魏志江

河钢宣钢

摘要：本文系统分析了降低转炉钢铁料消耗的综合实践措施与效果。通过多家钢铁企业的实践案例，重点探讨了"逐炉算账"精细化管理、工艺技术创新、智能化控制系统、设备维护与生产组织优化等方法的实施效果。研究表明，通过精细化管理和技术创新，企业可实现钢铁料消耗降低5-15 kg/t，其中中南股份通过"逐炉算账"使钢铁料消耗下降5.1kg/t，承德钒钛通过系统攻关实现吨钢钢铁料消耗同比降低11.59千克。文章还展望了转炉炼钢在智能化、标准化和工艺创新方面的未来发展趋势，为钢铁企业降本增效提供参考路径。

关键词：转炉；钢铁料消耗；降本增效；精细化操作；留渣工艺；智能化炼钢

1.前言

钢铁料消耗是转炉炼钢过程中最重要的技术经济指标之一，直接决定了炼钢成本和企业的经济效益。在钢铁行业面临严峻市场形势的背景下，降低转炉钢铁料消耗已成为企业提升竞争力的关键途径。转炉冶炼过程中的钢铁料消耗在总的钢铁料消耗中占83%以上，降低转炉钢铁料消耗成为降低炼钢成本的最有效手段。近年来，随着技术进步的不断推进，特别是智能化炼钢、精细化管理等创新实践的应用，许多钢铁企业在降低钢铁料消耗方面取得了显著成效。本文通过分析多家钢铁企业的实践案例，系统总结降低转炉钢铁料消耗的有效措施和实践经验，为行业提供有益参考。钢铁工业是国民经济的重要基础产业，也是能源资源消耗密集型产业。在市场竞争日益激烈、环保要求不断提高的形势下，通过技术创新和精细化管理降低物料消耗，对企业可持续发展具有重要意义。钢铁料消耗通常指生产每吨合格钢坯所消耗的铁水和废钢等金属原料的总和，是衡量炼钢技术水平和管理水平的关键指标。降低钢铁料消耗不仅能够直接减少原料成本，还能降低能源消耗和环境污染，实现经济效益与环境效益的双赢。

2.转炉钢铁料消耗的关键影响因素

转炉钢铁料消耗受多种因素影响，要制定有效的降耗措施，必须首先分析这些影响因素及其作用机制。

2.1原料条件因素

(1)原料条件的稳定性对钢铁料消耗有直接影响。铁水成分（特别是硅含量）、温度以及废钢质量都会显著影响转炉冶炼过程中的物料平衡。中南股份炼钢厂要求对"每炉铁水的硅含量、温度等信息必须第一时间把握，及时率做到100%"，为数据模型提供及时准确的铁水信息。同时，废钢来源复杂，质量参差不齐，其中夹杂的非金属物质会增加渣量和金属损失，进而提高钢铁料消耗。泉州闽光钢轧事业部转炉作业区通过"密切关注入炉铁水成分、废钢类型以及钢种特性，依据生产实际动态调整铁水与废钢的配比"，实现了物料利用效率的最大化。

影响转炉钢铁料消耗的主要因素见表1。

表1.影响转炉钢铁料消耗的主要因素

2.2工艺技术因素

终点控制是影响钢铁料消耗的关键工艺环节。吹炼过程中的氧枪控制、终点碳温和成分命中率都直接影响金属收得率。中南股份乙横班"以副枪为基础，以提高一次命中率和保碳出钢为核心，用好数字模型"，使冶炼成分一次命中率由过去的89%跃升至95%，为降低钢铁料消耗奠定坚实基础。留渣操作是另一重要影响因素，传统的全留渣工艺虽然有利于减少石灰消耗，但渣量过大会增加喷溅风险，影响操作稳定性。某钢厂在120吨转炉生产中创新开发"半留渣"工艺，通过研究炉渣特性，计算出了既能保证去杂质效果又能保护炉子的最佳渣量，同时优化了炉渣的状态（熔点和黏度）和喷枪高度。

2.3设备与管理因素

设备状态对钢铁料消耗有间接但重要的影响。转炉底吹系统的完好性直接影响熔池搅拌效果和反应效率，中南股份通过"炉子底吹砖可视化改进，可视率由50%提高至100%"，大大提高了过程控制的稳定性。管理措施包括含铁原料的回收制度、生产组织协调等。泉州闽光建立严格的回收制度，"每两小时对炉下与渣跨区域的含铁原料进行全面回收，并确保当班回收物料及时入炉"，有效提高了资源循环利用率。

3.降低钢铁料消耗的实践案例与数据分析

3.1精细化操作与管理实践

3.1.1 "逐炉算账"操作法

(1)中南股份炼钢厂炼钢车间创新实施"逐炉算账"操作法，将经营思维深度融入生产全流程。该方法的核心理念是"每炉钢都要有成本账本，必须算清温度、成分、配比的加减法"。具体实施过程中，班组创新实施"动态调优"机制：每兑入一炉铁水前，都提前查看铁水温度、成分数据，结合热平衡模型精准计算废钢配比；同时结合上一炉温度，根据生产节奏动态调整出钢温度，尽可能降低消耗。

(2)这一精细化管理方法取得了显著成效："逐炉算"换来"指标跳"，班组一次拉碳成功率跃升20%以上，连续两月实现100%精准命中，成为一工序12个转炉班组中唯一"满堂红"标杆；钢铁料消耗较去年同期大幅下降5.1kg/t，年节约成本超百万元。此外，他们还将"算账思维"延伸至全流程：通过跟踪氧枪磨损曲线，独创"变枪变压"操作法，根据冶炼阶段动态调整枪位与氧压，单支氧枪平均寿命延长48炉；同步优化石灰、氧耗控制工艺，相关指标逆袭至第一方阵。

3.1.2团队协作与状态管理

中南股份炼钢厂注重团队协作，针对炼钢操作"状态决定品质"的特点，推出"上岗状态榜"机制：每日班前会，员工自主申报精神状态，炉长综合评估后确定主操手；若遇职工状态不佳，经验丰富的老师傅主动顶岗，年轻职工则担任"副操观察员"，在实战中积累经验。这种"互查互补、互学互促"的氛围，锻造出一支"人人能顶梁、个个会算账"的精锐之师。从"算着干"到"带着干"，从"指标落实"到"指标领跑"，丙班3号转炉班组用"精打细算的工匠心"与"抱团攻坚的团队情"，在平凡岗位上书写着新时代产业工人的奋斗篇章。

3.2工艺技术创新与实践

3.2.1留渣工艺优化

(1)留渣操作是影响钢铁料消耗的关键技术之一。传统的全留渣工艺虽然能够减少石灰消耗和热损失，但在实际操作中存在喷溅风险大、控制难度高的问题。某钢厂在120吨转炉生产中，创新开发了"半留渣"新工艺，解决了传统"全留渣"工艺因渣量太大而导致的成本高、控制难问题。

(2)通过研究炉渣的特性，该厂计算出了既能保证去杂质效果又能保护炉子的最佳渣量，同时优化了炉渣的状态（熔点和黏度）和喷枪高度。新工艺实施后效果显著：造渣用的石灰等材料消耗从每吨钢40 kg降到了27.6 kg；钢铁原料（铁水+废钢）消耗成功控制在每吨钢1050 kg以内；炉子运行更稳定，操作更轻松。这项研究不仅为优化转炉炼钢提供了理论和实践依据，更重要的是，它展示了一种更经济、更高效的炼钢新思路，实实在在地降低了成本。

3.2.2装入制度优化

(1)马鞍山钢铁股份有限公司通过物料平衡与热平衡计算，结合现场试验研究，对120吨转炉的装入制度进行了持续优化与改进。通过调整废钢与生铁加入量，稳定了转炉吹炼过程和终点温度，降低渣料消耗，实现转炉终点低成本精准控制。

(2)物料平衡计算的结果表明：铁水或生铁的装入量减少1吨时，石灰加入量可以减少30公斤左右，在一定程度上减少了成渣量，降低了终渣全铁的消耗。热平衡计算表明：同样条件下，少加入1吨废钢可以多加入2吨左右生铁。加料优化后，生铁与废钢的比例更为合适，在铁水装入量较少时，加入更多生铁，而当铁水装入量增加时，废钢所占比例有所提高，大部分炉次终点温度控制更为稳定，温度大部分在1625℃以上，满足后续工艺的要求。

不同企业降低钢铁料消耗的措施与效果对比见表2。

表2.不同企业降低钢铁料消耗的措施与效果对比

3.3智能化控制与技术应用

3.3.1数字模型与一键炼钢

（1）中南股份乙横班以副枪为基础，以提高一次命中率和保碳出钢为核心，用好数字模型，收到明显实效。冶炼成分一次命中率由过去的89%跃升至95%，为降低钢铁料消耗奠定坚实基础。2号转炉操枪工杨沛元表示："一键炼钢为炼钢带来革命性变革，数字模型为命中率插上了翅膀。"

（2）智能化炼钢系统通过对冶炼过程的精准控制，大大减少了人为因素导致的波动和误差，提高了操作的一致性和稳定性。副枪技术的应用使得在吹炼过程中能够实时检测熔池成分和温度，动态调整吹炼参数，实现终点精准控制，避免过吹或欠吹，从而减少金属氧化损失和渣中铁含量，降低钢铁料消耗。

3.3.2数据驱动的精细化管理

（1）承德钒钛150吨炼钢系统聚焦高效生产中心任务，将降成本、调结构、提效益作为首要工作任务，通过量化管理深入"废钢+氧化铁皮+渣铁"、低价渣料替代高价渣料等16项工艺措施。同时，他们推进生产刚性衔接，合理安排冶炼周期，严格执行岗位标准化作业，严控等待废钢、半钢、钢包和渣罐等异常情况，为压缩冶炼周期，降低钢铁料消耗创造条件。

（2）通过大力开展班组劳动竞赛，设置15项竞赛评比条件，将各项竞赛指标逐条分解到班组，按照日分析、日总结的方式，提升大家的责任意识。严格细化冶炼生产组织模式，通过各工序无缝衔接，不断降低冶炼周期，通过创新生产工艺，有效提升钢水合格率。这些数据驱动的精细化管理方法，大大促进钒后钢铁料消耗逐月递减，为决胜四季度创造有利条件。

降低转炉钢铁料消耗的系统化方案见图1。

图1.降低转炉钢铁料消耗的系统化方案

3.4设备维护与生产组织优化

3.4.1设备精细化管理

(1)中南股份通过"操检合一"模式，全方位保障设备作业率。这一模式要求操作人员同时参与设备维护，增强了对设备状态的了解和及时处理能力，大大提高了设备运行的稳定性。特别是对氧枪、底吹系统等关键设备的精细化管理，对降低钢铁料消耗起到了重要支撑作用。

(2)中南股份创新实施氧枪维护方法，通过"跟踪氧枪磨损曲线，独创'变枪变压'操作法，根据冶炼阶段动态调整枪位与氧压，单支氧枪平均寿命延长48炉"。这不仅降低了生产成本，也保证了冶炼过程的稳定性，间接降低了钢铁料消耗。

3.4.2生产组织优化

(1)泉州闽光钢轧事业部转炉作业区通过优化副跨生产流程，"紧密跟踪钢包周转和连铸浇铸进度，提前规划副跨行车作业，保障钢包能够从连铸回转台及时吊运，增加返回渣的回收比例"。这一措施使得返回渣比例提升12%，为实现低钢铁料消耗奠定了坚实基础。

(2)通过上述措施，泉州闽光3月份石灰消耗同比降低0.51kg/t，轻烧白云石消耗下降1.75kg/t，渣中TFe含量同比减少0.62%，含铁原料回收量提高0.86kg/t。这表明通过优化生产组织和加强含铁原料回收，可以全面降低辅料消耗和钢铁料消耗。

4.技术发展趋势与展望

4.1智能化与数字化趋势

(1)随着工业4.0技术的发展，转炉炼钢正朝着高度智能化和数字化方向迈进。基于大数据分析和人工智能的智能控制系统将成为降低钢铁料消耗的重要手段。通过建立更加精准的数字模型，实现冶炼过程的实时优化控制，进一步提高终点命中率，减少人为因素导致的波动。

(2)首钢集团在其技术交流会上强调，要坚持"一引领两融合"，坚持"高端、绿色、智能、高效"，突破自身、突破极限。未来，随着更多智能技术的应用，转炉钢铁料消耗有望进一步降低，朝着理论极限值逼近。

4.2标准化与系统化发展

(1)2025年7月发布的新版《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》国家标准（GB 21256-2025）以及《转底炉工序单位产品能源消耗技术要求》（YB/T 6386-2025）等行业标准，将为钢铁企业提供更严格的能耗和物耗基准。这些标准的实施将推动企业更加注重能源和物料消耗管理，包括钢铁料消耗的管控。

(2)标准化工作将使不同企业之间的性能比较更加科学合理，促进最佳实践在行业内的推广普及。全国钢标准化技术委员会等机构将继续完善相关标准体系，为钢铁行业节能降耗提供技术依据。

4.3工艺创新方向

（1）未来工艺创新将围绕绿色高效和资源循环两大主题展开。在留渣操作、装入制度、终点控制等方面，仍有进一步优化的空间。"半留渣"工艺相比传统全留渣工艺展现了明显优势，未来可能进一步发展出更精确的留渣量控制技术。

（2）首钢技术交流会上指出，"钢铁业生死抉择，唯高端化一条生路。必须摒弃低成本内卷，把每一类产品重新切分高、中、低端，锁定高端段，以技术溢价替代价格搏杀；要先投研发、再降消耗，先树品牌、再求回报"。这一思路指明了钢铁行业技术创新的方向——通过高端化转型实现真正的差异化竞争。

4.4系统化降耗理念

（1）降低钢铁料消耗将从单一技术应用向系统化解决方案转变。未来的降耗工作不仅关注转炉工序本身，还将统筹考虑铁水预处理、二次精炼、连铸等整个生产流程的优化，实现全流程降耗。

（2）承德钒钛的实践表明，通过"系统性降低成本、优化产品结构、冲刺全年目标"的系统方法，可以取得显著效果。这种系统化思维将推动钢铁企业从局部优化转向整体优化，实现钢铁料消耗的持续降低。

转炉钢铁料消耗降低技术未来发展方向见表3。

表3.转炉钢铁料消耗降低技术未来发展方向

5.结语

(1)降低转炉钢铁料消耗是钢铁企业降本增效的关键路径。本文通过分析多家企业的实践案例表明，通过精细化操作与管理、工艺技术创新、智能化控制技术以及设备维护与生产组织优化等综合措施，可以有效降低钢铁料消耗5-15kg/t，取得显著经济效益。

(2)中南股份的"逐炉算账"法、某钢厂的"半留渣"工艺、马钢的装入制度优化等案例，都体现了通过精细化管理与技术创新实现降耗的有效途径。这些实践不仅降低了钢铁料消耗，也提高了生产过程稳定性和产品一致性。

(3)随着智能化、标准化以及新工艺技术的不断发展，转炉钢铁料消耗还有进一步降低的空间。钢铁企业应结合自身条件，选择适合的技术路径，持续优化改进，同时在降低钢铁料消耗的过程中，要统筹考虑质量、成本、效率等多重目标，实现企业综合竞争力的提升。

参考文献

[1]  中南股份炼钢厂以"逐炉算账"激活降本增效新动能.中国钢铁新闻网.2025.10.22.

[2]  "死磕"钢铁料消耗，降本跑出"加速度".工人日报.2024.10.8.

[3]  首钢钢铁板块炼钢技术交流会召开.首钢日报.2025.10.22.

[4]  转底炉工序单位产品能源消耗技术要求.全国标准信息公共服务平台.2025.7.2.

[5]  承德钒钛炼钢系统钢铁料消耗同比降低11.59千克.世界金属导报.2025.10.24.

[6]  降低炼钢钢铁料消耗的生产实践.天津冶金.2021年03期.

[7]  泉州闽光钢铁料耗再创新低.我的钢铁网.2025.4.10.

[8]  粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额.国家标准平台.2025.7.29.

[9]  120 t转炉"半留渣"新工艺：降成本提效率的炼钢妙招.世界金属导报.2025.7.28.

[10]  马钢转炉装入制度优化研究.江西冶金.2022年01期.