基于技术管理创新实现钢铁企业系统降本的实践探索

张联兵， 张存旺

（首钢长治钢铁有限公司， 山西 长治 046031）

首钢长治钢铁有限公司（全文简称长钢）年产钢量300 万t，是一家拥有焦、铁、钢、轧全流程钢铁联合企业，配备有2 座200 m2烧结机、2 座1 080 m3高炉、3 座80 t 转炉、4 条轧钢生产线、2 座高6 m 的65孔捣鼓焦炉。近几年来长钢建立和完善了铁前一体化、钢后一体化协同工作体制机制，以降低铁成本为出发点，通过技术管理创新，实现了钢铁企业系统降本目的。

1 铁前技术的进步，保障了烧结的配料由“精料”向“经料”转变

1.1 加强与科技院所的沟通，对各种矿的烧结性能进行收集，保证能买得进用得好

烧结生产配矿中，尤其是涉及到新品种的配用时，一是充分利用首钢技术研究院的技术优势与先进的检验能力，分析该矿粉冶金性能情况，并做烧结杯试验总结生产参数；二是依据冶金性能所属矿种及其具体成分给定小比例生产使用，总结使用经验，并依据生产情况调整其配比；三是建立矿粉数据库，将该矿粉物理化学成分、冶金性能表现、生产操作控制情况收集建档，方便后期评价及下次采购对比。

近年来，长钢烧结用矿紧跟市场节奏，选用多品种、多产地粉矿，数量达上百种。严格落实炉料平衡衔接、结构性库存管控等措施，降低原燃料质量波动，保证能买进来吃得进。

1.2 保证高炉的稳顺，使之成为铁前降成本的基础

一是做精“经济料”，保障高炉的基本顺行，加强对有害元素的控制，促进高炉基本顺行。随着高炉降成本的进一步深入，大量非主流矿粉投入烧结生产，这就需要严格控制入炉有害元素。非主流矿粉配入后，控制不好会造成入炉有害元素超标，短期会恶化高炉技术经济指标，长期则会影响到高炉的一代寿命。为此，结合实际和对标单位的对比情况，制定有害元素控制标准，要求烧结矿中w（Zn）≤0.040%，锌负荷≤0.6 kg/t。如果超过标准，立即查找原因，停止和减少高锌矿粉和炼钢污泥、除尘灰等利用物料的配入，同时对高炉的四大制度做相应调整，确保高炉顺行。

二是优化高炉操作，协调上下部的配合。不断采取下部优化风口配置、上部优化装料制度、提高高炉炉顶压力、提高风温等措施，充分利用高炉大修后新增的一座顶燃式热风炉和板式换热器优势，进一步挖掘热风炉潜力，高炉风温由过去1 150 ℃升高到目前1 200 ℃。通过优化，高炉煤气利用率逐步提高，高炉焦炭负荷由4.6 逐步提升到4.95 左右。

三是强化出铁管理。随着高炉进一步强化，高炉炉前渣铁能否及时排放已经成为保证高炉顺行和提升指标的关键因素之一。8 号高炉按15～16 炉次组织生产，9 号高炉大修后摆动溜槽出铁，将铁次控制在13～14 次/d。铁口深度设为2 400～2 800 mm，稳定铁口铁水流速，将出铁时间控制在60～100 min，以减少出铁间隔，保证及时出净渣铁，为高炉稳定运行奠定炉外保障。

四是强化原燃料管控、优化焦炭入炉粒度。强化槽下筛分工作，通过对槽下给料器的给料速度和上料能力进行测试，重新细化了槽下给料器的给料速度标准，降低入炉料中≤5 mm 粉末质量分数到5%以下；为避免原燃料在放料过程中进一步摔碎而增加粉末量，强化了料仓管理，制定了料仓储量预警制度，杜绝半仓以下放料；针对雨季、冬季时生矿潮湿黏结、粉末多、冻块等情况，制定了定期用高温烧结矿进行涮仓的制度，该项制度实施后，效果明显好转，减少了块矿粉末的入炉；针对干熄焦炭入炉平均粒度偏小、粒度不均匀度偏差较大、高炉内焦炭层透气不均的情况，高炉槽下更换了焦炭筛网，孔径由过去的25 mm 变为35 mm，从而使粒度在10～35 mm和35 mm 以上焦炭分级入炉，高炉负荷升高0.2～0.3以上，高炉运行更加稳定，也给“经”料的使用及煤比的提高提供了平台。

1.3 进行小焦炉配煤研究，促进配煤成本的优化，进而把煤成本的优势转化为铁成本的优势

通过小焦炉试验，对单种煤和理论测算的配合煤进行试验分析，对影响冶金焦质量及冶金焦率的因素逐项进行研究。一是根据现有煤种指标，对提高煤炭黏结系数G值的方案进行试验，从成本、质量上综合评比、优化配比，使气煤+瘦煤的比例提高到了60%以上；二是引进瘦焦煤后，通过调整粒度，解决了塌煤问题，稳定了炼焦生产工艺。冶金焦成本在2020 年以来一直保持在行业前5 名水平。

1.4 持续开展小指标挂图作战

为更好地挖掘长钢产线、生产组织工作潜力，实现体量的增加，引导各单位对标先进、打通瓶颈，在稳产的基础上实现高产，同时为进一步改善经营生产打好基础，在全公司开展了生产系统小指标竞赛活动。以小指标的改进促使大指标的进步，真正把指标落实到了班组，通过对全公司82 个小指标竞赛工作推进，2020 年技术经济指标均较2019 年有明显进步，9 号高炉利用系数排名在行业前10 名，高炉综合焦比逐步降低；炼焦煤采购成本在行业中排第3 名，焦成本、铁成本、低合金坯成本保持在行业较好水平。

1.5 铁前一体化管理消除工序间壁垒，以牺牲局部利益保证整体利益

统筹推进“采购-配矿”“煤-焦”“铁-焦”三个一体化体系建设，完善绩效考核体系，发挥铁前系统的整体合力，形成铁前“一盘棋”。矿铁一体化协同采购，完成进口矿跑赢目标，加强与中首公司和兄弟单位的交流，进一步提高市场研判准确性，在市场低位时增量采购，适当提高库存，利用经营库存降低采购成本。对焦炭质量管控实现联动协作，提升干熄焦比例至95%以上，在引入的新煤种、调整配煤结构可能出现波动时，提前进行预判并及时采取措施，以避免高炉炉况的波动。

在配矿或配煤中有时候会出现烧结配矿成本偏高，或者短时期内焦化配煤成本偏高情况，但落实到高炉生产中算整体账过程中，在对铁成本控制还是有利时，坚决牺牲烧结或焦化的局部利益，保障铁前的整体利益，要把焦化厂效益工资与铁成本挂钩，引导焦化厂实现由盯焦化成本到盯铁成本的转变。

在炼铁工序生产中，降低含硅量可降低燃料消耗和提高生铁产量，所以在保证高炉生产安全的情况下，含硅量越低越好，但在炼钢生产中硅含量过低会导致炼钢操作难度增大，成本大幅增加，故在工序管理中要求铁厂将铁水w（Si）控制在0.3%～0.5%之间，以达到铁钢整体系统的效益最大化。

2 以铁成本为依托，通过技术攻关持续推进全工序成本的降低

2.1 完善工艺技术措施、改进工艺操作，在硬件和软件两个方面具备降低铁水比的冶炼条件

对影响热量平衡方面的习惯性操作进行管控，重点在渣料的加入和过程及终点温度的控制上加大管控力度，进一步向科学炼钢、数据炼钢深入。一是在装入制度上，综合考虑铁水的w（Si）、铁水温度、废钢条件等因素，合理搭配铁水及各类废钢的比例，避免造成热量浪费。二是在吹炼操作的过程中，经过计算炉渣碱度及护炉所需的w（Mg），合理配加渣料，并控制好吹炼过程，做到前期早化渣、过程化透渣、终渣作黏，杜绝为提高去P、S 的保险系数而随意增加渣料的加入量，造成热量浪费。

2.2 开展一罐到底及铁水罐加盖，减少热量的损失

从2019 年开始，逐步实施一罐到底的生产组织，并运用铁水罐加盖技术，到目前为止，一罐到底综合比例占到70%以上，空、重罐铁水罐加盖率达90%以上。节省了转炉炼钢的铁水包，取消了传统的混铁炉等环节，减少了铁水运输过程、混铁炉折铁过程中的热损失，这部分热量可以用来提高转炉废钢比、增加产量和效益。铁水罐加盖实现了运输全过程和在装铁水前后铁水包的封闭，减少了热量损失，节约了热能源。从试验数据看，实行一罐到底和铁水罐加盖工艺后铁水温降减少了35～50 ℃。

2.3 开展窄成分攻关，提升精确炼钢水平

一是严格执行标准化操作要求，在当班铁水成分、温度、炉况确保总装入量基本稳定前提下，将入炉铁水比按下线控制。对照温度计算表调整原辅料，原则上按废钢16～18 t、铁水57～60 t 进行控制，必要时可在此基础上先调焦粒，最后调冷料，保证成坯量在69.5 t 以上。每周至少对铁水称量车进行1 次校磅，同时保证废钢称量车的稳定，铁水装准率≥90%。二是将终点w（C）控制在0.08%～0.12%，提高操作人员火焰判断能力（即从观察金属熔池中被氧化的碳生成的CO 气体在炉口与空气相遇燃烧形成的火焰的颜色、亮度、形状来判断钢中的碳含量），并利用供氧时间和耗氧量判断终点碳含量和终点温度，提高一倒率达到75%以上。三是保证压枪时间，吹炼终点氧枪压枪时间不得少于90 s，保证钢水终点钢水成分的均匀性。四是分析终点钢水的氧含量对合金、增碳剂吸收率的影响，分析不同的w（O）对C 粉吸收率和合金吸收率的影响。

2.4 优化合金管理，动态调整合金成分结构

一是针对不同季节气温的不同，及时调整合金成分，减少气温变化对产品力学性能的波动，同时减少合金的浪费；二是轧钢厂和炼钢厂进行联动微调，轧钢厂根据产品力学性能情况，及时与炼钢厂联系沟通动态微调合金成分，既要保证产品力学性能满足要求，又要避免合金成分浪费造成损失；三是根据不同合金对力学性能影响，建立合金成分、价格和力学性能的对应关系，根据合金采购价格的变化动态调整合金类别。比如钒氮合金（VN16）/铌铁（FeNb60）的价格比值大于1.66 时，采用铌铁更为经济合算。

2.5 增加高效重点产品的生产比例

一是在高强锚杆钢市场推广上取得突破。随着煤矿支护安全级别的不断提高，对锚杆钢强度和韧性要求也逐步提高。长钢公司抓住煤矿支护升级换代的机遇，加强MG500 高强度锚杆钢的质量改进和市场推广，不断满足用户对高强锚杆钢尺寸、力学性能、加工性能等要求，MG500 锚杆钢产量从2016 年的4 971 t 提高至2020 年的30 000 t 以上。二是加快HRB500E 钢筋的推广。2020 年，为满足太原西北二环和北京雄安新区对HRB500E 钢筋的需求，开展HRB500E 钢筋批量化生产试制，技术、销售人员做好现场服务，及时了解用户使用情况和意见，不断优化炼钢轧钢生产工艺。三是销售紧贴市场，实现效益最大化。针对Φ12～14 mm 小规格和Φ28～32 mm 大规格钢筋效益较好的情况，销售中心尽可能增加其订货比例，有力支撑公司整体效益的提升。

2.6 利用“钢轧销一体化”降低钢后工序成本

对协同工作机制中的相关工作进行梳理，完善机制的相关管理制度及激励考核。实现生产、技术、销售全环节市场化目标协同。在《产销一体化生产联系协作管理制度》的基础上增加钢后协同工作机制的激励考核，做到销售提报需求与实际生产相协同，批量生产与个性化定制产品相协同，生产产品与服务相协同，把目标统一到公司整体效益的提升上来。在生产组织成本最低目标下，工序间协同要求铁、钢、轧工序间做好协同工作，保持工序间信息畅通、效益共享，降低中间产品库存、降低铁水比，还需要钢坯热送热装、钢材品种规格生产、坯材衔接及坯材对口率等方面密切配合，实现工序平衡、稳定，从而降低生产组织成本。

3 成本完成情况

通过一些列降本实践，2020 年长钢成本完成情况及行业排名大幅进步，2020 年1—11 月份铁成本在行业排第6 名，在低合金坯成本行业排名第7 名，较2019 年前进5 名；在钢筋制造成本行业排第8名，较2019 年前进7 名，具体情况如表1 所示。

表1 长钢降本实践中成本完成情况

4 未来工作方向

4.1 坚持自主创新，扩展思路，进一步提高创新能力

把做精做好钢筋产品、开展品种钢研发和降低生产成本作为首要任务。一是继续完善技术创新与技术进步工作的机构，充实现有的研发人员队伍；二是完善技术创新管理机制，优化技术创新与技术进步的激励政策，通过科技项目、专利、合理化建议等项目的开展，充分调动广大技术研发人员及职工参与科技创新的积极性；三是与首钢技术研究院及各级钢铁协会、高校等科研院校进行合作，强化科技信息的来源和收集能力。

4.2 向巴登钢厂学习，促进技经指标的进步

学习巴登钢厂管理理念，把小事做细，把细事做透，最大可能地挖掘现有人员及设备资源，将其发挥到最大效果。围绕产品质量、产量和经济效益提升开展关键技经指标对标，选择先进单位进行学习交流，对比找出与先进单位、行业平均的具体差距，有目标、有措施、有针对性地开展对标挖潜活动，使技经指标持续进步，不断超越最好水平，确保先进指标行业在前十名，力争进入前三名。

4.3 实施直轧工艺，减少能源消耗，同时倒逼炼钢技术的进步

连铸出来的连铸坯经过保温快速输送，不需要加热而直接送入轧机进行轧制，以节约加热炉煤气，将煤气用于发电，创造效益。目前7 号连铸机已实现直轧，对工艺完善及效益评价后，根据评价结果确定下一步的改造计划。直轧工艺实施后，生产效率提高的同时对炼钢的要求提出新的要求，炼钢必须提高自身的技术操控水平方可满足生产，促使钢厂进一步提高技术管控水平。

4.4 持续深化铁前、钢后两个一体化，实现效益最大化

继续深化两个一体化管控，以铁成本促钢后工序成本进步，创造更好效益：一是铁前系统要树立“铁前一盘棋”的思想，充分发挥铁前“三个一体化”的优势，紧紧围绕高炉需求，为高炉提供合格优质的原料；提高焦炭质量稳定率，为实现高炉负荷5.0 水平创造条件；精心组织高炉生产，保持高炉炉况的稳定顺行，进一步强化8 号高炉的护炉工作，避免8 号高炉炉缸温度出现波动，巩固好目前达到的水平。立足内部挖潜，优化高炉操作制度，同时兼顾好护炉操作，进一步降低燃料比及焦比，进而降低燃料成本。二是继续完善钢后协同工作管理与激励考核机制，充分发挥各部门协同工作优势，从生产成本、销售价格、规模效应等方面进行效益测算，选择效益最佳的钢材品种规格及生产模式，实现钢后系统高效运行，为公司整体效益的提升增加机制保障。充分发挥直轧项目优势，从煤气消耗、氧化烧损、人员减少、加热炉维修及电耗五个方面入手，扩大效益。三是做好铁前钢后衔接，铁前钢后虽然是两个一体化操作，但必须相互联系，相互呼应，整体优先，实现全局的利益最大化。