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耐火材料是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品過程中不可或缺的輔助材料，承擔(dān)著確保冶煉、精煉、連鑄全過程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行、保證最終產(chǎn)品質(zhì)量的角色。而近年來，國內(nèi)鋼鐵市場競爭格局持續(xù)加劇，市場需求持續(xù)降低，環(huán)保與碳成本上升，鋼鐵企業(yè)利潤空間呈現(xiàn)系統(tǒng)性壓縮態(tài)勢。作為典型的高能耗產(chǎn)業(yè)，在鋼鐵工業(yè)產(chǎn)量穩(wěn)步提升的背景下，能源需求總量也同步增長，但全球能源緊缺問題日益嚴(yán)峻，而耐材的生產(chǎn)存在污染物排放大、碳排放高等問題，對環(huán)境影響較大，且耐火材料作為煉鋼工序過程中的基礎(chǔ)性耗材，其成本占據(jù)煉鋼工序成本的10%～13%，其消耗水平直接關(guān)聯(lián)企業(yè)的成本控制成效與利潤空間，進(jìn)一步凸顯了分析耐材成本構(gòu)成并采取對應(yīng)措施的戰(zhàn)略意義。在此時(shí)代背景下，如何通過精細(xì)化管理控制耐材成本、降低企業(yè)成本、提高競爭力，已成為鋼鐵企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心議題。

當(dāng)下，對于耐火材料成本控制的研究大多集中在改進(jìn)設(shè)備、提高耐材壽命及控制耐材選擇等方面。從化學(xué)反應(yīng)方面分析對耐材的影響，以提高耐火材料使用壽命，從改善設(shè)備結(jié)構(gòu)、提高設(shè)備壽命及控制耐材選擇等方面分析，控制耐材的消耗；從耐材的招標(biāo)、采購及日常維護(hù)等方面分析降低成本，以提高企業(yè)競爭力。盡管諸多研究在各自領(lǐng)域取得了一定進(jìn)展，但對于耐材成本控制的研究仍然存在局限性，總體而言，現(xiàn)有研究對于耐材使用管理方面缺乏系統(tǒng)性認(rèn)識，沒有搭建好多維度、深層次的成本控制管理框架。

通過與行業(yè)先進(jìn)水平對標(biāo)，到先進(jìn)鋼廠學(xué)習(xí)，不斷推進(jìn)耐火材料的承包和考核方式，明確施工供料責(zé)任、減少材料浪費(fèi)、提高利用效率，最終在降低耐火材料成本方面取得了顯著成效，使噸鋼耐材成本由54元降到49元。結(jié)果表明，對耐材使用進(jìn)行精細(xì)化管理、優(yōu)化工作方法具有實(shí)際意義，為耐材成本控制提供了理論依據(jù)和實(shí)踐參考，達(dá)到了降低鋼鐵企業(yè)成本、提高競爭力的目的。

1 煉鋼廠用耐材材料的分類

1.1 轉(zhuǎn)爐用耐火材料

轉(zhuǎn)爐是現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的核心設(shè)備，其內(nèi)襯耐火材料直接承受著超過1 600℃的高溫、劇烈的機(jī)械沖擊、強(qiáng)烈的化學(xué)侵蝕以及急冷急熱的熱震作用。因此，轉(zhuǎn)爐耐火材料的選擇、砌筑與維護(hù)，是保障轉(zhuǎn)爐使用壽命、安全順行及成本控制的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)爐用耐火材料主要包括爐襯磚、噴補(bǔ)料及相關(guān)配套材料，涵蓋其供應(yīng)、砌筑施工及生產(chǎn)維護(hù)等環(huán)節(jié)。

1.1.1 轉(zhuǎn)爐爐襯

爐襯結(jié)構(gòu)通常由保溫層、永久層和工作層組成，此外還包括出鋼口套磚及底吹透氣元件等關(guān)鍵部位用磚。按照化學(xué)-礦物組成可將其歸為五大類：鎂碳質(zhì)、鎂白云石質(zhì)、燒成鎂質(zhì)、高鋁-尖晶石質(zhì)以及不定性耐火材料。從表1轉(zhuǎn)爐爐襯耐材成本占比看出，鎂碳磚成本占比最高，為70%～75%。

表1轉(zhuǎn)爐爐襯耐材成本占比

1.1.2 轉(zhuǎn)爐底吹元件

轉(zhuǎn)爐底吹元件主要由底吹槍、底吹槍護(hù)磚、法蘭盤、爐底連接件T型法蘭、優(yōu)質(zhì)耐高溫軟連接、螺栓等其他附件及假槍等組成。其耐火材料部分的主流體系為鎂碳體系，根據(jù)結(jié)構(gòu)差異分為3種細(xì)分類型，分別為直通孔式、環(huán)縫式以及多孔塞式，但都共用“高純鎂砂+高純石墨+抗氧化劑”配方，只是成型方式和鋼管排布不同，目的是兼顧抗沖刷、抗熱震與可控通氣量。

1.1.3 轉(zhuǎn)爐補(bǔ)爐料

轉(zhuǎn)爐補(bǔ)爐料主要分為六大類：轉(zhuǎn)爐噴補(bǔ)料、轉(zhuǎn)爐自流冷補(bǔ)料、高強(qiáng)快速補(bǔ)爐料、出鋼口高效修補(bǔ)料、轉(zhuǎn)爐爐底修補(bǔ)料及噴補(bǔ)設(shè)備供應(yīng)與維護(hù)材料。表2為轉(zhuǎn)爐補(bǔ)爐料耐材成本占比情況。

表2 轉(zhuǎn)爐補(bǔ)爐料耐材成本占比

1.1.4 轉(zhuǎn)爐噴涂料

轉(zhuǎn)爐爐役內(nèi)以及日常檢修需要的鋁硅質(zhì)輕質(zhì)噴涂料為爐帽和輕質(zhì)噴涂料。

1.2 鋼包用耐火材料

鋼包，又稱鋼水罐或鋼水包，是現(xiàn)代冶金工業(yè)中尤其是在用于煉鋼流程中的核心高溫容器。它不止是一個(gè)簡單的承載容器，還是進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)以及控制溫度功能的關(guān)鍵設(shè)備，其性能和壽命對整個(gè)生產(chǎn)過程至關(guān)重要。鋼包用耐火材料種類多，要求高，主要包括鋼包內(nèi)襯耐材及鋼包底吹氬透氣磚、水口座磚及座磚修補(bǔ)料等。其鋼包內(nèi)襯耐材的關(guān)鍵材質(zhì)為鎂碳磚、鋁鎂碳磚以及鋁鎂尖晶石料注料等，總體占比大。

1.3 爐外精煉爐用耐火材料

爐外精煉爐是鋼鐵生產(chǎn)過程中用于對初煉爐煉出的鋼水進(jìn)行進(jìn)一步處理的設(shè)備。這種處理主要是為了改善鋼的化學(xué)成分、純凈度和溫度，以滿足不同鋼種的質(zhì)量要求。爐外精煉爐可以去除鋼水中的雜質(zhì)，如硫、磷、氫、氮等，同時(shí)可以調(diào)整鋼水中的碳含量和其他合金元素的含量。爐外精煉爐用耐火材料是指在爐外精煉過程中使用的耐火材料，主要包括RH爐、VD爐及CAS罩。

1.4 中間包用耐火材料

中間包，舊稱中包，是位于鋼包和結(jié)晶器之間連鑄工序的關(guān)鍵設(shè)備，它不僅是容納鋼液和鋼液分流的過渡容器，還承擔(dān)著除雜、緩沖、分配以及防止二次氧化等重要功能，保證了鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量，具有十分重要的作用。其耐火材料包括定形耐火材料和不定形耐火材料。定形耐火材料主要為擋墻、擋壩及包蓋等；不定形耐火材料為鎂質(zhì)涂抹料、干式料和熱噴補(bǔ)料等，該類耐火材料占噸鋼耐材成本的65%～68%，占比最大，扮演著每澆次在線施工、主力功能層的角色。

1.5 連鑄用保護(hù)渣

保護(hù)渣在連鑄過程中有兩大功能：一是穩(wěn)定連鑄工藝，保證生產(chǎn)順行；二是提高鑄坯的表面和皮下質(zhì)量。其在結(jié)晶器內(nèi)具有五個(gè)方面的作用：在結(jié)晶器內(nèi)的絕熱保溫作用、防止結(jié)晶器內(nèi)鋼液的二次氧化、吸收鋼液中上浮夾雜物、良好的潤滑作用以及控制傳熱的作用。連鑄用保護(hù)渣有工業(yè)常用四大基礎(chǔ)類型，分別為高鋁型、低鋁型、超低碳性以及高堿度型，其中低鋁型占噸鋼保護(hù)渣成本最高，為55%～60%，是普碳、低合金鋼的主流配方。

1.6 連鑄三大件等功能耐材

連鑄三大件等功能耐材主要包括以下種類：塞棒（含連接件）、大包長水口、中間包上水口、中間包上水口座磚、浸入式水口、大包長水口專用密封墊、中間包機(jī)構(gòu)盲板。這些耐火材料在連鑄過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，不僅保護(hù)設(shè)備免受高溫和化學(xué)侵蝕，還確保了連鑄過程的順利進(jìn)行和鑄坯的質(zhì)量。其中大包長水口占功能件成本的22%～25%，占比最大，用于防止二次氧化。

2 煉鋼廠用耐材材料的成本構(gòu)成

煉鋼廠按工序劃分為煉鋼、精煉及連鑄三大環(huán)節(jié)，通過對各工序耐材成本的解構(gòu)分析表明：耐火材料成本主要集中于精煉工序與連鑄工序，其中精煉工序的鋼包內(nèi)襯耐材占比最大，具體分工序耐火材料成本構(gòu)成如表3所示。

表3 煉鋼廠分工序耐火材料成本構(gòu)成

從表3和圖1可以看出，精煉工序耐材成本占比最大，其成本構(gòu)成主要包括鋼包內(nèi)襯耐材與RH真空槽內(nèi)襯耐材，這兩類耐材合計(jì)占比達(dá)33%～34%。

3 煉鋼廠耐材成本控制存在的主要問題

3.1 整體承包模式下耐材消耗占比較大

整體承包模式是集設(shè)計(jì)、研發(fā)、配置、制造、配套、安裝、施工、維護(hù)為一體的“全程在線服務(wù)”，將原來商品的價(jià)值向服務(wù)價(jià)值延伸，在得到供應(yīng)商高質(zhì)量產(chǎn)品、更好的服務(wù)的同時(shí)，切實(shí)有效地降低了采購成本，是當(dāng)下鋼廠最成熟、最經(jīng)濟(jì)的采購模式。為優(yōu)化現(xiàn)場管理并提升管理效能，煉鋼廠對大部分耐材采用整體承包模式。該模式將人工及部分設(shè)備費(fèi)用納入耐材成本核算，可有效縮減供應(yīng)商數(shù)量；物料儲(chǔ)備由承包商自主負(fù)責(zé)，顯著降低了庫存規(guī)模及庫存風(fēng)險(xiǎn)。然而，鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)以穩(wěn)定性為核心目標(biāo)，對新型耐材產(chǎn)品的應(yīng)用積極性較低，更傾向于維持耐材使用的穩(wěn)定性，這在一定程度上制約了耐材新技術(shù)的推廣。盡管此類管理方式在生產(chǎn)成本控制方面取得一定成效，但在降低耐材消耗的即時(shí)性改善方面存在局限，需通過調(diào)整整體承包價(jià)格實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步降本，且調(diào)整周期相對較長。

3.2 耐材使用過程存在一定的浪費(fèi)現(xiàn)象

現(xiàn)場耐材使用過程中存在一定浪費(fèi)現(xiàn)象，部分耐材存在使用量偏大、使用壽命偏低的問題，如：人工手持噴槍在使用過程中存在20%～30%的浪費(fèi)率，而采用機(jī)器噴射+速凝劑可使回彈率保持在8%以下；中間包干式料厚度遠(yuǎn)高于其設(shè)計(jì)的厚度，存在大量浪費(fèi)、余料不回收、現(xiàn)場當(dāng)固廢扔掉等問題，未能充分發(fā)揮耐火材料的最大使用效能，導(dǎo)致耐材消耗量增高，進(jìn)而造成耐材成本上升。

3.3 耐材的現(xiàn)場管理存在一定的差距

耐材成本的控制管理主要由職能部門負(fù)責(zé)，耐材使用部門的降本意識存在一定的差距，在耐材使用過程中對降本意識認(rèn)識不足，造成耐材降本的措施執(zhí)行力不足；對于耐材的儲(chǔ)存管理存在缺漏，如鋁碳水口若存放超9個(gè)月，其使用性能會(huì)降低30%，導(dǎo)致報(bào)廢，造成耐材浪費(fèi)。

4 煉鋼耐材成本控制的關(guān)鍵因素

在分析了耐材成本管理存在的問題并明確控制目標(biāo)后，確定煉鋼環(huán)節(jié)的耐材成本控制需要重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面：

4.1 建立耐材成本控制標(biāo)準(zhǔn)

規(guī)范耐材管理流程，針對各生產(chǎn)工序開展耐材成本精細(xì)化核算，科學(xué)制定標(biāo)準(zhǔn)成本指標(biāo)體系并要求嚴(yán)格執(zhí)行；同時(shí)強(qiáng)化全員自主成本管控意識，深度挖掘降本潛力，明確生產(chǎn)單位作為耐材成本管理的責(zé)任主體地位，建立獎(jiǎng)懲激勵(lì)機(jī)制。

4.2 深度挖潛，獎(jiǎng)懲并用

積極鼓勵(lì)現(xiàn)場每一名職工，針對不同類型的耐材采取不同的措施展開降本工作，并每月跟蹤開展的進(jìn)度情況。同時(shí)減少現(xiàn)場使用過程中耐材的浪費(fèi)，對于單位的浪費(fèi)行為進(jìn)行問題曝光并實(shí)施考核，而對能夠認(rèn)識到降本重要性、并采取切實(shí)措施的單位進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，以此激勵(lì)每一名職工互相監(jiān)督、積極采取降本措施，以達(dá)到有效降本的目的。

4.3 積極調(diào)整耐材的采購方式

根據(jù)耐材使用過程的重要程度，采用不同的耐材采購方式，引入新的耐材供應(yīng)商以降低采購價(jià)格，同時(shí)減少供應(yīng)商的數(shù)量，采取相關(guān)的耐材合并采購的措施，從而保證在能夠滿足正常的生產(chǎn)穩(wěn)定的前提下，實(shí)現(xiàn)耐材成本的降低。

在日益激烈的市場競爭中，耐火材料成本控制已成為決定煉鋼廠效益與競爭力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如何有效地降低耐材生產(chǎn)成本，不僅關(guān)乎企業(yè)的當(dāng)期盈利，更對其長期生存與可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。因此，各企業(yè)必須結(jié)合自身實(shí)際，構(gòu)建科學(xué)合理的成本管控體系，以此鞏固和提升行業(yè)競爭力，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)高效、可持續(xù)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)來源：山西冶金期刊