廢鋼價格與廢鋼比對煉鋼經濟效益的影響

辛勁

【摘? 要】隨著我國煤炭資源和鐵礦資源不斷被消耗，節能減排政策的實施不斷深入，煉鋼經濟效益的分析對企業今后的發展非常重要。論文通過計算廢鋼價格和廢鋼比與噸鋼成本和經濟效益之間的關系，探討了廢鋼價格與廢鋼比對煉鋼經濟效益的影響。

【Abstract】With the continuous consumption of coal resources and iron ore resources in China， the implementation of energy conservation and emission reduction policy continues to deepen， the analysis of economic benefits of steelmaking is very important for the future development of enterprises. By calculating the relationship between steel scrap price and steel scrap ratio and the cost per ton of steel and economic benefits， this paper discusses the impact of steel scrap price and steel scrap ratio on the economic benefits of steelmaking.

【關鍵詞】煉鋼;經濟效益;工序效益;廢鋼比

【Keywords】steelmaking; economic benefits; process benefits; steel scrap ratio

【中圖分類號】F426;TF711? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）11-0027-02

1 煉鋼的技術經濟指標計算

在進行轉爐煉鋼成本的分析之前，需要對轉爐煉鋼中相關耗材進行分析，也就是說需要對煉鋼的經濟性指標進行分析。對經濟性指標進行分析，需要利用消耗物料和產生能量平衡計算來獲取。但是由于煉鋼的物料添加較多，并且計算過程相對煩瑣，本文參考相關文獻，獲得了轉爐煉鋼的經濟性指標計算方法，并對相應的經濟性指標進行計算。

2 煉鋼工序效益計算

2.1 煉鋼工序效益指標確定

在鋼鐵冶煉的過程之中，提高廢鋼比也就需要借助更多的外來能量，以保證能量的平衡。廢鋼比提升，鐵水提供的能量也會不斷地下降。對于轉爐而言，需要添加更多的燃料補充能量，使得能量平衡。燃料的增加就需要更多的氧氣消耗。當廢鋼的價格降低，提升廢鋼比能有效降低煉鋼的成本，但是燃料的增加會導致生產效率下降。為了能夠在提升廢鋼比的同時，有效地保證生產效率，需要分析廢鋼比對冶煉過程的經濟效益的影響。由此提出了工序效益。

定義Q為工序效益，即

式（1）中，B為噸鋼水利潤，單位為元/t（鋼）;Tt為冶煉周期，單位為min。

噸鋼水利潤和冶煉周期都能反映煉鋼的經濟效益。它們分別使用的成本和生產效率也反映冶煉的經濟效益。其中，生產周期也側面反映了冶煉的生產規模。

當廢鋼價格低于鐵水價格一定程度后，隨著廢鋼比的提高，煉鋼成本會下降，噸鋼水利潤B會增加，而冶煉時間Tt則延長，生產效率下降，因此，預計在某一廢鋼比時，B可能會出現最大值，則此時的煉鋼經濟效益最大化，此時的爐料結構為最佳爐料結構，也即最佳廢鋼比。

當廢鋼的價格到達一定值時，隨著廢鋼比的下降，在冶煉過程之中的經濟效益也會有所增加，噸鋼水利潤也會增加，而冶煉的時間會縮短，冶煉效率也會有所提升，進而經濟效益也會提升。通過上述分析預測當廢鋼比達到某一個數值時，噸鋼的水利潤可能會出現最大值，利潤也就隨之增加。

2.2 煉鋼噸鋼水利潤計算

煉鋼噸鋼水的利潤B按式（2）計算：

式（2）中，PS為鑄坯價格，單位為元/t;？濁為鋼水到鑄坯的收得率，單位為%;RPS、RLF、RVD、RRH、RCC分別代表脫硫、LF爐、VD、RH和連鑄的工序成本，RH和VD兩者只取其中之一，根據鋼種生產工藝需求進行增減配置;RLD、REAF分別為轉爐和電爐煉鋼成本，單位為元/t。

本文的主要內容是分析廢鋼比與轉爐的煉鋼效益之間的關系，所以在進行成本的相關內容計算時，除了轉爐工序以外的其他工序采用平均消耗的指標來評判對應工序的經濟指標。同時，在成本的計算過程之中還要包含噸鋼水備件消耗成本和人工工資成本等。價格主要是根據廠內價格，對于沒有廠內價格指標的，參考網上價格。價格的選擇均是稅前的價格。

2.3 轉爐冶煉周期確定

通常，轉爐的冶煉周期包含了供氧時間和一些操作的輔助時間。輔助時間主要是考慮添加燃料、物料、相應材料的操作時間以及生產鋼的過程之中出鋼等操作的時間。本文取轉爐的冶煉周期為ta=18min。

3 計算結果分析

3.1 主要計算條件

本次選用的轉爐的容量為100t，鋼的種類為Q235，供氧的強度和二次燃燒率分別為3.5（4.2）m3/（t·min）和10%。供氧與總氧氣量的百分比為95%，廢鋼的溫度為25℃。

相應的原燃價格為鐵水價格2000元/t，鑄坯價格為2650元/t，電價為0.6元/（kW·h），氧氣價格為0.45元/m3。

3.2 轉爐計算結果分析

轉爐的結果分析圖如圖1和圖2所示?？梢钥闯鲭S著轉爐廢鋼比的上升，噸鋼量的耗氧量、加煤量和冶煉的效率都會隨之增加。

從圖1可看出，廢鋼價格到達1900元/t時，廢鋼比與成本之間的關系會發生變化。隨著廢鋼價格的增加，噸鋼量的成本也會隨之增加。而價格在1900元/t以上時，廢鋼比與冶煉成本成正比;而價格在1900元/t以下時，廢鋼比與冶煉成本成反比。

通過圖2a可以得出，當吹氧強度為3.5m3/（t·min），二次燃燒率為10%時，想要使得廢鋼比與工序效益成正比的關系，需要使得廢鋼的價格到達1650元/t以下。當廢鋼的價格高于1650元/t時，廢鋼比與工序效益成反比的關系。

通過圖2b可以得出，當吹氧強度上升為4.2m3/（t·min），二次燃燒率為20%時，廢鋼的價格在1730元/t以下時，廢鋼比與工序效益成正比的關系。當廢鋼的價格高于1730元/t時，廢鋼比與工序效益成反比的關系，隨著廢鋼比的提高，工序的經濟效益就會下降。

對比圖1和圖2可以發現，廢鋼的價格到達一定值時，提高廢鋼比能夠降低噸鋼的成本，但是成本的降低不一定會帶來工序效益的提升。只有當鐵水和廢鋼的差價到達300元/t以上時才能夠保證廢鋼比的提高帶來工序效益的提升，這時提高廢鋼比才是有意義的。

一些研究還指出，當采用的輕型廢鋼的比例較高，鐵水的溫度設置為1300℃左右，并且廢鋼鐵水比低于0.75時采用噴煤的方式能夠實現很好的效果。在對經濟和技術方面進行分析發現，為了能夠保證冶煉的經濟性和技術的可行性，轉爐中的廢鋼比應該低于40%～50%。

4 結論

①廢鋼的價格到達一定值時，提高廢鋼比能夠降低噸鋼的成本，但是成本的降低不一定會帶來煉鋼效益的提升。只有當鐵水和廢鋼的差價到達300元/t以上時，才能保證廢鋼比的提升推動煉鋼效益的提升，這時應采取措施以提升廢鋼比。

②對經濟和技術方面進行綜合分析后發現，為了保證冶煉的經濟性和技術的可行性，轉爐中的廢鋼比不應高于40%～50%。

【參考文獻】

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