廢鋼價(jià)格與廢鋼比對(duì)煉鋼經(jīng)濟(jì)效益的影響

辛勁

【摘? 要】隨著我國(guó)煤炭資源和鐵礦資源不斷被消耗，節(jié)能減排政策的實(shí)施不斷深入，煉鋼經(jīng)濟(jì)效益的分析對(duì)企業(yè)今后的發(fā)展非常重要。論文通過(guò)計(jì)算廢鋼價(jià)格和廢鋼比與噸鋼成本和經(jīng)濟(jì)效益之間的關(guān)系，探討了廢鋼價(jià)格與廢鋼比對(duì)煉鋼經(jīng)濟(jì)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(guān)鍵詞】煉鋼;經(jīng)濟(jì)效益;工序效益;廢鋼比

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

【中圖分類(lèi)號(hào)】F426;TF711? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2020）11-0027-02

1 煉鋼的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算

在進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼成本的分析之前，需要對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼中相關(guān)耗材進(jìn)行分析，也就是說(shuō)需要對(duì)煉鋼的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)進(jìn)行分析。對(duì)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)進(jìn)行分析，需要利用消耗物料和產(chǎn)生能量平衡計(jì)算來(lái)獲取。但是由于煉鋼的物料添加較多，并且計(jì)算過(guò)程相對(duì)煩瑣，本文參考相關(guān)文獻(xiàn)，獲得了轉(zhuǎn)爐煉鋼的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算方法，并對(duì)相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。

2 煉鋼工序效益計(jì)算

2.1 煉鋼工序效益指標(biāo)確定

在鋼鐵冶煉的過(guò)程之中，提高廢鋼比也就需要借助更多的外來(lái)能量，以保證能量的平衡。廢鋼比提升，鐵水提供的能量也會(huì)不斷地下降。對(duì)于轉(zhuǎn)爐而言，需要添加更多的燃料補(bǔ)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(dāng)廢鋼的價(jià)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(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降。為了能夠在提升廢鋼比的同時(shí)，有效地保證生產(chǎn)效率，需要分析廢鋼比對(duì)冶煉過(guò)程的經(jīng)濟(jì)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(rùn)，單位為元/t（鋼）;Tt為冶煉周期，單位為min。

噸鋼水利潤(rùn)和冶煉周期都能反映煉鋼的經(jīng)濟(jì)效益。它們分別使用的成本和生產(chǎn)效率也反映冶煉的經(jīng)濟(jì)效益。其中，生產(chǎn)周期也側(cè)面反映了冶煉的生產(chǎn)規(guī)模。

當(dāng)廢鋼價(jià)格低于鐵水價(jià)格一定程度后，隨著廢鋼比的提高，煉鋼成本會(huì)下降，噸鋼水利潤(rùn)B會(huì)增加，而冶煉時(shí)間Tt則延長(zhǎng)，生產(chǎn)效率下降，因此，預(yù)計(jì)在某一廢鋼比時(shí)，B可能會(huì)出現(xiàn)最大值，則此時(shí)的煉鋼經(jīng)濟(jì)效益最大化，此時(shí)的爐料結(jié)構(gòu)為最佳爐料結(jié)構(gòu)，也即最佳廢鋼比。

當(dāng)廢鋼的價(jià)格到達(dá)一定值時(shí)，隨著廢鋼比的下降，在冶煉過(guò)程之中的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)有所增加，噸鋼水利潤(rùn)也會(huì)增加，而冶煉的時(shí)間會(huì)縮短，冶煉效率也會(huì)有所提升，進(jìn)而經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)提升。通過(guò)上述分析預(yù)測(cè)當(dāng)廢鋼比達(dá)到某一個(gè)數(shù)值時(shí)，噸鋼的水利潤(rùn)可能會(huì)出現(xiàn)最大值，利潤(rùn)也就隨之增加。

2.2 煉鋼噸鋼水利潤(rùn)計(jì)算

煉鋼噸鋼水的利潤(rùn)B按式（2）計(jì)算：

式（2）中，PS為鑄坯價(jià)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(jù)鋼種生產(chǎn)工藝需求進(jìn)行增減配置;RLD、REAF分別為轉(zhuǎn)爐和電爐煉鋼成本，單位為元/t。

本文的主要內(nèi)容是分析廢鋼比與轉(zhuǎn)爐的煉鋼效益之間的關(guān)系，所以在進(jìn)行成本的相關(guān)內(nèi)容計(jì)算時(shí)，除了轉(zhuǎn)爐工序以外的其他工序采用平均消耗的指標(biāo)來(lái)評(píng)判對(duì)應(yīng)工序的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。同時(shí)，在成本的計(jì)算過(guò)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(jià)格主要是根據(jù)廠內(nèi)價(jià)格，對(duì)于沒(méi)有廠內(nèi)價(jià)格指標(biāo)的，參考網(wǎng)上價(jià)格。價(jià)格的選擇均是稅前的價(jià)格。

2.3 轉(zhuǎn)爐冶煉周期確定

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

3 計(jì)算結(jié)果分析

3.1 主要計(jì)算條件

本次選用的轉(zhuǎn)爐的容量為100t，鋼的種類(lèi)為Q235，供氧的強(qiáng)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(yīng)的原燃價(jià)格為鐵水價(jià)格2000元/t，鑄坯價(jià)格為2650元/t，電價(jià)為0.6元/（kW·h），氧氣價(jià)格為0.45元/m3。

3.2 轉(zhuǎn)爐計(jì)算結(jié)果分析

轉(zhuǎn)爐的結(jié)果分析圖如圖1和圖2所示?？梢钥闯鲭S著轉(zhuǎn)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(huì)隨之增加。

從圖1可看出，廢鋼價(jià)格到達(dá)1900元/t時(shí)，廢鋼比與成本之間的關(guān)系會(huì)發(fā)生變化。隨著廢鋼價(jià)格的增加，噸鋼量的成本也會(huì)隨之增加。而價(jià)格在1900元/t以上時(shí)，廢鋼比與冶煉成本成正比;而價(jià)格在1900元/t以下時(shí)，廢鋼比與冶煉成本成反比。

通過(guò)圖2a可以得出，當(dāng)吹氧強(qiáng)度為3.5m3/（t·min），二次燃燒率為10%時(shí)，想要使得廢鋼比與工序效益成正比的關(guān)系，需要使得廢鋼的價(jià)格到達(dá)1650元/t以下。當(dāng)廢鋼的價(jià)格高于1650元/t時(shí)，廢鋼比與工序效益成反比的關(guān)系。

通過(guò)圖2b可以得出，當(dāng)吹氧強(qiáng)度上升為4.2m3/（t·min），二次燃燒率為20%時(shí)，廢鋼的價(jià)格在1730元/t以下時(shí)，廢鋼比與工序效益成正比的關(guān)系。當(dāng)廢鋼的價(jià)格高于1730元/t時(shí)，廢鋼比與工序效益成反比的關(guān)系，隨著廢鋼比的提高，工序的經(jīng)濟(jì)效益就會(huì)下降。

對(duì)比圖1和圖2可以發(fā)現(xiàn)，廢鋼的價(jià)格到達(dá)一定值時(shí)，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(huì)帶來(lái)工序效益的提升。只有當(dāng)鐵水和廢鋼的差價(jià)到達(dá)300元/t以上時(shí)才能夠保證廢鋼比的提高帶來(lái)工序效益的提升，這時(shí)提高廢鋼比才是有意義的。

一些研究還指出，當(dāng)采用的輕型廢鋼的比例較高，鐵水的溫度設(shè)置為1300℃左右，并且廢鋼鐵水比低于0.75時(shí)采用噴煤的方式能夠?qū)崿F(xiàn)很好的效果。在對(duì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，為了能夠保證冶煉的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)的可行性，轉(zhuǎn)爐中的廢鋼比應(yīng)該低于40%～50%。

4 結(jié)論

①?gòu)U鋼的價(jià)格到達(dá)一定值時(shí)，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(huì)帶來(lái)煉鋼效益的提升。只有當(dāng)鐵水和廢鋼的差價(jià)到達(dá)300元/t以上時(shí)，才能保證廢鋼比的提升推動(dòng)煉鋼效益的提升，這時(shí)應(yīng)采取措施以提升廢鋼比。

②對(duì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面進(jìn)行綜合分析后發(fā)現(xiàn)，為了保證冶煉的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)的可行性，轉(zhuǎn)爐中的廢鋼比不應(yīng)高于40%～50%。

【參考文獻(xiàn)】

【1】趙慶杰，儲(chǔ)滿生.電爐煉鋼原料及直接還原鐵技術(shù)[J].中國(guó)冶金，2010，20（4）：24.

【2】付寶棟.轉(zhuǎn)爐投彈式副槍使用及經(jīng)濟(jì)效益分析[J].冶金管理，2019，363（01）：45.

【3】閆建偉.解析轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的應(yīng)用及革新途徑[J].信息記錄材料，2019，20（03）：227-228.