转炉炼钢废钢消耗及效益

刘守杰，闫海龙，张忠福

（日照钢铁控股集团有限公司，山东 日照 276800）

1 概述

2017年以前，国内转炉炼钢外购的废钢消耗一般维持到较低的水平，2017年以后，随着消耗废钢效益的日渐凸显，各钢铁企业开始采取各种措施提升废钢消耗量；2018年以前废钢价格低于铁水，消耗废钢既能增加整体规模效益又有成本效益；2018年以后随着废钢价格的水涨船高，消耗废钢逐步丧失成本效益，只剩下规模效益，国内各钢铁企业的废钢消耗策略也随着市场行情的变化而调整（见图1）。

图1 铁水与外购废钢成本走势

2 废钢上量过程分析

进入2017年以后，随着消耗废钢效益的日益凸显，国内钢铁企业开始想尽一切办法来提高废钢消耗量。

2.1 设备改造

从废钢装料能力提升方面包括：建设废钢存储料场、废钢电磁吸盘的改造、加废钢行车的提速改造、废钢料斗的扩容、转炉炉口的扩容等方面；从热效率提方面包括：对铁水包进行烘烤、铁水包加盖项目的实施、入炉废钢提前进行预热、炉后合金进行烘烤改造等方面。

2.2 外加热源

在转炉热平衡状态下消耗废钢已经无法满足效益需求的情况下，各钢铁企业均采取了转炉添加外加热源的方式，来补充热量，提高废钢的消耗能力。通过多次试验，综合考虑成本和使用效果，确定了无烟煤+硅铁（铁水硅极低的情况下使用）的搭配模式（见表1）。

表1 各种发热物料的试验情况

2.3 组织保障

大中型钢铁企业的废钢消耗是个系统工程，为保障稳定和有序的消耗废钢，各部门的协同显得尤为重要（见表2）。

表2 各部门职责分工

3 废钢消耗效益测算

进入2018年以后，随着钢铁企业废钢需求量的逐步增加，废钢价格开始上涨，废钢的效益也在发生变化。本章将废钢消耗划分为三种模式：热平衡消耗废钢、炼铁提硅消耗废钢、炼钢外加热源消耗废钢，并分别进行分析。

3.1 热平衡消耗废钢（模式一）

在废钢消耗量没有打破热平衡的基础上，一般认为除了废钢本身价格和回收率对成本的影响外，没有产生其他成本的增加，因此只要废钢效益≥0，即可采取热平衡消耗废钢模式。

3.2 炼铁提硅消耗废钢（模式二）

为了进一步提升废钢消耗量，某些钢铁企业会提高铁水的硅含量，以获得更多的铁水物理热及化学热。

变化点：模式二与模式一进行对比，一方面炼铁提硅后，炼铁的燃料比等指标发生变化，炼铁的成本增加。另一方面，因为铁水带来热量的增加，炼钢消耗的废钢量增加，公司的规模效益增加。

决策点：当废钢增量增加的规模效益＞炼铁提硅损失的成本效益，采用模式二组织生产。

3.3 炼钢外加热源消耗废钢（模式三）

炼钢外加热源消耗废钢，目前为行业内的普遍做法，但是很多钢铁企业没有精确的计算，何时采用外加热源方式组织生产。

变化点：模式三与模式一进行对比，一方面钢区消耗外加热源后，炼钢的热平衡被打破，钢铁料、脱氧剂、能源消耗等指标发生变化，考虑外加热源成本在内，炼钢的成本增加。另一方面，因为外加热源带来热量的增加，炼钢消耗的废钢量增加，公司的规模效益增加。

决策点：当废钢增量增加的规模效益＞钢区消耗外加热源成本损失的效益，采用模式三组织生产。

随着设备改造的逐步实施，废钢加入量已经不再受硬件条件的限制。限制废钢加入量的只有综合的热量情况，铁水硅含量的提高及转炉外加热源等方式都可以提升热量，但是选择何种方式来提高废钢消耗量，必须结合市场行情及各企业自身的特点来决策。

4 结论

废钢作为一种可再生资源，同时又有着短流程的特点，对于减少碳排放及减轻环保压力起着至关重要的作用，目前国家也逐步放开了废钢的进口，可见转炉消耗废钢是一项长期的工艺，各钢铁企业必须加强精细化管理，提高废钢消耗效率，降低废钢消耗成本，追求废钢效益的最大化。