魏志江

河鋼宣鋼

摘要：本文系統分析了降低轉爐鋼鐵料消耗的綜合實踐措施與效果。通過多家鋼鐵企業的實踐案例，重點探討了"逐爐算賬"精細化管理、工藝技術創新、智能化控制系統、設備維護與生產組織優化等方法的實施效果。研究表明，通過精細化管理和技術創新，企業可實現鋼鐵料消耗降低5-15 kg/t，其中中南股份通過"逐爐算賬"使鋼鐵料消耗下降5.1kg/t，承德釩鈦通過系統攻關實現噸鋼鋼鐵料消耗同比降低11.59千克。文章還展望了轉爐煉鋼在智能化、標準化和工藝創新方面的未來發展趨勢，為鋼鐵企業降本增效提供參考路徑。

關鍵詞：轉爐；鋼鐵料消耗；降本增效；精細化操作；留渣工藝；智能化煉鋼

1.前言

鋼鐵料消耗是轉爐煉鋼過程中最重要的技術經濟指標之一，直接決定了煉鋼成本和企業的經濟效益。在鋼鐵行業面臨嚴峻市場形勢的背景下，降低轉爐鋼鐵料消耗已成為企業提升競爭力的關鍵途徑。轉爐冶煉過程中的鋼鐵料消耗在總的鋼鐵料消耗中占83%以上，降低轉爐鋼鐵料消耗成為降低煉鋼成本的最有效手段。近年來，隨著技術進步的不斷推進，特別是智能化煉鋼、精細化管理等創新實踐的應用，許多鋼鐵企業在降低鋼鐵料消耗方面取得了顯著成效。本文通過分析多家鋼鐵企業的實踐案例，系統總結降低轉爐鋼鐵料消耗的有效措施和實踐經驗，為行業提供有益參考。鋼鐵工業是國民經濟的重要基礎產業，也是能源資源消耗密集型產業。在市場競爭日益激烈、環保要求不斷提高的形勢下，通過技術創新和精細化管理降低物料消耗，對企業可持續發展具有重要意義。鋼鐵料消耗通常指生產每噸合格鋼坯所消耗的鐵水和廢鋼等金屬原料的總和，是衡量煉鋼技術水平和管理水平的關鍵指標。降低鋼鐵料消耗不僅能夠直接減少原料成本，還能降低能源消耗和環境污染，實現經濟效益與環境效益的雙贏。

2.轉爐鋼鐵料消耗的關鍵影響因素

轉爐鋼鐵料消耗受多種因素影響，要制定有效的降耗措施，必須首先分析這些影響因素及其作用機制。

2.1原料條件因素

(1)原料條件的穩定性對鋼鐵料消耗有直接影響。鐵水成分（特別是硅含量）、溫度以及廢鋼質量都會顯著影響轉爐冶煉過程中的物料平衡。中南股份煉鋼廠要求對"每爐鐵水的硅含量、溫度等信息必須第一時間把握，及時率做到100%"，為數據模型提供及時準確的鐵水信息。同時，廢鋼來源復雜，質量參差不齊，其中夾雜的非金屬物質會增加渣量和金屬損失，進而提高鋼鐵料消耗。泉州閩光鋼軋事業部轉爐作業區通過"密切關注入爐鐵水成分、廢鋼類型以及鋼種特性，依據生產實際動態調整鐵水與廢鋼的配比"，實現了物料利用效率的最大化。

影響轉爐鋼鐵料消耗的主要因素見表1。

表1.影響轉爐鋼鐵料消耗的主要因素

2.2工藝技術因素

終點控制是影響鋼鐵料消耗的關鍵工藝環節。吹煉過程中的氧槍控制、終點碳溫和成分命中率都直接影響金屬收得率。中南股份乙橫班"以副槍為基礎，以提高一次命中率和保碳出鋼為核心，用好數字模型"，使冶煉成分一次命中率由過去的89%躍升至95%，為降低鋼鐵料消耗奠定堅實基礎。留渣操作是另一重要影響因素，傳統的全留渣工藝雖然有利于減少石灰消耗，但渣量過大會增加噴濺風險，影響操作穩定性。某鋼廠在120噸轉爐生產中創新開發"半留渣"工藝，通過研究爐渣特性，計算出了既能保證去雜質效果又能保護爐子的最佳渣量，同時優化了爐渣的狀態（熔點和黏度）和噴槍高度。

2.3設備與管理因素

設備狀態對鋼鐵料消耗有間接但重要的影響。轉爐底吹系統的完好性直接影響熔池攪拌效果和反應效率，中南股份通過"爐子底吹磚可視化改進，可視率由50%提高至100%"，大大提高了過程控制的穩定性。管理措施包括含鐵原料的回收制度、生產組織協調等。泉州閩光建立嚴格的回收制度，"每兩小時對爐下與渣跨區域的含鐵原料進行全面回收，并確保當班回收物料及時入爐"，有效提高了資源循環利用率。

3.降低鋼鐵料消耗的實踐案例與數據分析

3.1精細化操作與管理實踐

3.1.1 "逐爐算賬"操作法

(1)中南股份煉鋼廠煉鋼車間創新實施"逐爐算賬"操作法，將經營思維深度融入生產全流程。該方法的核心理念是"每爐鋼都要有成本賬本，必須算清溫度、成分、配比的加減法"。具體實施過程中，班組創新實施"動態調優"機制：每兌入一爐鐵水前，都提前查看鐵水溫度、成分數據，結合熱平衡模型精準計算廢鋼配比；同時結合上一爐溫度，根據生產節奏動態調整出鋼溫度，盡可能降低消耗。

(2)這一精細化管理方法取得了顯著成效："逐爐算"換來"指標跳"，班組一次拉碳成功率躍升20%以上，連續兩月實現100%精準命中，成為一工序12個轉爐班組中唯一"滿堂紅"標桿；鋼鐵料消耗較去年同期大幅下降5.1kg/t，年節約成本超百萬元。此外，他們還將"算賬思維"延伸至全流程：通過跟蹤氧槍磨損曲線，獨創"變槍變壓"操作法，根據冶煉階段動態調整槍位與氧壓，單支氧槍平均壽命延長48爐；同步優化石灰、氧耗控制工藝，相關指標逆襲至第一方陣。

3.1.2團隊協作與狀態管理

中南股份煉鋼廠注重團隊協作，針對煉鋼操作"狀態決定品質"的特點，推出"上崗狀態榜"機制：每日班前會，員工自主申報精神狀態，爐長綜合評估后確定主操手；若遇職工狀態不佳，經驗豐富的老師傅主動頂崗，年輕職工則擔任"副操觀察員"，在實戰中積累經驗。這種"互查互補、互學互促"的氛圍，鍛造出一支"人人能頂梁、個個會算賬"的精銳之師。從"算著干"到"帶著干"，從"指標落實"到"指標領跑"，丙班3號轉爐班組用"精打細算的工匠心"與"抱團攻堅的團隊情"，在平凡崗位上書寫著新時代產業工人的奮斗篇章。

3.2工藝技術創新與實踐

3.2.1留渣工藝優化

(1)留渣操作是影響鋼鐵料消耗的關鍵技術之一。傳統的全留渣工藝雖然能夠減少石灰消耗和熱損失，但在實際操作中存在噴濺風險大、控制難度高的問題。某鋼廠在120噸轉爐生產中，創新開發了"半留渣"新工藝，解決了傳統"全留渣"工藝因渣量太大而導致的成本高、控制難問題。

(2)通過研究爐渣的特性，該廠計算出了既能保證去雜質效果又能保護爐子的最佳渣量，同時優化了爐渣的狀態（熔點和黏度）和噴槍高度。新工藝實施后效果顯著：造渣用的石灰等材料消耗從每噸鋼40 kg降到了27.6 kg；鋼鐵原料（鐵水+廢鋼）消耗成功控制在每噸鋼1050 kg以內；爐子運行更穩定，操作更輕松。這項研究不僅為優化轉爐煉鋼提供了理論和實踐依據，更重要的是，它展示了一種更經濟、更高效的煉鋼新思路，實實在在地降低了成本。

3.2.2裝入制度優化

(1)馬鞍山鋼鐵股份有限公司通過物料平衡與熱平衡計算，結合現場試驗研究，對120噸轉爐的裝入制度進行了持續優化與改進。通過調整廢鋼與生鐵加入量，穩定了轉爐吹煉過程和終點溫度，降低渣料消耗，實現轉爐終點低成本精準控制。

(2)物料平衡計算的結果表明：鐵水或生鐵的裝入量減少1噸時，石灰加入量可以減少30公斤左右，在一定程度上減少了成渣量，降低了終渣全鐵的消耗。熱平衡計算表明：同樣條件下，少加入1噸廢鋼可以多加入2噸左右生鐵。加料優化后，生鐵與廢鋼的比例更為合適，在鐵水裝入量較少時，加入更多生鐵，而當鐵水裝入量增加時，廢鋼所占比例有所提高，大部分爐次終點溫度控制更為穩定，溫度大部分在1625℃以上，滿足后續工藝的要求。

不同企業降低鋼鐵料消耗的措施與效果對比見表2。

表2.不同企業降低鋼鐵料消耗的措施與效果對比

3.3智能化控制與技術應用

3.3.1數字模型與一鍵煉鋼

（1）中南股份乙橫班以副槍為基礎，以提高一次命中率和保碳出鋼為核心，用好數字模型，收到明顯實效。冶煉成分一次命中率由過去的89%躍升至95%，為降低鋼鐵料消耗奠定堅實基礎。2號轉爐操槍工楊沛元表示："一鍵煉鋼為煉鋼帶來革命性變革，數字模型為命中率插上了翅膀。"

（2）智能化煉鋼系統通過對冶煉過程的精準控制，大大減少了人為因素導致的波動和誤差，提高了操作的一致性和穩定性。副槍技術的應用使得在吹煉過程中能夠實時檢測熔池成分和溫度，動態調整吹煉參數，實現終點精準控制，避免過吹或欠吹，從而減少金屬氧化損失和渣中鐵含量，降低鋼鐵料消耗。

3.3.2數據驅動的精細化管理

（1）承德釩鈦150噸煉鋼系統聚焦高效生產中心任務，將降成本、調結構、提效益作為首要工作任務，通過量化管理深入"廢鋼+氧化鐵皮+渣鐵"、低價渣料替代高價渣料等16項工藝措施。同時，他們推進生產剛性銜接，合理安排冶煉周期，嚴格執行崗位標準化作業，嚴控等待廢鋼、半鋼、鋼包和渣罐等異常情況，為壓縮冶煉周期，降低鋼鐵料消耗創造條件。

（2）通過大力開展班組勞動競賽，設置15項競賽評比條件，將各項競賽指標逐條分解到班組，按照日分析、日總結的方式，提升大家的責任意識。嚴格細化冶煉生產組織模式，通過各工序無縫銜接，不斷降低冶煉周期，通過創新生產工藝，有效提升鋼水合格率。這些數據驅動的精細化管理方法，大大促進釩后鋼鐵料消耗逐月遞減，為決勝四季度創造有利條件。

降低轉爐鋼鐵料消耗的系統化方案見圖1。

圖1.降低轉爐鋼鐵料消耗的系統化方案

3.4設備維護與生產組織優化

3.4.1設備精細化管理

(1)中南股份通過"操檢合一"模式，全方位保障設備作業率。這一模式要求操作人員同時參與設備維護，增強了對設備狀態的了解和及時處理能力，大大提高了設備運行的穩定性。特別是對氧槍、底吹系統等關鍵設備的精細化管理，對降低鋼鐵料消耗起到了重要支撐作用。

(2)中南股份創新實施氧槍維護方法，通過"跟蹤氧槍磨損曲線，獨創'變槍變壓'操作法，根據冶煉階段動態調整槍位與氧壓，單支氧槍平均壽命延長48爐"。這不僅降低了生產成本，也保證了冶煉過程的穩定性，間接降低了鋼鐵料消耗。

3.4.2生產組織優化

(1)泉州閩光鋼軋事業部轉爐作業區通過優化副跨生產流程，"緊密跟蹤鋼包周轉和連鑄澆鑄進度，提前規劃副跨行車作業，保障鋼包能夠從連鑄回轉臺及時吊運，增加返回渣的回收比例"。這一措施使得返回渣比例提升12%，為實現低鋼鐵料消耗奠定了堅實基礎。

(2)通過上述措施，泉州閩光3月份石灰消耗同比降低0.51kg/t，輕燒白云石消耗下降1.75kg/t，渣中TFe含量同比減少0.62%，含鐵原料回收量提高0.86kg/t。這表明通過優化生產組織和加強含鐵原料回收，可以全面降低輔料消耗和鋼鐵料消耗。

4.技術發展趨勢與展望

4.1智能化與數字化趨勢

(1)隨著工業4.0技術的發展，轉爐煉鋼正朝著高度智能化和數字化方向邁進?；诖髷祿治龊腿斯ぶ悄艿闹悄芸刂葡到y將成為降低鋼鐵料消耗的重要手段。通過建立更加精準的數字模型，實現冶煉過程的實時優化控制，進一步提高終點命中率，減少人為因素導致的波動。

(2)首鋼集團在其技術交流會上強調，要堅持"一引領兩融合"，堅持"高端、綠色、智能、高效"，突破自身、突破極限。未來，隨著更多智能技術的應用，轉爐鋼鐵料消耗有望進一步降低，朝著理論極限值逼近。

4.2標準化與系統化發展

(1)2025年7月發布的新版《粗鋼生產主要工序單位產品能源消耗限額》國家標準（GB 21256-2025）以及《轉底爐工序單位產品能源消耗技術要求》（YB/T 6386-2025）等行業標準，將為鋼鐵企業提供更嚴格的能耗和物耗基準。這些標準的實施將推動企業更加注重能源和物料消耗管理，包括鋼鐵料消耗的管控。

(2)標準化工作將使不同企業之間的性能比較更加科學合理，促進最佳實踐在行業內的推廣普及。全國鋼標準化技術委員會等機構將繼續完善相關標準體系，為鋼鐵行業節能降耗提供技術依據。

4.3工藝創新方向

（1）未來工藝創新將圍繞綠色高效和資源循環兩大主題展開。在留渣操作、裝入制度、終點控制等方面，仍有進一步優化的空間。"半留渣"工藝相比傳統全留渣工藝展現了明顯優勢，未來可能進一步發展出更精確的留渣量控制技術。

（2）首鋼技術交流會上指出，"鋼鐵業生死抉擇，唯高端化一條生路。必須摒棄低成本內卷，把每一類產品重新切分高、中、低端，鎖定高端段，以技術溢價替代價格搏殺；要先投研發、再降消耗，先樹品牌、再求回報"。這一思路指明了鋼鐵行業技術創新的方向——通過高端化轉型實現真正的差異化競爭。

4.4系統化降耗理念

（1）降低鋼鐵料消耗將從單一技術應用向系統化解決方案轉變。未來的降耗工作不僅關注轉爐工序本身，還將統籌考慮鐵水預處理、二次精煉、連鑄等整個生產流程的優化，實現全流程降耗。

（2）承德釩鈦的實踐表明，通過"系統性降低成本、優化產品結構、沖刺全年目標"的系統方法，可以取得顯著效果。這種系統化思維將推動鋼鐵企業從局部優化轉向整體優化，實現鋼鐵料消耗的持續降低。

轉爐鋼鐵料消耗降低技術未來發展方向見表3。

表3.轉爐鋼鐵料消耗降低技術未來發展方向

5.結語

(1)降低轉爐鋼鐵料消耗是鋼鐵企業降本增效的關鍵路徑。本文通過分析多家企業的實踐案例表明，通過精細化操作與管理、工藝技術創新、智能化控制技術以及設備維護與生產組織優化等綜合措施，可以有效降低鋼鐵料消耗5-15kg/t，取得顯著經濟效益。

(2)中南股份的"逐爐算賬"法、某鋼廠的"半留渣"工藝、馬鋼的裝入制度優化等案例，都體現了通過精細化管理與技術創新實現降耗的有效途徑。這些實踐不僅降低了鋼鐵料消耗，也提高了生產過程穩定性和產品一致性。

(3)隨著智能化、標準化以及新工藝技術的不斷發展，轉爐鋼鐵料消耗還有進一步降低的空間。鋼鐵企業應結合自身條件，選擇適合的技術路徑，持續優化改進，同時在降低鋼鐵料消耗的過程中，要統籌考慮質量、成本、效率等多重目標，實現企業綜合競爭力的提升。

參考文獻

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