的热量转化成消耗废钢的能量，降低铁耗，提高废钢比。同时，即有良好的脱磷和脱硫能力，又能节约化渣料所消耗的FeO和氧气消耗。生化脱磷脱硫剂通过增加炉渣的溶磷量，提高石灰的利用率，促进前期早成渣来完成炼钢的任务，利用最少的渣量确保炼钢过程中的脱磷、脱硫，达到少渣炼钢的目的，同时提高生产节奏，提高产能。

金属脱磷脱硫剂适合于北方高铁耗企业，北方企业因煤焦炭资源丰富造成铁水成本低于废钢成本。金属脱磷脱硫剂在少渣低铁耗炼钢的生产过程中可以确保在少渣高铁耗冶炼条件下完成脱磷脱硫的任务，金属脱磷脱硫剂可以将因渣料减少产生的富裕热量进行平衡，并且补充金属料，降低钢铁料消耗。

另外，随着钢铁市场寒冬的到来，很多北方有铁耗和焦炭的企业，采用全铁冶炼，全铁冶炼时转炉产生大量的热量无法平衡，传统生产采用加石头和提高渣料消耗进行热平衡，而增加渣料就造成大量的金属损失，造成成本的浪费。针对这种情况，我们研发厂内资源二次利用，充分利用钢渣微粉、炼钢污泥、二次除尘灰等等含铁废料进行二次利用制作成金属球团，即保证全铁炼钢时的热平衡又对含铁金属料进行二次利用和合理的回收，最大限度的降低生产成本。

二、优化生产工艺降低出钢温度，最大限度的降低吨钢成本

对于钢铁企业来说，温度就是企业的效益，温度就是企业的成本。目前同行业HRB400E平均出钢温度在1650—1670℃，而新三洲出钢温度在1610—1625℃，同比平均降低40℃，根据业内公认的出钢温度每降低1℃，吨钢成本降低1.2元计算，出钢温度降低平均比业内吨钢成本减少48元；同时节约的热量可以做为降铁耗的能量，出钢温度降低30℃，根据50吨转炉可以多加2吨废钢计算铁耗可以减低40Kg/吨钢，根据目前废钢和铁水价格差异吨钢成本降低4.28元，因出钢温度降低吨钢成本同比降低52.28元/吨。因此，转炉出钢温度高是钢铁企业成本最大的浪费，确保低温生产组织模式是目前钢铁企业降低吨钢成本的重要措施之一。现将降低出钢温度措施总结如下：

1、合金烘烤:

要求合金烘烤炉热风温度700℃以上，合金温度＞600℃，合金烘烤可以节约出钢温度10℃。

1、钢水包全程加盖：

钢包全程加盖，减少单位时间内钢包的温降，同时对空钢包进行保温，提高出钢时的空钢包温度从而减少出钢过程中的温降，通过跟踪钢水包全程加盖可以降低出钢温度15℃。

2、连铸机高拉速：

新三洲R8m5机5流150*150MM小方坯连铸机实现了高拉速，最高拉速突破6m/min，正常生产时双机拉速≥4.5m/min，因连铸实现了高拉速，缩短了浇钢周期，上钢温度同比同行业可以降低10—20℃，同比转炉出钢温度相应降低10—20℃。