《降低鐵水脫硫成本》

降低鐵水脫硫成本武鋼股份煉鋼總廠三分廠煉鋼QC自主管理小組一、小組概況8 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#脫硫站---CaC2和CaO脫硫2#脫硫站---鈍化Mg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四、確定目標(biāo)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月我廠歷史最低脫硫成本為11.5元/噸鋼小組成員多年從事本崗位工作，具有豐富的QC活動經(jīng)驗達(dá)到平均脫硫成本12.5元/噸鋼的目標(biāo)降成本壓力大，廠領(lǐng)導(dǎo)要求挖掘潛力，有政策支持歷史成績?nèi)藛T素質(zhì)政策支持五、目標(biāo)可行性分析數(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?；?010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，見下表：統(tǒng)計：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)備維修及折舊費(fèi)用。序號因素成本/元百分比/％累計百分比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%五、目標(biāo)可行性分析數(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)計數(shù)據(jù)，我們繪制了2010年鐵水成本要素餅分圖，如下：五、目標(biāo)可行性分析六、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、要因因確認(rèn)小組針對對末端因因素制定定了要因因確認(rèn)計計劃表，，如下：：七、要因因確認(rèn)制表人：：蘇建秦秦制制表時時間：確認(rèn)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)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)人李小云完成時間2011年1月10確認(rèn)結(jié)果因此為：技能考試試合格率率100%職工標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化意識識、操作作技能末端因素素確認(rèn)一一：職工工技能培培訓(xùn)不夠夠參培人數(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非要因末端因素素確認(rèn)二二：設(shè)備備維護(hù)點(diǎn)點(diǎn)檢不到到位設(shè)備運(yùn)行狀況

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)準(zhǔn)。確認(rèn)人郭長風(fēng)完成時間2011年1月18日確認(rèn)結(jié)果經(jīng)確認(rèn)，此條為非要因確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)過程確認(rèn)內(nèi)容CaC2深脫硫比例

標(biāo)準(zhǔn)CaC2深脫硫比例≤30%

確認(rèn)過程

確認(rèn)人鄧志方完成時間2011年2月15確認(rèn)結(jié)果經(jīng)確認(rèn)，該因素直接影響了脫硫劑成本，因此為：末端因素素確認(rèn)三三：鐵水水組織模模式不合合理要因脫硫劑單單耗=CaO單耗+CaC2單耗+鈍化Mg單耗=（CaO耗量+CaC2耗量+鈍化Mg耗量）/鑄坯量鐵水組織織模式不不同就意意味著要要在不同同的脫硫硫站脫硫硫，使用用不同的的脫硫劑劑。當(dāng)進(jìn)進(jìn)行深脫脫硫時，，CaC2的消耗量量大，而而其單價價也高，，將大幅幅增加脫脫硫成本本。確認(rèn)內(nèi)容脫硫劑存儲情況標(biāo)準(zhǔn)脫硫劑零失效確認(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。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，存儲較簡便。2010年全年沒有一起脫硫劑因存儲不當(dāng)而變質(zhì)的報告。確認(rèn)人周興和完成時間2011年3月10日確認(rèn)結(jié)果因此為：非要因末端因素確認(rèn)認(rèn)四：存儲不不當(dāng)性能失效效確認(rèn)內(nèi)容CaO脫硫單耗

標(biāo)準(zhǔn)CaO脫硫單耗≤10kg/t確認(rèn)過程下表為我廠原材料消耗統(tǒng)計部門給出的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)顯示我廠CaO的實際單耗高于理論單耗，這與其實際的熱力學(xué)和動力學(xué)條件有關(guān)，影響了CaO的冶金性能。確認(rèn)人蘇建秦完成時間2011年3月15日確認(rèn)結(jié)果經(jīng)小組確認(rèn)，此條為：要因末端因素確認(rèn)認(rèn)五：CaO冶金性能差確認(rèn)內(nèi)容鈍化Mg利用率標(biāo)準(zhǔn)Mg的利用率≥50%,單耗≤0.5kg/t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)人蘇建秦完成時間2011年3月15日確認(rèn)結(jié)果經(jīng)小組確認(rèn)，此條為：要因末端因素確認(rèn)認(rèn)六：鈍化Mg利用率低確認(rèn)內(nèi)容鐵水S分析偏差標(biāo)準(zhǔn)△S≤0.002%確認(rèn)過程對鐵水成分進(jìn)行化驗分析時，鐵水的前后S出現(xiàn)分析偏差導(dǎo)致脫硫劑多加。經(jīng)過與上級和化驗室進(jìn)行溝通，通過加強(qiáng)分析結(jié)果的可靠性檢驗，△S均小于0.002%。確認(rèn)人蘇建秦完成時間2011年3月22日確認(rèn)結(jié)果因此為：非要因末端因素確認(rèn)認(rèn)七：分析偏偏差確認(rèn)內(nèi)容脫硫劑檢驗驗收情況標(biāo)準(zhǔn)脫硫劑100%按標(biāo)準(zhǔn)驗收確認(rèn)過程

脫硫劑入廠時要對其進(jìn)行外觀和理化性能檢驗驗收，不合格不入廠。小組成員對脫硫劑驗收情況進(jìn)行了抽查，脫硫劑均按標(biāo)準(zhǔn)100%驗收。

確認(rèn)人鄧志方完成時間2011年3月7日確認(rèn)結(jié)果因此為：非要因末端因素確認(rèn)認(rèn)八：脫硫劑劑檢驗驗收不不嚴(yán)格確認(rèn)內(nèi)容鐵水初始S含量標(biāo)準(zhǔn)入廠鐵水S≤0.040%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%，會大大增加脫硫劑的消耗。對當(dāng)前的鐵水S含量進(jìn)行統(tǒng)計，基本維持在0.020%～0.040%，符合標(biāo)準(zhǔn)。確認(rèn)人吳建榮完成時間2011年3月9日確認(rèn)結(jié)果因此此條為：非要因末端因素確認(rèn)認(rèn)九：鐵水S含量升高確認(rèn)內(nèi)容脫硫劑的實時市場價格標(biāo)準(zhǔn)脫硫劑價格穩(wěn)定確認(rèn)方法觀測結(jié)果顯示三種脫硫劑的價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)人王瑛華完成時間2011年4月1日確認(rèn)結(jié)果因此此條為非要因因末端因因素確確認(rèn)十十：原原材料料價格格升高高脫硫劑CaC2鈍化MgCaO第一季度價格漲幅，%7.55.23.7六、要要因確確認(rèn)經(jīng)過小小組的的最終終確認(rèn)認(rèn)，確確定導(dǎo)導(dǎo)致鐵鐵水脫脫硫劑劑成本本高的的原因因主要要有以以下幾幾點(diǎn)，，如圖圖所示示：脫硫效效率低低鐵水組組織模模式不不合理理脫硫劑劑成本本高CaO冶金性性能差差鈍化Mg利用率率低序號主要原因?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≤0.5kg/t用正交試驗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的加入量計算七、制制定對對策經(jīng)過小小組的的分析析討論論，針針對主主要原原因制制定了了以下下對策策，如如表所所示：：八、對對策實實施對策實實施一一：優(yōu)優(yōu)化鐵鐵水脫脫硫模模式模式一一：CaC2脫硫（（鐵水水硫達(dá)達(dá)到入入爐硫硫要求求，扒扒渣入入爐））模式二二：CaC2+Mg脫硫（（鐵水水用CaC2脫硫后后未達(dá)達(dá)到入入爐硫硫要求求，上上二脫脫用Mg脫硫））模式三三：Mg脫硫（（因魚魚雷罐罐鐵水水裝入入量以以及結(jié)結(jié)蓋等等原因因直達(dá)達(dá)上二二脫用用Mg脫硫））模式一一：CaC2脫硫（（此模模式僅僅限于于對成成品硫硫要求求極高高的硅硅鋼、、低硫硫鋁鋼鋼所用用鐵水水脫硫硫）模式二二：CaO+Mg脫硫（（鐵水水用CaO淺脫硫硫后上上二脫脫用Mg脫硫））模式三三：CaO+CaC2脫硫（（鐵水水用CaO淺脫硫硫后用用CaC2脫硫至至入爐爐硫要要求））模式四四：Mg脫硫，，最大大程度度的安安排鐵鐵水直直達(dá)2#脫硫站站脫硫硫原脫硫硫模式式細(xì)化后后措施1：細(xì)化化當(dāng)前前的脫脫硫模模式實施過過程1,鐵調(diào)在在組織織鐵水水脫硫硫時，，應(yīng)以以2#脫硫為為中心心，盡盡量不不安排排使用用CaC2進(jìn)行深深脫硫硫。2,在2#脫硫滿滿負(fù)荷荷的情情況下下，鐵鐵調(diào)安安排1#脫硫使使用氧氧化鈣鈣淺脫脫硫。。然后后根據(jù)據(jù)實際際情況況再安安排鐵鐵水去去向。。高爐鐵水

確認(rèn)生產(chǎn)計劃和設(shè)備狀況

CaO淺脫鐵水S≤0.015%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)化化當(dāng)前前的脫脫硫模模式對策實實施一一：優(yōu)優(yōu)化脫脫硫模模式鐵水重量（t）模式前S（10-5）后S(10-5)脫硫劑名稱單價(元/T)耗量(kg)噸鐵脫硫成本(元)合計噸鐵脫硫成本(元)24313212CaO

151700.00125Mg

81023212CaO

151700.00125CaC2

96503325Mg

10300.004325CaC2

160300.00脫硫成成本動動態(tài)跟跟蹤表表建立立好以以后，，在有有關(guān)部部門的的協(xié)調(diào)調(diào)下，，我們們建立立了數(shù)數(shù)據(jù)自自動采采集，，每天天自動動計算算出當(dāng)當(dāng)天各各模式式的脫脫硫成成本，，以選選擇最最經(jīng)濟(jì)濟(jì)的模模式。。制表人人：鄧鄧志方方時間間：：措施2：建立立脫硫硫劑成成本動動態(tài)跟跟蹤表表八、對對策實實施對策實實施一一：優(yōu)優(yōu)化鐵鐵水脫脫硫模模式實施效效果對2011年5、6月的脫脫硫數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行了了統(tǒng)計計分析析，CaC2深脫硫硫的比比例已已經(jīng)降降到30%以下，，達(dá)到到預(yù)期期目標(biāo)標(biāo)。制圖：：吳建建榮時時間間：對策策實實施施二二：：改改善善CaO的冶冶金金性性能能我們們根根據(jù)據(jù)CaO脫硫硫的的動動力力學(xué)學(xué)因因素素對對其其進(jìn)進(jìn)行行了了改改進(jìn)進(jìn)：：1，減減小小CaO脫硫硫劑劑粒粒度度。。2，保保證證適適量量的的CaF2含量量。。3，配配加加少少量量的的碳碳粉粉。。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%<C<5%≥804-5≤0.04≤1.0CaOCaF2SH2O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%?！?0≤7≤0.04≤1.0原CaO理化化指指標(biāo)標(biāo)：：改進(jìn)進(jìn)后后的的CaO理化化指指標(biāo)標(biāo)：：八、、對對策策實實施施對策策實實施施二二：：改改善善CaO的冶冶金金性性能能實施施效效果果2011年5、6月的的CaO單耗耗降降到到了了10kg/t以下下，，達(dá)達(dá)到到預(yù)預(yù)期期目目標(biāo)標(biāo)。。制表表：：蘇蘇建建秦秦時時間間：：日對策策實實施施三三：：提提高高鈍鈍化化Mg的利利用用率率小組組成成員員根根據(jù)據(jù)鈍鈍化化鎂鎂顆顆粒粒在在鐵鐵水水中中的的行行為為特特點(diǎn)點(diǎn)，，用用正正交交試試驗驗法法對對噴噴吹吹參參數(shù)數(shù)進(jìn)進(jìn)行行了了優(yōu)優(yōu)化化，，確確定定出出了了最最佳佳的的噴噴吹吹參參數(shù)數(shù)。。具具體體實實施施過過程程如如下下：：（一一））試試驗驗?zāi)磕康牡耐ㄟ^過正正交交試試驗驗確確定定出出鈍鈍化化鎂鎂脫脫硫硫的的最最佳佳的的噴噴吹吹參參數(shù)數(shù)。。（二二））考考察察目目標(biāo)標(biāo)鈍化化鎂鎂的的利利用用率率≥≥50%。（三三））試試驗驗因因素素根據(jù)據(jù)鈍鈍化化Mg顆粒粒在在鐵鐵水水中中的的行行為為和和脫脫硫硫機(jī)機(jī)理理，，有有三三個個因因素素需需要要確確定定最最佳佳條條件件：：A噴槍槍夾夾角角；；B載氣氣噴噴吹吹流流量量；；C噴槍槍槍槍位位；；（四四））正正交交試試驗驗表表在當(dāng)當(dāng)前前的的生生產(chǎn)產(chǎn)實實踐踐參參數(shù)數(shù)設(shè)設(shè)定定值值基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上擴(kuò)擴(kuò)大大范范圍圍，，每每個個因因素素選選擇擇3個位位級級，，共共進(jìn)進(jìn)行行9次試試驗驗。。措施施1：正正交交試試驗驗法法確確定定最最佳佳的的噴噴吹吹參參數(shù)數(shù)對策策實實施施三三：：提提高高鈍鈍化化Mg的利利用用率率（五五））因因素素水水平平制表表：：周周興興和和時時間間：：措施施1：正正交交試試驗驗法法確確定定最最佳佳的的噴噴吹吹參參數(shù)數(shù)對策實施施三：提提高鈍化化Mg的利用率率（六）根根據(jù)正交交試驗表表所做試試驗結(jié)果果如下：：制表：周周興和時時間間：措施1：正交試試驗法確確定最佳佳的噴吹吹參數(shù)對策實施施三：提提高鈍化化Mg的利用率率（七）結(jié)結(jié)果分析析1、根據(jù)試試驗結(jié)果果分析得得知，主主次因素素依次為為：槍位位，載氣氣流量，，噴吹夾夾角。2、試驗結(jié)結(jié)果中最最好的方方案是A3B1C3，鈍化Mg的利用率率達(dá)到57.78%。（八）確確定最佳佳噴吹參參數(shù)根據(jù)試驗驗結(jié)果，，我們對對所選最最佳方案案A3B1C3進(jìn)行了驗驗證，噴噴吹參數(shù)數(shù)設(shè)定如如下：噴槍夾角角：12°載氣流量量：1.0m3·h-1槍位：860mm驗證結(jié)果果如下：：措施1：正交試試驗法確確定最佳佳的噴吹吹參數(shù)對策實施施三：提提高鈍化化Mg的利用率率鈍化Mg的利用率率提高到到53.65%，達(dá)到了了預(yù)期目目標(biāo)措施1：正交試驗驗法確定最最佳的噴吹吹參數(shù)回歸對策實施三三：提高鈍鈍化Mg的利用率根據(jù)鐵水前前后S對鈍化Mg脫硫的影響響，我們對對脫硫效率率進(jìn)行了回回歸，得出出不同的鐵鐵水S含量下的計計算公式。。優(yōu)化計算公公式根據(jù)回歸的的結(jié)果，我我們針對不不同的鐵水水初始S含量采用三三段式計算算。措施2：優(yōu)化鈍化化Mg加入量的計計算對策實施三三：提高鈍鈍化Mg的利用率實施效果脫硫劑項目優(yōu)化后Mg優(yōu)化前Mg脫硫劑消耗kg/tFe0.3～0.50.6～0.8脫硫劑消耗kg/t△S0.01640.0185平均溫降℃8.009.83平均噴吹時間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通過采取以以上措施，，2011年5、6月鈍化Mg的平均利用用率達(dá)到53.67%，超過了50%的預(yù)期值。。鈍化Mg單耗也從2010年的平均降到了，達(dá)到目標(biāo)標(biāo)值。對策實施后后，小組分分別對2010年和2011年7月—9月脫硫劑數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)統(tǒng)計對比,數(shù)據(jù)如下：：項目活動前活動后時間2010.72010.82010.92011.72011.82011.9CaC2脫硫的比例，%32.142.436.524.526.823.4CaO單耗，kg/t9.5910.5311.448.968.478.89鈍化Mg利用率，%46.5748.3447.6654.2253.4155.79鈍化Mg單耗，kg/t0.640.730.770.390.420.54脫硫成本，元/t15.7816.7213.8012.112.811.9脫硫成本均值15.4312.27通過成本核核算，脫硫硫劑成本已已經(jīng)從2010年的噸鋼14.8元降到了當(dāng)當(dāng)前的12.27元，低于活活動前制定定的12.5元的目標(biāo)。。目標(biāo)值實際值14.812.512.27活動前十、效益計計算小組成員對對活動后的的經(jīng)濟(jì)效益益進(jìn)行了估估算，并上上報廠財務(wù)務(wù)部門進(jìn)行行了審核。。1、直接經(jīng)濟(jì)