耐火材料是钢铁企业生产产品过程中不可或缺的辅助材料，承担着确保冶炼、精炼、连铸全过程连续稳定运行、保证最终产品质量的角色。而近年来，国内钢铁市场竞争格局持续加剧，市场需求持续降低，环保与碳成本上升，钢铁企业利润空间呈现系统性压缩态势。作为典型的高能耗产业，在钢铁工业产量稳步提升的背景下，能源需求总量也同步增长，但全球能源紧缺问题日益严峻，而耐材的生产存在污染物排放大、碳排放高等问题，对环境影响较大，且耐火材料作为炼钢工序过程中的基础性耗材，其成本占据炼钢工序成本的10%～13%，其消耗水平直接关联企业的成本控制成效与利润空间，进一步凸显了分析耐材成本构成并采取对应措施的战略意义。在此时代背景下，如何通过精细化管理控制耐材成本、降低企业成本、提高竞争力，已成为钢铁企业可持续发展的核心议题。

当下，对于耐火材料成本控制的研究大多集中在改进设备、提高耐材寿命及控制耐材选择等方面。从化学反应方面分析对耐材的影响，以提高耐火材料使用寿命，从改善设备结构、提高设备寿命及控制耐材选择等方面分析，控制耐材的消耗；从耐材的招标、采购及日常维护等方面分析降低成本，以提高企业竞争力。尽管诸多研究在各自领域取得了一定进展，但对于耐材成本控制的研究仍然存在局限性，总体而言，现有研究对于耐材使用管理方面缺乏系统性认识，没有搭建好多维度、深层次的成本控制管理框架。

通过与行业先进水平对标，到先进钢厂学习，不断推进耐火材料的承包和考核方式，明确施工供料责任、减少材料浪费、提高利用效率，最终在降低耐火材料成本方面取得了显著成效，使吨钢耐材成本由54元降到49元。结果表明，对耐材使用进行精细化管理、优化工作方法具有实际意义，为耐材成本控制提供了理论依据和实践参考，达到了降低钢铁企业成本、提高竞争力的目的。

1 炼钢厂用耐材材料的分类

1.1 转炉用耐火材料

转炉是现代钢铁生产的核心设备，其内衬耐火材料直接承受着超过1 600℃的高温、剧烈的机械冲击、强烈的化学侵蚀以及急冷急热的热震作用。因此，转炉耐火材料的选择、砌筑与维护，是保障转炉使用寿命、安全顺行及成本控制的关键。转炉用耐火材料主要包括炉衬砖、喷补料及相关配套材料，涵盖其供应、砌筑施工及生产维护等环节。

1.1.1 转炉炉衬

炉衬结构通常由保温层、永久层和工作层组成，此外还包括出钢口套砖及底吹透气元件等关键部位用砖。按照化学-矿物组成可将其归为五大类：镁碳质、镁白云石质、烧成镁质、高铝-尖晶石质以及不定性耐火材料。从表1转炉炉衬耐材成本占比看出，镁碳砖成本占比最高，为70%～75%。

表1转炉炉衬耐材成本占比

1.1.2 转炉底吹元件

转炉底吹元件主要由底吹枪、底吹枪护砖、法兰盘、炉底连接件T型法兰、优质耐高温软连接、螺栓等其他附件及假枪等组成。其耐火材料部分的主流体系为镁碳体系，根据结构差异分为3种细分类型，分别为直通孔式、环缝式以及多孔塞式，但都共用“高纯镁砂+高纯石墨+抗氧化剂”配方，只是成型方式和钢管排布不同，目的是兼顾抗冲刷、抗热震与可控通气量。

1.1.3 转炉补炉料

转炉补炉料主要分为六大类：转炉喷补料、转炉自流冷补料、高强快速补炉料、出钢口高效修补料、转炉炉底修补料及喷补设备供应与维护材料。表2为转炉补炉料耐材成本占比情况。

表2 转炉补炉料耐材成本占比

1.1.4 转炉喷涂料

转炉炉役内以及日常检修需要的铝硅质轻质喷涂料为炉帽和轻质喷涂料。

1.2 钢包用耐火材料

钢包，又称钢水罐或钢水包，是现代冶金工业中尤其是在用于炼钢流程中的核心高温容器。它不止是一个简单的承载容器，还是进行化学反应以及控制温度功能的关键设备，其性能和寿命对整个生产过程至关重要。钢包用耐火材料种类多，要求高，主要包括钢包内衬耐材及钢包底吹氩透气砖、水口座砖及座砖修补料等。其钢包内衬耐材的关键材质为镁碳砖、铝镁碳砖以及铝镁尖晶石料注料等，总体占比大。

1.3 炉外精炼炉用耐火材料

炉外精炼炉是钢铁生产过程中用于对初炼炉炼出的钢水进行进一步处理的设备。这种处理主要是为了改善钢的化学成分、纯净度和温度，以满足不同钢种的质量要求。炉外精炼炉可以去除钢水中的杂质，如硫、磷、氢、氮等，同时可以调整钢水中的碳含量和其他合金元素的含量。炉外精炼炉用耐火材料是指在炉外精炼过程中使用的耐火材料，主要包括RH炉、VD炉及CAS罩。

1.4 中间包用耐火材料

中间包，旧称中包，是位于钢包和结晶器之间连铸工序的关键设备，它不仅是容纳钢液和钢液分流的过渡容器，还承担着除杂、缓冲、分配以及防止二次氧化等重要功能，保证了钢铁产品质量，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。定形耐火材料主要为挡墙、挡坝及包盖等；不定形耐火材料为镁质涂抹料、干式料和热喷补料等，该类耐火材料占吨钢耐材成本的65%～68%，占比最大，扮演着每浇次在线施工、主力功能层的角色。

1.5 连铸用保护渣

保护渣在连铸过程中有两大功能：一是稳定连铸工艺，保证生产顺行；二是提高铸坯的表面和皮下质量。其在结晶器内具有五个方面的作用：在结晶器内的绝热保温作用、防止结晶器内钢液的二次氧化、吸收钢液中上浮夹杂物、良好的润滑作用以及控制传热的作用。连铸用保护渣有工业常用四大基础类型，分别为高铝型、低铝型、超低碳性以及高碱度型，其中低铝型占吨钢保护渣成本最高，为55%～60%，是普碳、低合金钢的主流配方。

1.6 连铸三大件等功能耐材

连铸三大件等功能耐材主要包括以下种类：塞棒（含连接件）、大包长水口、中间包上水口、中间包上水口座砖、浸入式水口、大包长水口专用密封垫、中间包机构盲板。这些耐火材料在连铸过程中发挥着至关重要的作用，不仅保护设备免受高温和化学侵蚀，还确保了连铸过程的顺利进行和铸坯的质量。其中大包长水口占功能件成本的22%～25%，占比最大，用于防止二次氧化。

2 炼钢厂用耐材材料的成本构成

炼钢厂按工序划分为炼钢、精炼及连铸三大环节，通过对各工序耐材成本的解构分析表明：耐火材料成本主要集中于精炼工序与连铸工序，其中精炼工序的钢包内衬耐材占比最大，具体分工序耐火材料成本构成如表3所示。

表3 炼钢厂分工序耐火材料成本构成

从表3和图1可以看出，精炼工序耐材成本占比最大，其成本构成主要包括钢包内衬耐材与RH真空槽内衬耐材，这两类耐材合计占比达33%～34%。

3 炼钢厂耐材成本控制存在的主要问题

3.1 整体承包模式下耐材消耗占比较大

整体承包模式是集设计、研发、配置、制造、配套、安装、施工、维护为一体的“全程在线服务”，将原来商品的价值向服务价值延伸，在得到供应商高质量产品、更好的服务的同时，切实有效地降低了采购成本，是当下钢厂最成熟、最经济的采购模式。为优化现场管理并提升管理效能，炼钢厂对大部分耐材采用整体承包模式。该模式将人工及部分设备费用纳入耐材成本核算，可有效缩减供应商数量；物料储备由承包商自主负责，显著降低了库存规模及库存风险。然而，钢铁企业生产以稳定性为核心目标，对新型耐材产品的应用积极性较低，更倾向于维持耐材使用的稳定性，这在一定程度上制约了耐材新技术的推广。尽管此类管理方式在生产成本控制方面取得一定成效，但在降低耐材消耗的即时性改善方面存在局限，需通过调整整体承包价格实现进一步降本，且调整周期相对较长。

3.2 耐材使用过程存在一定的浪费现象

现场耐材使用过程中存在一定浪费现象，部分耐材存在使用量偏大、使用寿命偏低的问题，如：人工手持喷枪在使用过程中存在20%～30%的浪费率，而采用机器喷射+速凝剂可使回弹率保持在8%以下；中间包干式料厚度远高于其设计的厚度，存在大量浪费、余料不回收、现场当固废扔掉等问题，未能充分发挥耐火材料的最大使用效能，导致耐材消耗量增高，进而造成耐材成本上升。

3.3 耐材的现场管理存在一定的差距

耐材成本的控制管理主要由职能部门负责，耐材使用部门的降本意识存在一定的差距，在耐材使用过程中对降本意识认识不足，造成耐材降本的措施执行力不足；对于耐材的储存管理存在缺漏，如铝碳水口若存放超9个月，其使用性能会降低30%，导致报废，造成耐材浪费。

4 炼钢耐材成本控制的关键因素

在分析了耐材成本管理存在的问题并明确控制目标后，确定炼钢环节的耐材成本控制需要重点关注以下几个方面：

4.1 建立耐材成本控制标准

规范耐材管理流程，针对各生产工序开展耐材成本精细化核算，科学制定标准成本指标体系并要求严格执行；同时强化全员自主成本管控意识，深度挖掘降本潜力，明确生产单位作为耐材成本管理的责任主体地位，建立奖惩激励机制。

4.2 深度挖潜，奖惩并用

积极鼓励现场每一名职工，针对不同类型的耐材采取不同的措施展开降本工作，并每月跟踪开展的进度情况。同时减少现场使用过程中耐材的浪费，对于单位的浪费行为进行问题曝光并实施考核，而对能够认识到降本重要性、并采取切实措施的单位进行奖励，以此激励每一名职工互相监督、积极采取降本措施，以达到有效降本的目的。

4.3 积极调整耐材的采购方式

根据耐材使用过程的重要程度，采用不同的耐材采购方式，引入新的耐材供应商以降低采购价格，同时减少供应商的数量，采取相关的耐材合并采购的措施，从而保证在能够满足正常的生产稳定的前提下，实现耐材成本的降低。

在日益激烈的市场竞争中，耐火材料成本控制已成为决定炼钢厂效益与竞争力的关键环节。如何有效地降低耐材生产成本，不仅关乎企业的当期盈利，更对其长期生存与可持续发展具有深远的战略意义。因此，各企业必须结合自身实际，构建科学合理的成本管控体系，以此巩固和提升行业竞争力，为实现企业高效、可持续的发展奠定坚实基础。

数据来源：山西冶金期刊