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文檔簡介

1、降低鐵水脫硫成本武鋼股份煉鋼總廠三分廠煉鋼武鋼股份煉鋼總廠三分廠煉鋼QCQC自主管理小組自主管理小組一、小組概況8 8本科本科二、工藝流程簡介 武鋼煉鋼總廠三分廠有兩座脫硫站,高爐鐵水裝魚雷罐后根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃先安排到1#站脫硫。之后,鐵水被轉(zhuǎn)運(yùn)到鐵水罐中,如果硫含量不合格則上2#脫硫補(bǔ)脫。脫完硫的鐵水經(jīng)過扒渣后兌入氧氣轉(zhuǎn)爐進(jìn)行吹煉。1#1#脫硫站脫硫站-CaC2-CaC2和和CaOCaO脫硫脫硫2#2#脫硫站脫硫站-鈍化鈍化MgMg脫硫脫硫三、選題理由公司要求完成公司年度降成本任務(wù)廠部要求當(dāng)前現(xiàn)狀確立課題要求將噸鋼脫硫成本降到12.5元以下降低鐵水脫硫成本12108642018161412108

2、64月 份噸鋼脫硫成本,元/噸鋼14.82 2 0 0 1 1 0 0 年年 噸噸 鋼鋼 脫脫 硫硫 成成 本本脫 硫 成 本2010年 平 均 廠部要求將脫硫成本降到12.5元/噸鋼以下,所以我們確立初步目標(biāo)為降低鐵水脫硫成本至12.5元/噸鋼.制圖:蘇建秦 日期:2011年2月降成本壓力大,廠領(lǐng)導(dǎo)要求挖掘潛力,有政策支持政策支持?jǐn)?shù)據(jù)顯示:脫硫劑成本約占鐵水脫硫總成本的90,是導(dǎo)致脫硫成本高的主要原因。 基于2010年的全年生產(chǎn)數(shù)據(jù),我們對構(gòu)成鐵水脫硫成本的因素進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),見下表:統(tǒng)計(jì):鄧志方 制表:周興和 日期:2012年2月備注:平均每罐鐵的總成本N=4329.9元,不含能源介質(zhì)和設(shè)備維

3、修及折舊費(fèi)用。序號因素成本/元百分比/累計(jì)百分比1脫硫劑3600.189.72%89.72%2噴槍400.446.07%95.79%3鐵損206.332.64%98.43%4其他122.11.57%100% 數(shù)據(jù)顯示:脫硫劑成本占鐵水脫硫總成本約89.72,是導(dǎo)致脫硫成本高的主要原因。因此,我們將降低脫硫劑成本作為本次課題的主要攻克對象,對該要素展開分析,最終降低脫硫成本。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),我們繪制了2010年鐵水成本要素餅分圖,如下:六、原因分析小組成員針對“鐵水脫硫劑成本高”的問題進(jìn)行了魚刺圖分析,如下:七、要因確認(rèn)小組針對末端因素制定了要因確認(rèn)計(jì)劃表,如下:七、要因確認(rèn)制表人:蘇建秦 制表時(shí)

4、間:2011.1.7確認(rèn)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)過程確認(rèn)過程 廠部對脫硫崗位人員進(jìn)行了技能培訓(xùn)考試,情況如下:確認(rèn)人確認(rèn)人李小云完成時(shí)間完成時(shí)間2011年1月10確認(rèn)結(jié)果確認(rèn)結(jié)果因此為:技能考試合格率100%職工標(biāo)準(zhǔn)化意識、操作技能 末端因素確認(rèn)一:職工技能培訓(xùn)不夠參培人數(shù)培訓(xùn)次數(shù)技能考試合格率考試優(yōu)秀率取得高級工人數(shù)20人4次100%81%16非要因末端因素確認(rèn)二:設(shè)備維護(hù)點(diǎn)檢不到位設(shè)備運(yùn)行狀況標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備100%點(diǎn)檢,故障率0.2% 我廠鐵水脫硫設(shè)備均安排了班點(diǎn)檢、日點(diǎn)檢、周巡檢、月檢和年檢。生產(chǎn)前,操作工確認(rèn)各項(xiàng)設(shè)備是否良好運(yùn)行,是否具備生產(chǎn)條件。2010年全年脫硫設(shè)備平均故障率0.067%,符合標(biāo)

5、準(zhǔn)。確認(rèn)人確認(rèn)人郭長風(fēng)完成時(shí)間完成時(shí)間2011年1月18日確認(rèn)結(jié)果確認(rèn)結(jié)果經(jīng)確認(rèn),此條為經(jīng)確認(rèn),此條為非要因確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)過程確認(rèn)過程確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)內(nèi)容CaC2深脫硫比例 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)CaC2深脫硫比例30% 確認(rèn)過程確認(rèn)過程 確認(rèn)人確認(rèn)人鄧志方完成時(shí)間完成時(shí)間2011年2月15確認(rèn)結(jié)果確認(rèn)結(jié)果經(jīng)確認(rèn),該因素直接影響了脫硫劑成本,因此經(jīng)確認(rèn),該因素直接影響了脫硫劑成本,因此為:為:末端因素確認(rèn)三:鐵水組織模式不合理要因脫硫劑單耗=CaO單耗+CaC2單耗+ 鈍化Mg單耗 = (CaO耗量+ CaC2耗量 + 鈍化Mg耗量)/鑄坯量鐵水組織模式不同就意味著要在不同的脫硫站脫硫,使用不同的脫硫劑。

6、當(dāng)進(jìn)行深脫硫時(shí), CaC2的消耗量大,而其單價(jià)也高,將大幅增加脫硫成本。確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)內(nèi)容脫硫劑存儲(chǔ)情況標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)脫硫劑零失效確認(rèn)過程確認(rèn)過程 CaO在陰雨天容易受潮變質(zhì)。CaC2極易和潮濕空氣作用生成乙炔,有爆炸危險(xiǎn)。為使用安全起見,需充分干燥,密封貯存。鈍化Mg是已經(jīng)被表面處理過的Mg顆粒,存儲(chǔ)較簡便。2010年全年沒有一起脫硫劑因存儲(chǔ)不當(dāng)而變質(zhì)的報(bào)告。確認(rèn)人確認(rèn)人周興和周興和完成時(shí)間完成時(shí)間20112011年年3 3月月1010日日確認(rèn)結(jié)果確認(rèn)結(jié)果因此為:因此為:非要因末端因素確認(rèn)四:存儲(chǔ)不當(dāng)性能失效確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)內(nèi)容CaO脫硫單耗 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)CaO脫硫單耗10kg/t確認(rèn)過程確認(rèn)過程 下表為我

7、廠原材料消耗統(tǒng)計(jì)部門給出的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)顯示我廠CaO的實(shí)際單耗高于理論單耗,這與其實(shí)際的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件有關(guān),影響了CaO的冶金性能。確認(rèn)人確認(rèn)人蘇建秦蘇建秦完成時(shí)間完成時(shí)間20112011年年3 3月月1515日日確認(rèn)結(jié)果確認(rèn)結(jié)果經(jīng)小組確認(rèn),此條為:經(jīng)小組確認(rèn),此條為:要因末端因素確認(rèn)五:CaO冶金性能差2825221916131074160.00%55.00%50.00%45.00%40.00%35.00%鈍化Mg利用率_X =44.77%UCL=56.55%LB=34.56%1鈍化Mg利用率的控制圖確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)內(nèi)容鈍化鈍化MgMg利用率利用率標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)Mg的利用率50%,單耗0.5kg/t

8、確認(rèn)過程確認(rèn)過程鈍化鎂的理論利用率可以達(dá)到50%以上,而當(dāng)前我廠的控制水平約為45%,這將大大增加鈍化Mg的消耗。確認(rèn)人確認(rèn)人蘇建秦蘇建秦完成時(shí)間完成時(shí)間20112011年年3 3月月1515日日確認(rèn)結(jié)果確認(rèn)結(jié)果經(jīng)小組確認(rèn),此條為:經(jīng)小組確認(rèn),此條為:要因末端因素確認(rèn)六:鈍化Mg利用率低確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)內(nèi)容鐵水S分析偏差標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)S0.002%確認(rèn)過程確認(rèn)過程 對鐵水成分進(jìn)行化驗(yàn)分析時(shí),鐵水的前后S出現(xiàn)分析偏差導(dǎo)致脫硫劑多加。 經(jīng)過與上級和化驗(yàn)室進(jìn)行溝通,通過加強(qiáng)分析結(jié)果的可靠性檢驗(yàn),S均小于0.002%。確認(rèn)人確認(rèn)人蘇建秦蘇建秦完成時(shí)間完成時(shí)間20112011年年3 3月月2222日日確認(rèn)結(jié)果確認(rèn)

9、結(jié)果因此為:因此為:非要因末端因素確認(rèn)七:分析偏差確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)內(nèi)容脫硫劑檢驗(yàn)驗(yàn)收情況標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)脫硫劑100%按標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收確認(rèn)過程確認(rèn)過程 脫硫劑入廠時(shí)要對其進(jìn)行外觀和理化性能檢驗(yàn)驗(yàn)收,不合格不入廠。小組成員對脫硫劑驗(yàn)收情況進(jìn)行了抽查,脫硫劑均按標(biāo)準(zhǔn)100%驗(yàn)收。 確認(rèn)人確認(rèn)人鄧志方鄧志方完成時(shí)間完成時(shí)間20112011年年3 3月月7 7日日確認(rèn)結(jié)果確認(rèn)結(jié)果因此為:因此為:非要因末端因素確認(rèn)八:脫硫劑檢驗(yàn)驗(yàn)收不嚴(yán)格確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)內(nèi)容鐵水初始S含量標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)入廠鐵水S0.040% 確認(rèn)方法確認(rèn)方法 我廠要求入廠鐵水S含量小于0.040%,如果高于0.040%,會(huì)大大增加脫硫劑的消耗。對當(dāng)前的鐵水S含量進(jìn)

10、行統(tǒng)計(jì),基本維持在0.020%0.040%,符合標(biāo)準(zhǔn)。確認(rèn)人確認(rèn)人吳建榮吳建榮完成時(shí)間完成時(shí)間20112011年年3 3月月9 9日日確認(rèn)結(jié)果確認(rèn)結(jié)果因此此條為:因此此條為:非要因末端因素確認(rèn)九:鐵水S含量升高確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)內(nèi)容脫硫劑的實(shí)時(shí)市場價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)脫硫劑價(jià)格穩(wěn)定確認(rèn)方法確認(rèn)方法 觀測結(jié)果顯示三種脫硫劑的價(jià)格在去年有小幅上揚(yáng),這也造成了脫硫劑成本在一定程度上有所升高。雖然市場價(jià)格有所上揚(yáng),影響了脫硫劑成本,但此非人為所能控制。確認(rèn)人確認(rèn)人王瑛華王瑛華完成時(shí)間完成時(shí)間20112011年年4 4月月1 1日日確認(rèn)結(jié)果確認(rèn)結(jié)果因此此條為因此此條為非要因末端因素確認(rèn)十:原材料價(jià)格升高脫硫劑CaC2

11、鈍化MgCaO第一季度價(jià)格漲幅,%7.55.23.7 經(jīng)過小組的最終確認(rèn),確定導(dǎo)致鐵水脫硫劑成本高的原因主要有以下幾點(diǎn),如圖所示:脫硫效率低鐵水組織模式不合理 脫硫劑成本高CaO冶金性能差鈍化Mg利用率低序號主要原因?qū)Σ吣繕?biāo)措施負(fù)責(zé)人地點(diǎn)完成時(shí)間1鐵水組織模式不合理優(yōu)化鐵水脫硫模式CaC2深脫硫的比例 30%細(xì)化當(dāng)前的脫硫模式李小云1#,2#脫硫站4月7日前建立脫硫動(dòng)態(tài)跟蹤表2CaO冶金性能差改善CaO的冶金性能CaO單耗降到10kg/t以下減小CaO的粒度;王瑛華鄧志方1#脫硫站4月10日前保證適量的CaF2添加少量的碳粉3鈍化Mg利用率低提高鈍化Mg利用率鈍化Mg利用率達(dá)到50%以上,單耗

12、0.5kg/t用正交試驗(yàn)法確定最佳的噴吹參數(shù)周興和蘇建秦2#脫硫站4月15日前優(yōu)化鈍化Mg的加入量計(jì)算七、制定對策 經(jīng)過小組的分析討論,針對主要原因制定了以下對策,如表所示:八、對策實(shí)施對策實(shí)施一:優(yōu)化鐵水脫硫模式模式一:CaC2脫硫(鐵水硫達(dá)到入爐硫要求,扒渣入爐)模式二:CaC2 +Mg脫硫(鐵水用CaC2脫硫后未達(dá)到入爐硫要求,上二脫用Mg脫硫)模式三:Mg脫硫(因魚雷罐鐵水裝入量以及結(jié)蓋等原因直達(dá)上二脫用Mg脫硫)模式一:CaC2脫硫(此模式僅限于對成品硫要求極高的硅鋼、低硫鋁鋼所用鐵水脫硫)模式二:CaO+Mg脫硫(鐵水用CaO淺脫硫后上二脫用Mg脫硫)模式三:CaO+CaC2脫硫(

13、鐵水用CaO淺脫硫后用CaC2脫硫至入爐硫要求)模式四: Mg脫硫,最大程度的安排鐵水直達(dá)2#脫硫站脫硫原脫硫模式細(xì)化后措施1:細(xì)化當(dāng)前的脫硫模式實(shí)施過程1,鐵調(diào)在組織鐵水脫硫時(shí),應(yīng)以2#脫硫?yàn)橹行?,盡量不安排使用CaC2進(jìn)行深脫硫。2,在2#脫硫滿負(fù)荷的情況下,鐵調(diào)安排1#脫硫使用氧化鈣淺脫硫。然后根據(jù)實(shí)際情況再安排鐵水去向。高爐鐵水 確認(rèn)生產(chǎn)計(jì)劃和 設(shè)備狀況 CaO淺脫鐵水S0.015%否CaC2深脫深脫硫鋼生產(chǎn)允許倒罐出鐵2#脫硫站脫硫兌鐵入爐無法在1#脫硫站脫硫否措施1:細(xì)化當(dāng)前的脫硫模式對策實(shí)施一:優(yōu)化脫硫模式鐵水重量(t)模式前S(10-5)后S(10-5)脫硫劑名稱單價(jià)(元/T)

14、耗量(kg)噸鐵脫硫成本(元)合計(jì)噸鐵脫硫成本(元)24313212CaO151700.00 125Mg81023212CaO151700.00 125CaC296503325Mg10300.00 4325CaC2160300.00 脫硫成本動(dòng)態(tài)跟蹤表建立好以后,在有關(guān)部門的協(xié)調(diào)脫硫成本動(dòng)態(tài)跟蹤表建立好以后,在有關(guān)部門的協(xié)調(diào)下,我們建立了數(shù)據(jù)自動(dòng)采集,每天自動(dòng)計(jì)算出當(dāng)天各模下,我們建立了數(shù)據(jù)自動(dòng)采集,每天自動(dòng)計(jì)算出當(dāng)天各模式的脫硫成本,以選擇最經(jīng)濟(jì)的模式。式的脫硫成本,以選擇最經(jīng)濟(jì)的模式。 制表人:鄧志方時(shí) 間:2011.4.5措施2:建立脫硫劑成本動(dòng)態(tài)跟蹤表八、對策實(shí)施對策實(shí)施一:優(yōu)化鐵水脫

15、硫模式實(shí)施效果 對2011年5、6月的脫硫數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,CaC2深脫硫的比例已經(jīng)降到30%以下,達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。CaC2深 脫 硫 比 例43.0%54.3%47.9%38.7%55.1%28.9%36.5%51.2%24.3%47.3%42.4%32.1%26.8%27.5%0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%2010.1234567891011122011.52011.6CaC2深脫硫比例 制圖:吳建榮 時(shí)間:2011.7.5對策實(shí)施二:改善CaO的冶金性能 我們根據(jù)CaO脫硫的動(dòng)力學(xué)因素對其進(jìn)行了改進(jìn):1,減小CaO脫硫劑粒度。2,保證適量的CaF2含

16、量。3,配加少量的碳粉。CaOCaF2SH2O粒度要求單位,%0.1-1.0mm,其中0.1-0.20mm占80%以上, 1mm的比例100%,0.1mm不大于10%。2%C5%804-50.041.0CaOCaF2SH2O粒度要求單位,%0.1-1.2mm,其中0.1-0.25mm占80%以上, 1.2mm的比例100%,0.1mm不大于20%。8070.041.0原CaO理化指標(biāo):改進(jìn)后的CaO理化指標(biāo):八、對策實(shí)施對策實(shí)施二:改善CaO的冶金性能實(shí)施效果月 份CaO用 量 , t坯 量 ,tCaO單 耗 ,kg/t2010.15187.3640255012.892010.25507.51

17、41311913.332010.34818.1742124611.442010.44879.7842625611.452010.54506.4042813810.532010.64712.32445969710.252010.74490.1354682469.592010.85132.6348741910.532010.95768.9450437711.442010.105745.7351083011.252010.115547.8551207710.832011.53864.784356218.872011.63749.664364978.592011年5、6月的CaO單耗降到了10kg/t

18、以下,達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。制表:蘇建秦 時(shí)間:2011.7.2日對策實(shí)施三:提高鈍化Mg的利用率 小組成員根據(jù)鈍化鎂顆粒在鐵水中的行為特點(diǎn),用正交試驗(yàn)法對噴吹參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,確定出了最佳的噴吹參數(shù)。具體實(shí)施過程如下:(一)試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^正交試驗(yàn)確定出鈍化鎂脫硫的最佳的噴吹參數(shù)。(二)考察目標(biāo)鈍化鎂的利用率50%。(三)試驗(yàn)因素 根據(jù)鈍化Mg顆粒在鐵水中的行為和脫硫機(jī)理,有三個(gè)因素需要確定最佳條件: A 噴槍夾角;B 載氣噴吹流量 ;C 噴槍槍位;(四)正交試驗(yàn)表 在當(dāng)前的生產(chǎn)實(shí)踐參數(shù)設(shè)定值基礎(chǔ)上擴(kuò)大范圍,每個(gè)因素選擇3個(gè)位級,共進(jìn)行9次試驗(yàn)。措施1:正交試驗(yàn)法確定最佳的噴吹參數(shù)對策實(shí)施三:提高鈍化Mg

19、的利用率 (五)因素水平 因子 水平 噴槍夾角, 載氣流量,m3h-1 槍位,mm 1 10 1.0 860 2 11 1.4 800 3 12 1.8 740 制表:周興和 時(shí)間:2011.4.1措施1:正交試驗(yàn)法確定最佳的噴吹參數(shù)對策實(shí)施三:提高鈍化Mg的利用率 (六)根據(jù)正交試驗(yàn)表所做試驗(yàn)結(jié)果如下:試驗(yàn)號A噴槍夾角B載氣流量C槍位利用率,%111147.21%212245.00%313343.00%421246.78%522334.56%623152.34%731357.78%832146.43%933247.89%135.21%151.77%155.89%133.68%131.45%1

20、31.89%152.10%143.23%135.34%R6.14%6.77%8.00%制表:周興和 時(shí)間:2011.4.1措施1:正交試驗(yàn)法確定最佳的噴吹參數(shù)對策實(shí)施三:提高鈍化Mg的利用率 (七)結(jié)果分析 1、根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析得知,主次因素依次為:槍位,載氣流量,噴吹夾角。 2、試驗(yàn)結(jié)果中最好的方案是A3B1C3,鈍化Mg的利用率達(dá)到57.78%。 (八)確定最佳噴吹參數(shù) 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,我們對所選最佳方案A3B1C3進(jìn)行了驗(yàn)證,噴吹參數(shù)設(shè)定如下: 噴槍夾角:12 載氣流量:1.0m3h-1 槍位: 860mm 驗(yàn)證結(jié)果如下: 措施1:正交試驗(yàn)法確定最佳的噴吹參數(shù)對策實(shí)施三:提高鈍化Mg的利用

21、率67.560.052.545.037.530.022.5USLLSL0目標(biāo)*USL70樣本均值53.6535樣本 N20標(biāo)準(zhǔn)差(組內(nèi)) 3.53826標(biāo)準(zhǔn)差(整體) 3.49203過程數(shù)據(jù)Cp3.30CPL5.05CPU1.54Cpk1.54Pp3.34PPL5.12PPU1.56Ppk1.56Cpm*整體能力潛在(組內(nèi))能力鈍化Mg利用率 的過程能力鈍化Mg的利用率提高到53.65%,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)措施1:正交試驗(yàn)法確定最佳的噴吹參數(shù)0100200300400500600700800020406080100脫硫率 %脫硫劑單耗 g/t回歸對策實(shí)施三:提高鈍化Mg的利用率根據(jù)鐵水前后S對鈍化

22、Mg脫硫的影響,我們對脫硫效率進(jìn)行了回歸,得出不同的鐵水S含量下的計(jì)算公式。優(yōu)化計(jì)算公式 根據(jù)回歸的結(jié)果,我們針對不同的鐵水初始S含量采用三段式計(jì)算。措施2:優(yōu)化鈍化Mg加入量的計(jì)算對策實(shí)施三:提高鈍化Mg的利用率實(shí)施效果312825221916131074162.50%60.00%57.50%55.00%52.50%50.00%47.50%45.00%鈍化Mg利用率_X =53.67%UCL=61.70%LCL=45.65%鈍化Mg利用率控制圖 脫硫劑 項(xiàng)目優(yōu)化后Mg優(yōu)化前Mg脫硫劑消耗kg/tFe0.30.50.60.8脫硫劑消耗kg/tS0.01640.0185平均溫降8.009.83平

23、均噴吹時(shí)間min5.215.75平均前硫0.029050.02735平均后硫0.013230.00898*脫硫一次命中率%86.0031.46 通過采取以上措施,2011年5、6月鈍化Mg的平均利用率達(dá)到53.67%,超過了50%的預(yù)期值。鈍化Mg單耗也從2010年的平均0.6-0.8kg/t降到了0.3-0.5kg/t,達(dá)到目標(biāo)值。 對策實(shí)施后,小組分別對2010年和2011年7月9月脫硫劑數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對比, 數(shù)據(jù)如下:項(xiàng)目活 動(dòng) 前活 動(dòng) 后時(shí)間2010.72010.82010.92011.72011.82011.9CaC2脫硫的比例,%32.1 42.4 36.5 24.5 26.8 23.4 CaO單耗,kg/t9.59 10.53 11.44 8.968.478.89鈍化Mg利用率,%46.5748.3447.66 54.2253.4155.79鈍化Mg單耗,kg/t0.64 0.730.77 0.390.42 0.54脫硫成本,元/t15.7816.7213.80 12.112.811.9脫硫成本均值15.4312.27 通過成本核算,脫硫劑成本已經(jīng)從2010年的噸鋼14.8元降到了當(dāng)前的12.27元,低于活動(dòng)前制定的12.5元的目標(biāo)。目標(biāo)值目標(biāo)值實(shí)際值實(shí)際值1

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