優(yōu)化技術條件提高電效

目錄TOC\o"1-5"\h\z一、小組概況1二、選擇課題2三、設定課題目標4四、對策方案的提出4五、可行性分析5六、方案的確定7七、制定對策與實施7八、效果檢查12九、鞏固措施14十、效益分析15十一、回顧與打算15優(yōu)化技術條件

提高電效、小組概況泰安泰山鋁業(yè)公司“創(chuàng)新”QC小組，自2002年成立以來，在新的冶金行業(yè)，積極探討新技術，嚴格按照PDCA的程序開展活動，為企業(yè)創(chuàng)造了顯著的經濟效益和社會效益。小組名稱創(chuàng)新QC小組注冊號課題名稱優(yōu)化技術參數提高電流效率活動時間2009、2—2010、3類型創(chuàng)新型姓名性別學歷職稱朱振國男大專助理工程師楊興剛男大學工程師徐細云男大專工程師于磊男大專技術貝袁超男大專技術貝王凱男大專二、選擇課題在大型預焙槽的煉鋁過程中，電流效率的高低直接影響到各項經濟技術指標的完成。因此如何提高電解槽的電流效率成為擺在我們新建鋁廠的一個嶄新的課題。1、目標的提出我廠124臺電解槽投入生產后，生產三年后，電流效率僅在91%,為了盡快的提高鋁廠的經濟效益，按照公司要求，2010年3月份，電流效率必須達到92%,最終達到92.5%o2、現狀分析1）、我廠缺乏鋁電解生產技術的研究經驗。2）、現場生產存在技術參數紊亂現象。3）、電解槽熱平衡出現失控。4）、電解槽物料平衡失衡。3、課題的選擇與評估針對現狀分析，小組成員圍繞能否通過優(yōu)化技術參數，提高電流效率這一課題，展開了認真的分析與評估。首先，我們列出了以下幾項內容，作為分析評估的條件：a、廠部和車間是否支持b、研發(fā)資金是否有保障c、自主研發(fā)能力如何d、是否有相關科研單位合作e、有無相關經驗與資料參考我們采用表決法，對以上條件進行了投票表決。下表為課題必備條件評估表，認為條件具備或基本具備的投贊同票：認為暫不具備的投反對票：x序號必備條件組員贊成票反對票朱徐王袁楊于a領導支持VVVVVV60b研發(fā)資金保障VVVVVV60c自主研發(fā)能力VVXVVX42d相關科研單位合作VVVXVV51e相關經驗與資料參考VVVVXX42以上表決，滿票30票，贊同票25票，反對票5票，這說明課題必備條件占有率80%以上，因此，本次所選課題成功率較大。4、確定課題課題定為“優(yōu)化技術參數提高電流效率”三、設定課題目標1、課題目標通過對電解槽的電解質水平、鋁水平、分子比、槽電壓等各項技術參數進行優(yōu)化，達到提高電流效率的目標。2、目標值2010年3月份，全廠的效率達到92.5%四、對策方案的提由由于泰安泰山鋁電公司剛剛投產，鋁電解生產經驗較少，缺乏對各項工藝技術參數的應用研究，沒有可以借鑒的材料。于是,小組成員，運用“頭腦風暴法”，針對“電解工藝技術參數的優(yōu)化”這個主題，提出了以下三種優(yōu)化方案。技術參數優(yōu)化方案小面積進行調整，成功后，逐步全面推廣達到廠部要求統(tǒng)一調整各項技術參數，對個別不適應梢治理，逐步達到廠部要求因梢制宜調整參數，直接達到廠部要求小面積進行調整，成功后，逐步全面推廣達到廠部要求統(tǒng)一調整各項技術參數，對個別不適應梢治理，逐步達到廠部要求因梢制宜調整參數，直接達到廠部要求五、可行性分析對策方案的可行性分析，為更好的體現小組活動的“廣泛的

民主性”，由小組成員對三個可供選擇的對策方案進行評估打分,見下表：對策方案可行性分析，評估及選定表序號可行性分析評估綜合選定突破力殺員項目、\朱徐王袁楊于得分因槽制宜.難實施；.成本太高；.能直接達到廠部要求；.對操作管理人員要求高；可實施性經濟性能能否達到要求；操作員能否達到要口口口口口口不A調整各電解槽的技口O□O□□36分可直廠數到參達術接OO□▲OO選部要求求；O°OOOO定1.較難實施但小組成員有外聘多年從事鋁電解▲▲▲O口O一適槽.統(tǒng)不解面整電全調應生產經驗的專家，有比較雄厚的科可實施性經濟性能能否達到▲▲▲O▲▲82分可B合步部綜逐廠行理到q進治達H研力里；.成本低；.能逐步達到廠部要求；.對操作管理人沒要求要求；操作員能否達到要求；▲▲▲口口O選定OO口O口口電解槽小.易實施；.成本低；.逐步達到廠部要求；.對操作管rmA口Pv可實施性經濟性能能否達到要求；操作員能、一P71rl~FFFt▲▲▲▲▲▲可選定C面積參數優(yōu)化，成功▲▲▲▲▲▲96分后，全回推廣，逐步達OOO口O口到要求理人貝要求否達到要求O口O▲▲▲備注表中：▲一5分。一3分口一1分六、方案的確定從評估表結果看，B、C兩個方案均可采用。兩個方案哪一個能盡快達到廠部要求，則無把握，都需試驗驗證。兩個方案比較，C方案較易實施，成本最低，因此，先實施C方案。如果C方案達到要求，D方案不實施，如果C方案沒有達到要求，則實施D方案。七、制定對策與實施1、C方案的研究制定1）、制定C方案的對策計劃C方案的對策計劃表方案對策目標措施地點完成時間負責人C選才i4臺有代表性電解槽達到代表性依據現場對各電解槽進行摸底電解車間5—6月朱振國調整計算機控制參數確定設定電壓，下料間隔、效應系數查看歷史運行趨勢曲線，，全面分析報表微機站5—6月朱振國調整電解質成分確定分子比及MgF2含量電解質按照作業(yè)標準進行取樣化驗化驗室5—6月徐細云調整陽極電流分布陽極電流分布均勻對試驗槽逐臺逐個陽極測量調整電解車間7—8月楊興剛試驗驗證達到廠部要求嚴格按優(yōu)化參數保持微機站電解車間7—8月朱振國2)、依據對策計劃逐步實施(1)、對兩車間電解槽進行摸底調查，于2008年5月12日選取4臺槽進行工藝技術參數的優(yōu)化工作，它們分別是102#,1161111711130#電解槽。(2)小組成員根據102#,116#,117#,130#電解槽的實際情況于2010年1月15日對各項技術參數進行了優(yōu)化：a.調整了電解槽的物料平衡，按照所估算的電流效率對下料間隔進行了推算，確定了以上4臺槽的下料間隔。b.依據各槽的能量平衡，確定了不同的設定電壓。c.調整電解成份，利用ALF3調整了分子比，弁停止添加MgF2調整了其含量。d.調整了以上四臺槽的陽極電流分布，使其均勻分布。(3)通過優(yōu)化各項技術參數得出如下規(guī)律a.分子比控制在2.2?2.4,電流效率可提高0.5%?1%。b.電解溫度每低10C,電流效率可提高1%?2%。c.陽極電流分布均勻，可減少鋁液的二次損失，達到提高電流效率的目地。d、MgF2可降低初晶溫度，但使電解質成份變的極其復雜，不利于生產，因此停加。(4)根據參數的優(yōu)化，確定參數的保持方案分子比：2.2?2.4;電解溫度：950C±5C；MgF2含量：＜3%;陽極導桿壓降：1.2?1.5mv;(5)試驗驗證通過實驗發(fā)現,4臺槽各項技術參數優(yōu)化后，出現于不同的現象,102#槽雖然各項技術參數保持較好，但槽況不穩(wěn)定；116#、117#槽電流效率達到了91.5%提高了1.5%,但是爐膛過大；而130#基本正常，電流效率變化不大。結論:通過對以上各槽的參數優(yōu)化，雖然電解槽的電流效率有所提高，但整體提高幅度不大，仍不能達到廠部要求。2、B方案的研制1)、制定B方案的對策計劃B方案的對策計劃表方案對策目標措施地點完成時間負責人

B技術參數調整不怕不合理就怕不A將各槽技術參數統(tǒng)一擺到位置對各槽參數不統(tǒng)一的進行綜合處理微機站電解車間2008年7?9月朱振國以電壓平衡調整為基礎電壓設定為4.15V在微機上對設定電壓進行調整微機站2008年9?10月徐細云以電解質成份調整為突破口分子比2.2—2.4MgF2<3%將各槽的分子比及MgF2含量調至目標電解車間2008年10?12月朱振國提高鋁水平鋁水平有20cm提高到25cm以上在電解車間調整電解車間2009年1?4月楊興剛3、依據對策計劃逐步實施1）、與東北大學進行了聯(lián)合攻關，利用東北大學先進的實驗設備認真研究了不同指標差異的電流效率狀況,如下表表不同技術參數下的指標差異容參數組不、、設定電壓分子比效應系數氧化鋁濃度系歹U電流電流效率A4.15?4.182.3?2.50.32%?3%190KA91%以上B4.08?4.122.5?2.70.5?1.03%?5%190KA88%?90%C3.95?4.052.6?2.81.0?1.54%?6%190KA87.5?89%D4.13?4.152.3?2.50.22%?3%192KA91%以上按照以上分析結果，小組成員經過分析決定采用D參數組合,進行技術參數的優(yōu)化，弁且于2010年1月2日在兩車間進行了全面實施，將各槽的設定電壓在微機站統(tǒng)一調至4.08Vo2）設定電壓調整一周后，又于2月27日在電解車間進行了分子比的調整，使各槽統(tǒng)一達到2.3?2.5的范圍。3）在1月20日?2月20日的調整過程中，對個別不適應此參數的電解槽，利用調整保溫料的厚度以及電解質水平、鋁水平進行了治理。4）2010年1月10日，由動力車間強化了2KA系列電流，補充了電解槽的過熱度。5）在B方案實施過程中，繼承發(fā)揚了C方案中，利用估算電流效率來確定下料間隔的成功經驗，對各電解槽進行了全面的調整。6）試驗證明在技術參數的調整過程中，我們嚴格按照不怕不合理就怕不統(tǒng)一的思想進行了參數的優(yōu)化,將電解槽的各種技術參數嚴格按照D參數組合的要求，調整到位。在調整完后，我們對10臺出現窗口溫度過高、爐底有沉淀的電解槽，通過增減電解質水平，鋁水平高度、Al2O3保溫料的厚度進行了綜合治理，最終使各電解槽全部能在D參數組合下穩(wěn)定運行。結論:通過采取B方案進行參數優(yōu)化，使我廠的電解槽達到了高效平穩(wěn)運行，改善了技術參數紊亂現象,使電解槽的能量平衡物料平衡處于最佳狀態(tài)，達到了廠部的要求。八、效果檢查1、目標值測試a、七月份技術參數調整結束后，我們于11月10日?11月17日，利用盤存法，測量了各槽的電流效率，各槽的電流效率有了明顯提高，全廠平均電流效率達到了91.5%ob、7月20日?7月23日我們與東北大學鋁電解教授專家采用奧氏氣體分析儀抽查了6臺電解槽，連續(xù)三天進行了瞬時電流效率的測試，測試結果如下表所示由上表可見，抽查的6臺電解槽的瞬時平均電流效率為96.19%o表明優(yōu)化技術參數后，電解槽的電流效率有了明顯的提[Wj。2、結論：目標值全部達到梢號瞬時電流效率（%）平均值（%）第一次第二次第三次117#96.6896.5496.7496.65128#95.1797.2096.1896.18131#97.3297.9094.1596.46218#95.3196.0395.7895.71227#97.1797.2997.1697.21230#94.3795.5894.9194.95平均值96.0096.7695.8296.19優(yōu)化技術參數后，我們對優(yōu)化前后的電流效率進行了統(tǒng)計對比如下圖所示:由上圖可以看出，參數優(yōu)化后，電流效率逐月提高最終達92%,達到了廠的要求。該次技術參數優(yōu)化活動，取得預期的效果o九、鞏固措施將優(yōu)化參數的保持納入電解生產技術標準如下：1、電解梢正常生產技術標準（編號：HXL/Z1J-08--01）2、出鋁技術標準（編號：HXL/Z1J—08--03）3、母線轉接技術標準（編號：HXL/Z1J-08--04）十、效益分析優(yōu)化技術參數后電流效率比優(yōu)化前提高2%,因此由下式計算每天多產鋁：193X0.33