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耐火材料是鋼鐵企業生產產品過程中不可或缺的輔助材料，承擔著確保冶煉、精煉、連鑄全過程連續穩定運行、保證最終產品質量的角色。而近年來，國內鋼鐵市場競爭格局持續加劇，市場需求持續降低，環保與碳成本上升，鋼鐵企業利潤空間呈現系統性壓縮態勢。作為典型的高能耗產業，在鋼鐵工業產量穩步提升的背景下，能源需求總量也同步增長，但全球能源緊缺問題日益嚴峻，而耐材的生產存在污染物排放大、碳排放高等問題，對環境影響較大，且耐火材料作為煉鋼工序過程中的基礎性耗材，其成本占據煉鋼工序成本的10%～13%，其消耗水平直接關聯企業的成本控制成效與利潤空間，進一步凸顯了分析耐材成本構成并采取對應措施的戰略意義。在此時代背景下，如何通過精細化管理控制耐材成本、降低企業成本、提高競爭力，已成為鋼鐵企業可持續發展的核心議題。

當下，對于耐火材料成本控制的研究大多集中在改進設備、提高耐材壽命及控制耐材選擇等方面。從化學反應方面分析對耐材的影響，以提高耐火材料使用壽命，從改善設備結構、提高設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、采購及日常維護等方面分析降低成本，以提高企業競爭力。盡管諸多研究在各自領域取得了一定進展，但對于耐材成本控制的研究仍然存在局限性，總體而言，現有研究對于耐材使用管理方面缺乏系統性認識，沒有搭建好多維度、深層次的成本控制管理框架。

通過與行業先進水平對標，到先進鋼廠學習，不斷推進耐火材料的承包和考核方式，明確施工供料責任、減少材料浪費、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。結果表明，對耐材使用進行精細化管理、優化工作方法具有實際意義，為耐材成本控制提供了理論依據和實踐參考，達到了降低鋼鐵企業成本、提高競爭力的目的。

1 煉鋼廠用耐材材料的分類

1.1 轉爐用耐火材料

轉爐是現代鋼鐵生產的核心設備，其內襯耐火材料直接承受著超過1 600℃的高溫、劇烈的機械沖擊、強烈的化學侵蝕以及急冷急熱的熱震作用。因此，轉爐耐火材料的選擇、砌筑與維護，是保障轉爐使用壽命、安全順行及成本控制的關鍵。轉爐用耐火材料主要包括爐襯磚、噴補料及相關配套材料，涵蓋其供應、砌筑施工及生產維護等環節。

1.1.1 轉爐爐襯

爐襯結構通常由保溫層、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鍵部位用磚。按照化學-礦物組成可將其歸為五大類：鎂碳質、鎂白云石質、燒成鎂質、高鋁-尖晶石質以及不定性耐火材料。從表1轉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轉爐爐襯耐材成本占比

1.1.2 轉爐底吹元件

轉爐底吹元件主要由底吹槍、底吹槍護磚、法蘭盤、爐底連接件T型法蘭、優質耐高溫軟連接、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，根據結構差異分為3種細分類型，分別為直通孔式、環縫式以及多孔塞式，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 轉爐補爐料

轉爐補爐料主要分為六大類：轉爐噴補料、轉爐自流冷補料、高強快速補爐料、出鋼口高效修補料、轉爐爐底修補料及噴補設備供應與維護材料。表2為轉爐補爐料耐材成本占比情況。

表2 轉爐補爐料耐材成本占比

1.1.4 轉爐噴涂料

轉爐爐役內以及日常檢修需要的鋁硅質輕質噴涂料為爐帽和輕質噴涂料。

1.2 鋼包用耐火材料

鋼包，又稱鋼水罐或鋼水包，是現代冶金工業中尤其是在用于煉鋼流程中的核心高溫容器。它不止是一個簡單的承載容器，還是進行化學反應以及控制溫度功能的關鍵設備，其性能和壽命對整個生產過程至關重要。鋼包用耐火材料種類多，要求高，主要包括鋼包內襯耐材及鋼包底吹氬透氣磚、水口座磚及座磚修補料等。其鋼包內襯耐材的關鍵材質為鎂碳磚、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過程中用于對初煉爐煉出的鋼水進行進一步處理的設備。這種處理主要是為了改善鋼的化學成分、純凈度和溫度，以滿足不同鋼種的質量要求。爐外精煉爐可以去除鋼水中的雜質，如硫、磷、氫、氮等，同時可以調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，是位于鋼包和結晶器之間連鑄工序的關鍵設備，它不僅是容納鋼液和鋼液分流的過渡容器，還承擔著除雜、緩沖、分配以及防止二次氧化等重要功能，保證了鋼鐵產品質量，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涂抹料、干式料和熱噴補料等，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 連鑄用保護渣

保護渣在連鑄過程中有兩大功能：一是穩定連鑄工藝，保證生產順行；二是提高鑄坯的表面和皮下質量。其在結晶器內具有五個方面的作用：在結晶器內的絕熱保溫作用、防止結晶器內鋼液的二次氧化、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。連鑄用保護渣有工業常用四大基礎類型，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、中間包機構盲板。這些耐火材料在連鑄過程中發揮著至關重要的作用，不僅保護設備免受高溫和化學侵蝕，還確保了連鑄過程的順利進行和鑄坯的質量。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成

煉鋼廠按工序劃分為煉鋼、精煉及連鑄三大環節，通過對各工序耐材成本的解構分析表明：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襯耐材占比最大，具體分工序耐火材料成本構成如表3所示。

表3 煉鋼廠分工序耐火材料成本構成

從表3和圖1可以看出，精煉工序耐材成本占比最大，其成本構成主要包括鋼包內襯耐材與RH真空槽內襯耐材，這兩類耐材合計占比達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計、研發、配置、制造、配套、安裝、施工、維護為一體的“全程在線服務”，將原來商品的價值向服務價值延伸，在得到供應商高質量產品、更好的服務的同時，切實有效地降低了采購成本，是當下鋼廠最成熟、最經濟的采購模式。為優化現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備費用納入耐材成本核算，可有效縮減供應商數量；物料儲備由承包商自主負責，顯著降低了庫存規模及庫存風險。然而，鋼鐵企業生產以穩定性為核心目標，對新型耐材產品的應用積極性較低，更傾向于維持耐材使用的穩定性，這在一定程度上制約了耐材新技術的推廣。盡管此類管理方式在生產成本控制方面取得一定成效，但在降低耐材消耗的即時性改善方面存在局限，需通過調整整體承包價格實現進一步降本，且調整周期相對較長。

3.2 耐材使用過程存在一定的浪費現象

現場耐材使用過程中存在一定浪費現象，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%的浪費率，而采用機器噴射+速凝劑可使回彈率保持在8%以下；中間包干式料厚度遠高于其設計的厚度，存在大量浪費、余料不回收、現場當固廢扔掉等問題，未能充分發揮耐火材料的最大使用效能，導致耐材消耗量增高，進而造成耐材成本上升。

3.3 耐材的現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責，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識不足，造成耐材降本的措施執行力不足；對于耐材的儲存管理存在缺漏，如鋁碳水口若存放超9個月，其使用性能會降低30%，導致報廢，造成耐材浪費。

4 煉鋼耐材成本控制的關鍵因素

在分析了耐材成本管理存在的問題并明確控制目標后，確定煉鋼環節的耐材成本控制需要重點關注以下幾個方面：

4.1 建立耐材成本控制標準

規范耐材管理流程，針對各生產工序開展耐材成本精細化核算，科學制定標準成本指標體系并要求嚴格執行；同時強化全員自主成本管控意識，深度挖掘降本潛力，明確生產單位作為耐材成本管理的責任主體地位，建立獎懲激勵機制。

4.2 深度挖潛，獎懲并用

積極鼓勵現場每一名職工，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度情況。同時減少現場使用過程中耐材的浪費，對于單位的浪費行為進行問題曝光并實施考核，而對能夠認識到降本重要性、并采取切實措施的單位進行獎勵，以此激勵每一名職工互相監督、積極采取降本措施，以達到有效降本的目的。

4.3 積極調整耐材的采購方式

根據耐材使用過程的重要程度，采用不同的耐材采購方式，引入新的耐材供應商以降低采購價格，同時減少供應商的數量，采取相關的耐材合并采購的措施，從而保證在能夠滿足正常的生產穩定的前提下，實現耐材成本的降低。

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鍵環節。如何有效地降低耐材生產成本，不僅關乎企業的當期盈利，更對其長期生存與可持續發展具有深遠的戰略意義。因此，各企業必須結合自身實際，構建科學合理的成本管控體系，以此鞏固和提升行業競爭力，為實現企業高效、可持續的發展奠定堅實基礎。

數據來源：山西冶金期刊