构建天然气在钢铁生产过程中降低消耗的新管理模式

王艳红

摘 要：坚持一切以效益为中心，将降成本、降费用、提售价主思想融入企业的生产管理中，着力于提高企业的经济效益。特材研制公司利用能源管理，依据数据反映制定相应的改进措施，建立企业能源管理的长效机制和制度，进一步推动和管理天然气消耗工作。以科技创新为支撑，通过一系列的技术创新，合理利用燃气，使天然气管理更为科学可控，最终提高企业的经济效益。

关键词：天然气；效益；降低成本；能源管理；技术创新

TO CONSTRUCT A NEW MANAGEMENT MODE OF REDUCING THE CONSUMPTION OF NATURAL GAS IN THE PROCESS OF STEEL PRODUCTION

Wang Yanhong

（Zhang Xuan Technology Special Materials Research and Manufacturing Company    Xuanhua    075100，China）

Abstract：Adhere to the efficiency as the center， the main idea of reducing costs， reducing costs， raising prices into the production management of enterprises， and focus on improving the economic benefits of enterprises.Special material development company uses energy management， formulates corresponding improvement measures according to data reflection， establishes long-term mechanism and system of enterprise energy management， and further promotes and manages natural gas consumption.With the support of scientific and technological innovation， through a series of technological innovation， rational use of gas， natural gas management is more scientific and controllable， and ultimately improve the economic benefits of enterprises.

Key words：natural gas；benefit；cost reduction；energy management；technological innovation

0    引    言

张宣科技特种材料研究制造公司总投资3.6亿余元，于2021年7月全线贯通投运。该公司紧跟行业绿色低碳发展趋势，紧扣碳达峰碳中和内在要求，聚焦国家战略需求和先进制造业发展方向，以替代进口、研发国内急需的特种材料为目标，面向客户提供内燃机用热端材料、航空航天及军工级特种合金，以及富含“绿色”元素的航天级超高强钢、高端模具钢等主要产品。

公司主体工艺设备包括电弧炉、LF钢包精炼炉、VOD精炼炉、真空感应炉、真空自耗炉、恒熔速保护气氛电渣炉、自由锻锤、45MN快锻机及钢水罐预热式烘烤器4座，蓄热式加热炉10座，台车式加热炉1座，台车式处理炉12座，具备年产1.1万t特种材料供应能力。

1    现    状

天然气是特材研制公司的外购燃料，其消耗的高低直接影响到特材研制公司的经济效益。该公司围绕张宣科技公司降本增效的总体目标和要求，本着“降成本 提售价”的核心任务，以宣传发动和重点攻关为手段，通过细化管理、完善制度、实施一系列工艺优化工程，有效推动了工作的规范化和制度化，实现燃气消耗的降低，从而推动了降本增效工作的建设。

特材研制公司于2022年天然气吨钢消耗900 m3/t，面对竞争日益激烈的特材市场与当前钢铁企业的严峻形势，能源介质成本制约着特材研制公司效益的提高，为进一步提高各项技经指标，降低工序成本，全面提升特材产品创效能力，对影响天然气能耗指标的工艺进行优化改造。

2    项目建设措施

2.1    采用先进管理手段，加强天然气消耗管理

按照新型的能源管理体制，特材研制公司采用了现代化管理模式。一是通过能源网络图、能源平衡表、能源基准标杆分析等能源评审工具，重点分析天然气使用和消耗情况，为能源成本分析提供依据；二是建立主要消耗天然气设备台帐、重点消耗天然气岗位台帐，加强对主要用能设备和岗位的管理，见图1、图2。

特材研制公司实行能源介质指标日报制度、周例会制度。每天对全公司能源介质使用总量和使用时间进行统计分析，统计出能源日消耗成本完成情况，对照主要设备能源单位时间消耗统计表，分析指标单耗未完成原因，并在全公司通报当日指标单耗完成情况。通过实施能源介质指标日报制度，时刻掌握天然气动态和变化趋势，及时采取措施，进行纠偏。利用周例会从量化的工序能耗，进行横向、纵向比较分析，总结周能源指标完成情况，结合生产、工艺实际情况，制定下一周节能降耗措施和主攻方向，达到有效动态控制能源介质消耗的目的。

2.2    积极引入精益生产理念，创新能耗管理

特材研制公司目前生产钢种较多，订单加热制度差别大，生产中经常出现不同品种钢组炉入炉的情况。针对生产钢种复杂、加热制度差别大、调火工操作难度大的问题，积极引入精益生产理念，创新管理，通过开展知识培训和劳动竞赛，开阔降低天然气消耗的思路。

1）根据生产制造部下发的订单计划和半成品库的坯料准备情况，合理安排生产，保证有特殊加热工艺要求的钢种集中生产，有利于降低天然气消耗。

2）根据钢种的加热工艺不同，合理安排坯料入炉顺序，避免要求加热温度相差较大的钢种一起入炉，减少燃气热值、用量的频繁调节，保证加热炉内的燃气已稳定的热值燃烧。

3）与质量部、技术部相关人员沟通，对原有作业指导书进行完善，使作业指导书与加热炉炉况相符合，制定《Cr-Mo-V系列模具钢牌号组炉方案》，更有利于燃控操作和降低天然气消耗。

4） 积极开展燃气炉燃控知识培训和劳动竞赛，完善岗位作业指导书，提高操作技能，收到良好效果。

2.3    加强技术创新，实现技术、成本“双丰收”

2.3.1    预热式烘烤器烧嘴改造

特材研制公司6 t预热式烘烤器天然气流量40 ～ 80 m3/h，导致烧嘴出口混合气流速低，远远小于设计流量。烘烤器底部温度偏低，在实际使用过程中天然气流量大，消耗高。为降低天然气消耗，该公司冶炼区主动更改烘烤器烧嘴混合气出口尺寸，并在燃气出口处增加螺旋导叶，改造后效果明显，见图3。天然气吨钢消耗降低2.99 m3，节约吨钢燃气成本10.8元，见表1。

2.3.2    锻材H13水冷超细化方案优化

特材研制公司最初H13锻后热处理执行的工艺是超细化工艺+球化退火工艺，需耗时7天左右，热处理时间较长。其中超细化工艺结束具备进入球化退火需要2.5天（约60 h）左右，每炉次超细化+球化退火工艺消耗天然气约 2 900 ～ 3 100 m3。针对该工艺热处理时间长，天然气消耗量大的问题，特材研制公司优化工艺，采用优化超细化工艺+球化退火工艺，即在第一锻正火结束出炉后采用风冷或空冷的方式冷却H13锻材，优化后超细化工艺结束具备进入球化退火需要39 h，缩减了锻材热处理时间，降低了燃气消耗。

特材研制公司持续做好技术创新工作，不断优化超细化工艺，并最终优化出水冷超细化工艺。水冷超细化工艺是用淬火炉直接加热做热处理后，锻材H13直接进入淬火池进行水冷，水冷冷却至400 ℃后直接进入球化退火工艺，水冷超细化工艺结束具备进入球化退火仅需15 h。水冷超细化工艺缩短热处理时间，降低燃气消耗，同时提高生产效率。

结合目前生产情况，热处理炉装入量按照每炉25 t计算，优化水冷超细化后天然气消耗变化和生产时间变化与原工艺对比（生产时间统一按照具备进入球化退火工艺条件计算），见表2。

采用水冷超细化工艺，与原工艺对比，整炉次燃气消耗可降低2 000 m3，平均吨钢可降低80 m3，燃气价格按照3.2元/m3计算，整炉次可降低成本6 400元，吨钢可降低256元。与优化超细化工艺对比，整炉次燃气消耗可降低800 m3，平均吨钢可降低32 m3，燃气价格按照3.2元/m3计算，整炉次可降低成本2 560元，吨钢可降低102.4元。

3    结    论

特材研制公司利用能源管理，依据数据反映制定相应的改进措施，建立企业能源管理的长效机制和制度，进一步推动和管理天然气消耗工作；以科技创新为支撑，通过一系列的技术创新，合理利用燃气，使天然气管理更为科学可控，最终提高企业的经济效益。构建天然气消耗的有序化、标准化新管理模式，最终提高天然气综合利用效率和企业的经济效益。

参考文献

[1]    韩和元. 冶金企业煤气安全防护探究[J].科技与企业，2013.10：42.

[2]    周福华. 对燃气企业工程项目成本控制的探讨.科技创新导报，2011.8.

[3]    吴秀梅. 建立城市燃气企业全过程成本控制体系.会计之友，2009.9.