在国内钢铁企业经济效益低下的形势下,钢铁生产流程工艺技术优化是降本增效的重要方向之一。对于转炉炼钢工序,原料成本占炼钢总成本的70%以上,通过优化炉料结构来降低成本是可行的。明确转炉原料成本的影响因素及其影响机制,对于指导转炉炉料结构设计,进而降低转炉原料成本,提高企业经济效益具有重要意义。本课题根据国内某钢铁企业转炉原料条件,以转炉物料平衡、热平衡为基础,以成本控制为目标,首先建立了转炉吨钢原料成本计算模型并开发了原料成本计算软件。应用该软件考察了转炉原料成本的变化规律。结果表明,降低铁水温度、降低铁水硅含量、提高矿石加入比例、提高石灰石加入比例和降低废钢比均有利于降低吨钢原料成本,转炉冷却剂结构优化可显著降低吨钢原料成本。根据转炉原料成本影响因素及其变化规律,综合考虑转炉冷却效果和吹炼过程稳定性,确定了“先降低废钢比,依次用矿石和石灰石平衡转炉热量”的冷却工艺优化原则,并应用转炉原料成本计算软件辅助设计了不同铁水条件下的转炉冷却工艺。根据优化设计的转炉冷却工艺,开展了转炉冷却工艺优化工业试验研究,结果表明,转炉吹炼过程平稳,冶炼终点钢水温度控制准确,终点钢水成分和终渣成分控制稳定。转炉终点钢水C、Mn、S和溶解氧含量,转炉终渣碱度和FeO含量与优化前控制水平基本相当,且转炉脱磷效果有所改善。转炉冶炼数据跟踪和统计结果表明,采用优化后冷却工艺后,转炉吨钢原料成本平均可降低14.9元,以课题依托钢铁厂年产Q235B钢种150万吨计算,预测每年可降低成本2235万元。