鞍鋼朝陽鋼鐵煉鐵工序低成本理念生產實踐

趙正洪，胡德順，李澤安，呂寶棟，劉金存，金瑤

（鞍鋼集團朝陽鋼鐵有限公司，遼寧 朝陽 122000）

為了適應市場變化，鞍鋼集團朝陽鋼鐵有限公司（以下簡稱“朝陽鋼鐵”）提出了“雙跑贏低成本戰略”生產經營理念，具體到煉鐵工序即通過實行“跑贏大盤，跑贏自身”的全方位、全階段、全員參與的管理模式，實現鐵成本最優的目標。“跑贏大盤”即根據市場趨勢不斷優化鐵前原燃料結構，使鐵前成本緊跟市場或超前市場節奏；“跑贏自身”即不斷強化鐵前系統各項管理，使經濟指標循序漸進、持續優化。本文對朝陽鋼鐵煉鐵廠低成本理念的實施體系和實踐效果進行了介紹。

1 鐵前成本控制體系

1.1 建立成本管理體系

朝陽鋼鐵煉鐵廠采用二級成本管理體系，即廠級和工區級，建立成本分解表和崗位分解卡片，明確各級員工生產任務。通過廠級成本分解表確定各級管理人員生產任務，通過崗位分解卡片明確各崗位生產指標。

1.2 實施周成本測算制度

設立專門成本組，建立38項工藝成本控制點和25項能源成本控制點，做到日清日結，并通過周成本預測進行總結分析，及時調整，逐步形成先算后干-成本預測、邊算邊干-過程控制、干完核算-成本改進的管理機制。

2 鐵前成本市場分析體系

2.1 鐵前配礦一體化

鐵前配礦成本約占生鐵成本的60%，朝陽鋼鐵煉鐵廠通過參與采購決策，充分考慮其經濟性及對鐵前運行的影響，依據已建立的鐵前生產配礦結構模型和配礦菜單，實現了鐵前配礦成本的動態調整。鐵前生產配礦結構模型見圖1。

圖1 鐵前生產配礦結構模型Fig.1 Structural Model for Ore Blending in Operation Prior to Ironmaking

2.2 采購價格緊跟市場節奏

煉鐵廠每周根據鐵前原料（包括PB粉、混合粉、地精礦）當期、現貨、期貨價格進行生鐵成本測算，驗證鐵前成本是否緊跟市場或超前市場節奏。如果市場呈上漲趨勢，則逐步增加庫存；如果市場呈下跌趨勢，則逐步降低庫存。周成本市場分析案例見圖2。

圖2 周成本市場分析案例Fig.2 Analysis Cases for Cost in Market Weekly

由圖2可以看出，現貨成本2 134元/t，比當期成本高14元/t，主要是礦現貨價格高于當期所致，其中PB粉現貨比當期高29元/t，混合粉現貨比當期高56元/t，地精礦現貨比當期低6元/t。津冀地區平均鐵成本2 345元/t，比當期成本高225元/t。期貨成本2 104元/t，比現貨成本低30元/t，主要是PB粉期貨比現貨低144元/t所致。

3 行業對標體系

3.1 通過對標找定位

生鐵低成本是朝陽鋼鐵的生產經營方針，在高爐爐料結構穩定的情況下，高爐產能水平、燃料消耗水平和燃料結構是高爐操作過程中降低生產成本的可控因素，是降低鋼鐵企業成本和提高效能的關鍵指標。因此，將高爐利用系數、燃料比、煤比作為對標指標，通過成本對標，分析、查找不足，長長板、補短板，同時隨時掌握自己所處行業的水平。高爐燃料指標對比情況見表1。在國內54家同類型企業中，朝陽鋼鐵高爐利用系數排名第33位；燃料比排名第42位，屬中下水平；煤比排名第36位，屬中等偏下水平。

3.2 定目標、定措施

通過對標發現朝陽鋼鐵各項指標相比先進仍有較大差距，制定目標和措施如下：優化配礦結構，將入爐礦品位由57.5%提高至58.5%以上；建立合理穩定的爐型，有效控制爐缸溫度，并在此基礎上將高爐入爐焦比控制在330 kg/tFe以內；通過對標武鋼、沙鋼、馬鋼等企業，優化朝陽鋼鐵高爐裝料制度、送風制度、爐型管理，建立高爐運行評價體系，為高爐長期穩定順行提供技術保障，將高爐燃料比控制在530 kg/tFe以內；大力開展提煤降焦工作，力爭將高爐煤比提高至160 kg/tFe以上。

4 鐵前工藝操作標準

4.1 高爐爐體溫度場管理

4.1.1 建立高爐爐體管控標準

爐體管理主要針對爐腹、爐腰、爐身、爐喉等溫度場的溫度及熱流強度，通過制定相應控制范圍，調整裝料制度和水量、水溫，有目的地控制渣皮的形成和脫落，形成合理的操作爐型，確保高爐煤氣流分布合理。爐體控制參數見表2。

4.1.2 建立爐缸運行評價標準

爐缸管理主要根據鐵水物理熱指數和爐芯溫度水平制定相應控制標準，通過調整燃料結構，確保爐缸工作狀態。

（1）根據鐵水物理熱指數判斷當天鐵水物理熱和化學熱是否匹配。規定高爐穩定時期的鐵水物理熱指數參考值范圍，當鐵水物理熱指數在參考值范圍內時，說明物理熱和化學熱匹配；當鐵水物理熱指數高于參考值上限時，判定當天鐵水物理熱過高，應適當降低化學熱，以降低高爐燃料消耗；當物理熱指數低于參考值下限時，判定當天鐵水物理熱低，應適當提高化學熱。

（2）根據爐芯溫度判斷爐缸活躍度。高爐穩定時期的爐芯溫度基準值為前三個月的爐芯溫度平均值 （高爐檢修時間的爐芯溫度不包含在內），爐芯溫度波動范圍為基準值±30℃。當爐芯溫度高于參考值上限時，判定爐缸過活；當爐芯溫度低于參考值下限時，判定爐缸活躍性差。

（3）制定爐缸安全控制標準。爐缸安全控制參數見表3。

表3 爐缸安全控制參數Table 3 Safety Control Parameters for Hearth of BF

4.2 建立高爐操作標準

針對高爐操作，制定“五定”操作標準，即定風壓、定料批、定爐溫、定堿度、定頂壓，并要求高爐調劑嚴格執行。高爐“五定”操作標準見表4。

表4 高爐“五定”操作標準Table 4 Five-regulation Operation Standards for BF

4.3 建立有害元素分析體系

每季度對高爐爐料及與生產相關的原料進行一次取樣全分析，掌握其鋅、鉀、鈉等有害元素的基礎數據，監控高爐有害元素負荷水平，并根據當地資源水平制定燒結原料有害元素控制標準，具體見表5。

表5 燒結配料有害元素控制標準Table 5 Control Standard for Harmful Elements in Sintered Ores during Batching %

5 鐵前原燃料質量保證體系

為了給高爐長周期穩定順行奠定原料基礎，制定了鐵前主要原燃料質量及品種結構調整底線。焦炭全部采用廠內生產焦炭，配煤結構每月多調整一次；燒結配礦結構每月至多變動一次；球團和塊礦為外購，有專門的采購標準，對于新進的爐料，必須經過實驗后方可使用。高爐爐料控制底線見表6。

6 實施效果

6.1 實現鐵前成本與市場聯動

為了跑贏大盤，必須積極參與采購決策，既保證質量要求，又充分考慮經濟性。朝陽鋼鐵煉鐵廠充分利用專業優勢，建立原燃料分類使用檔案和原燃料性價比評價體系。對采購單位提供的新資源，按照價格、化學成分、結合試驗數據進行綜合評價，確定是否采購和使用。促進采購部門轉變供應理念，從滿足數量型轉變為滿足質量、技術、經濟，同時要求采購部門先期精準研判市場走勢、重點打好時間差，把握采購時機，加大對高性價比資源的采購力度，減少低性價比資源的采購，采用上行趨勢時大量少批次、下行趨勢時小量多批次的途徑，有效抵御市場波動的風險，為降低原燃料結構成本打下堅實基礎。2019年生鐵成本與普氏指數趨勢見圖3，生鐵成本按市場趨勢波動，在市場處于上漲趨勢，生鐵成本上漲趨勢滯后于大盤；在市場處于下跌趨勢時，生鐵成本緊跟市場趨勢。

表6 高爐爐料控制底線Table 6 Control Bottom Line for BF Burden

6.2 促進高爐原燃料科學評價體系實施

鐵前系統的低成本運行依托于工藝研究水平的提高。朝陽鋼鐵屬單高爐生產，原燃料質量的優劣及經濟性對朝陽鋼鐵的生產經營至關重要，通過推進“雙跑贏”理念，鐵前以抓結構成本為切入點，以生鐵成本最低為目標，優化資源利用，并借助鞍鋼技術中心燒結杯試驗、高爐原料結構分析、高爐爐缸侵蝕分析、高爐有害元素分析、噴吹煤的性能評價研究，建立了高爐原燃料質量評價體系，為高爐爐料、高爐噴煤、燒結原料、焦炭配煤結構四大結構的優化提供了技術支撐。

6.3 促進高爐經濟指標優化

圖3 2019年生鐵成本與普氏指數變化趨勢Fig.3 Changing Trend for Cost Prior to Ironmaking and Platts Indexes in 2019

通過實施“雙跑贏”理念，同時與標桿企業進行對標分析，取長補短，不斷強化鐵前系統人、設備、原料、技術，從而科學有序地提升各項經濟指標，朝陽鋼鐵高爐各項指標均實現了歷史性突破。2018～2020年高爐經濟指標見表7。2020年1～4月高爐燃料比創歷史最好水平，在國內屬先進水平；生鐵成本國內同行業排名領先。燒結利用系數、高爐產能和高爐煤比等指標均實現歷史性突破。

表7 2018～2020年高爐經濟指標Table 7 Economic Indexes for BF from 2018 to 2020

7 結語

為了實現鞍鋼集團朝陽鋼鐵有限公司 “雙跑贏低成本戰略”生產經營理念，煉鐵廠提出了“跑贏大盤，跑贏自身”的管理理念，建立了鐵前成本控制體系、鐵前成本市場分析體系、行業對標體系、鐵前工藝操作標準及鐵前原燃料質量保證體系。2019年以來高爐實現了鐵前成本與市場的聯動，使生鐵成本持續行業領先；促進了高爐原燃料科學評價體系的實施，為高爐爐料、高爐噴煤、燒結原料、焦炭配煤結構四大結構的優化提供了技術支撐；高爐長周期穩定順行，指標不斷優化，持續實現歷史最好水平。