降低烧结固体燃料消耗

青岛银钢烧结有限公司 QC 发布1 降低烧结固体燃料消耗降低烧结固体燃料消耗 单位名称 单位名称 小组名称 小组名称 发发 布布 人 人 发布时间 发布时间 2010 年年 3 月月 青岛银钢烧结有限公司 QC 发布2 降低烧结固体燃料消耗降低烧结固体燃料消耗 概况概况 1 企业概况 企业概况 能源是人类社会赖以生存的物质基础 是经济和社会发展的重要源泉 据 统计烧结能耗占钢铁生产总能耗的 10 15 降低烧结工艺能耗是不可忽视的重 要环节 而固体燃料消耗占烧结工序能耗的 80 左右 青钢烧结拥有 105m2和 50m2烧结机各两台 在钢铁行业蓬勃发展的今天 已属于典型的中小型烧结厂 受有效烧结面积小 料层厚度低 纯高炉煤气点 火等一些列工艺条件的制约 烧结固体燃料消耗指标居高不下 不仅使吨矿成 本偏高 而且与当前国内外普遍提倡低碳 节能 降耗格格不入 2 小组概况 小组概况 本小组成立于 2000 年 9 月 属于攻关型小组 自成立以来开展了多种形 式的 QC 小组活动 小组成员 8 名 见表 1 圴接受过全面质量管理基础知识 教育 人均 TQC 教育 24 小时以上 本次活动的目的是降低烧结固体燃料消耗 小组名称烧结公司第一QC小组小组编号QGSJ 01 2010 课题名称降低烧结固体燃料消耗 活动日期2009 1 2009 12课题编号QG SJ T01 2010 组员姓名性别文化程度工作职务组内职务 XX男本科总经理组长 XX男本科副总经理组员 XX男专科总经理助理组员 XX男本科技术原料科科长组员 XXX男本科二烧作业长组员 XXX男本科一烧作业长组员 XXX男本科三烧作业长组员 青岛银钢烧结有限公司 QC 发布3 表一 小组概况 制表人 自 2009 年 2 月至 2009 年 12 月多次在小组中开展活动 巳完成了一个 PDCA 循环 取得较好的效果 达到预期目的 课题循环时间2009 1 2009 12 阶段活动时间活动内容 P2009 1 2009 2 选题 现状调查 目标确定 要因分析 确定主因 制定对策 D2009 2 2009 9对策实施 C2009 10 2009 11效果确认 A2009 11 2009 12巩固措施 总结及下一步打算 表二 小组概况 制表人 一 一 选择课题选择课题 近两年来 钢铁市场的持续疲软 原材料的价格却在不断上涨 企业效益 滑坡 为了扭转这种局面 各企业都在内部挖潜 在降低生产成本上下功夫 作为钢铁生产的能耗大户 从节能降耗入手 我们责无旁贷 为此我们选题为 降低固体燃料消耗 2008 年烧结公司固体燃料湿基消耗 为 56 kg t 2008 年全国烧结厂湿基固体燃料消耗 最好水平为 48 86kg t 青钢烧结固体 燃料消耗排第 15 名 烧结公司内部指标要求固体燃料湿 基消耗为 51 6kg t 折标煤 39kg t 当期焦粉湿基价格基本在 950 元 吨 即每降低 1 公斤固体燃料消耗 可降 低吨矿成本 0 95 元 吨 原材料涨价 钢铁市场大环境萎靡 不振 节能降耗 降本增效是大势 所趋 完成 2009 年既定目标 吨矿成本可降 低 2 28 元 吨 按照年产烧结矿 450 万 吨计算 每年可节约成本 1026 万元 降低烧结固体燃料消耗 青岛银钢烧结有限公司 QC 发布4 图一 选题理由分析 制图人 二 二 目标确定目标确定 1999 年青钢烧结建厂投产以来 采取了低水低碳 厚铺慢转 优化燃料粒 度组成等一系列的工艺改进措施 但固体燃料消耗一直居高不下 面对严峻的 钢铁市场行情和成本压力 烧结公司广泛开展节能降耗 降本增效活动 我们 确定活动目标为 到 2009 年 12 月 各项措施实施后 烧结固体燃料湿基消耗 达到 51 6kg t 以下见图二 图二 将活动前指标和目标值用柱状图表示 制图人 三 三 可行性分析可行性分析 我们针对青钢烧结生产现状 从生产管理 设备运行和工艺特点等多方面 展开调查 与同类型烧结厂的生产工艺进行比较 并确认只要采取适当的措施 降低固体燃料消耗是完全可行的 综合分析制约固体燃料消耗降低的主要因素 并做排列图见图三 从排列 图可以看出 制约烧结固体燃料降低的主要原因如下 1 纯高炉煤气点火温度偏低 料层表面成矿率低 2 现有原料条的制约 矿粉以进口粗粉为主 生熔剂多 燃料质量不稳定 3 生产工艺的制约 有效烧结面积小 料层厚度不够 配料工艺不完善等 5 56 6 5 51 1 6 6 35 45 55 65 活动前指标活动后目标 青岛银钢烧结有限公司 QC 发布5 因此本次活动我们把这三项作为主攻方向 来降低烧结固体燃料消耗 3 6 9 12 15 18 21 24 27 0 原 料 条 件 点 火 温 度 生 产 工 艺 生 产 管 理 燃 料 粒 度 技 术 培 训 其 他 100 50 0 累 计 百 分 比 次 数 14 8 9 15 32 8 21 92 46 3 76 3 84 3 89 9 93 4 96 3 图三 影响固体燃料消耗因素排列图 制图人 四 四 原因分析及因果分析图原因分析及因果分析图 为尽快解决这一问题 小组成员多次召开头脑风暴会议 进行讨论 寻找 降低烧结固体燃料消耗的办法和措施 头脑风暴会议流程见图三 开始 确定会议时 间 地点 邀请相关 人员参会 对参加人员发 布会议议题 参会人员作好会议准备 工作 收集会议资料 组长检查会议 资料准备情况 准 备 好否 继续准备 准备小奖品 奖励发言者 组长宣布会 议规则 开会 Y 参会人员至 少发言一次 做好会议 记录 会议直至 无人发言时为止 宣读会议 记录 散会结束 N 青岛银钢烧结有限公司 QC 发布6 图三 QC 小组头脑风暴会议组织程序图 制图人 经过小组成员的踊跃发言 对影响降低烧结固体燃料消耗的因素进行分类 总结分析 并绘制出关联图 见图四 图四 固体燃料消耗偏高影响因素关联图 制图人 五 要因确认五 要因确认 为了找到影响固体燃料消耗的主要原因 针对以上 8 条末端因素 小组运 用头脑风暴法 制定了要因确认计划如下 序 号 末端原因确认内容确认方法标准负责人 完成 日期 1 培训不到 位 统计分析公司进行的 培训种类和次数 举 行的技术比武等 调查分析 培训 成绩在 85 分以 上 XX2009 2 2 进厂燃料 粒度差含 碳量低 对比分析燃料质量存 在的问题 调查分析 燃料 固定碳 80 以 上 粒度 10mm XX2009 2 3 生熔剂配 比高 生熔剂的种类 比例 对烧结矿的影响 调查分析 生熔剂不利于烧结生 产 取消为宜 2009 2 固体燃料固体燃料 消耗偏高消耗偏高 燃料破碎 不达标 烧结机 料层太薄 点火温度点火温度 低低 高炉灰高炉灰 比例低比例低 原料 条件差 烧结机烧结机 太小太小 配料工艺配料工艺 需改进需改进 燃料 质量差 生熔剂生熔剂 配比高配比高 进厂燃料粒度进厂燃料粒度 差含碳量低差含碳量低 创新能力 不足 培训培训 不到位不到位 返矿比例 高 熔剂配比 不合理 青岛银钢烧结有限公司 QC 发布7 4 高炉灰比 例低 统计高炉灰的产生量调查对比3 以上 XX2009 3 5 点火温度 低 采取措施实际测定真 实点火温度 并分析 实际测量 查阅资料 1150 XXX2009 2 6 配料工艺 需改进 与同类型钢铁进行比 较 查出不足之处 调查分析 济钢 太钢等实现燃 料分加工艺 X X 2009 2 7 烧结机太 小 了解大型烧结机的生 产情况 调查分析 国家发改委能够批准 的烧结机在 180m2以 上 XXX2009 2 表三 要因确认表 制表人 1 要因确认一 培训不到位 要因确认一 培训不到位 确认情况 烧结公司每年都要开展 2 3 次形式多样的岗位技术比武 还有 烧结中级工考试 烧结高级工考试以及烧结工任职技师的评聘活动 对已经获 得任职技师资格 享受岗位技师补贴的职工 每年还要进行一次技师述职活动 学习氛围非常浓厚 现有烧结工任职技师 14 人 高级工 39 人 中级工 136 人 我们在学习借鉴新工艺 新技术方面有不足之处 但不是固体燃料消耗高的主 导原因 确认结果 非要因 非要因 2 要因确认二 进厂燃料粒度差含碳量低 要因确认二 进厂燃料粒度差含碳量低 确认情况 青钢烧结用燃料全部外购 每月消耗燃料近 20000 吨 一直以 来燃料供应比较紧张 非烧结用煤 朝鲜煤 俄罗斯煤等 的大量使用 不仅 使固体燃料消耗上升 给烟尘达标排放也带来较大压力 受炼铁工艺状况所限 高炉返焦中焦丁较多 10 20mm 粒级经常达到 10 以上 确认结果 要因要因 3 要因确认三 生熔剂配比高 要因确认三 生熔剂配比高 确认情况 青钢现用熔剂包括生石灰 轻烧白云石粉 白云石和石灰石 轻烧白云石和生石灰可以遇水消化 释放出大量热量 同时形成极细颗粒分散 于烧结混合料中 矿化度的提高 改善了烧结矿质量 确认结果 要因要因 4 要因确认四 高炉灰比例低 要因确认四 高炉灰比例低 确认情况 高炉灰含有 20 30 碳 对烧结固体燃料消耗影响较大 青钢 6 青岛银钢烧结有限公司 QC 发布8 座高炉每天产生 150 吨高炉灰 在烧结配料结构中占 1 2 左右 比例较低 高 炉正常生产高炉灰的产生量变化很小 确认结果 非要因 5 要因确认四 点火温度低 要因确认四 点火温度低 确认情况 投产以来 青钢烧结点火用煤气全部为高炉煤气 与焦炉煤气 和转炉煤气相比 发热值较低 一直以来实行点火器空气预热 煤气不预热的 点火工艺 点火器助燃空气温度可以达到 500 550 点火温度仅能达到 1000 50 点火温度相对较低 料层表面颜色为土黄色 料层表面成矿率极 低 产生大量的返矿 返矿在烧结过程中的循环往复 消耗大量的能量 致使 固体燃料消耗较高 确认结果 要因要因 6 要因确认五 配料工艺不合理 要因确认五 配料工艺不合理 确认情况 经过对多家钢铁厂的了解 在配料环节上采用部分新材料 新 技术 如 燃料分加 熔剂分加等 可以显著降低固体燃料消耗 青钢烧结配 料工艺还是比较传统的重量法配料工艺 工艺改进后 固体燃料消耗肯定会明 显下降 确认结果 要因要因 7 要因确认六 烧结机太小 要因确认六 烧结机太小 确认情况 相比济钢 莱钢 日钢等省内钢铁企业 青钢仅有 50m 和 105m 各两台 料层厚度低 与大型烧结机相比对料层的自动蓄热作用利用不高 但是 受厂区环境限制 已没有烧结机大型化发展的余地 该问题短时间内无 法解决 确认结果 非要因 通过以上分析可以确认 进厂燃料粒度差含碳量低进厂燃料粒度差含碳量低 点火温度低点火温度低 配料工配料工 艺需改进和生熔剂配比高艺需改进和生熔剂配比高是固体燃料消耗偏高的四大要因 六 制定对策六 制定对策 根据青钢烧结生产的特点和 QC 小组全体成员一起确定的影响固体燃料消 青岛银钢烧结有限公司 QC 发布9 耗的四大要因进行分析 讨论 并制定了一系列的措施 见表三 序 号 要因对策目标措施负责人地点 完成 日期 1 进厂燃 料粒度 差含碳 量低 1 多用焦粉 严 把质量关 通过改善原料 条件 降低固 体燃料消耗 1kg t 1 与供应处联 动 强化熔剂供 应数量和质量管 理 XXXX XXX 料场 2009 9 2 生熔剂 配比高 与供应部门联系 提高熟熔剂的供应 量 取消白云石 石灰石等 实 现罐车运输 1 提高轻烧白 云石供应量 2 料仓密封改 造 XXX 配料 室 2010 10 3 点火温 度低 参照同类钢铁企业 进行空气 煤气双 预热改造 降低固体燃料 消耗 3kg t 1 考察学习双 预热点火工艺的 操作 2 进行设备改 造 XXX 看火 岗位 2009 8 4 配料工 艺需改 进 1 引进烧结添加 剂 2 以三烧为试点 进行燃料分加工艺 改造 降低固体燃料 消耗 3kg t 成立专职配料工 艺技改小组进行 工艺改造 XXXX 四辊 岗位 2009 5 表四 应对措施表 制表人 七 实施对策七 实施对策 实施一 实施一 针对进厂燃料粒度差 含碳量低的问题 1 成立配料机构优化小组 以公司正式发文的形式成立以公司总经理为组长的配料结构优化小组配料结构优化小组 对 各项消耗指标尤其是固体燃料消耗指标密切关注 注重含铁废料的综合利用 钢渣 铁皮等含铁废料最大限度的配入 在烧结反应过程中作为低熔点物质参 与反应 降低了固体燃料消耗的同时 配矿成本也大幅下降 2 与供应部门建立联动机制 严格质量把关 优先采购优质焦粉 煤粉用 量逐步减少 至 2009 年 5 月份全部取消了煤粉的使用 燃料供应情况见表五 制定了 烧结公司固体燃料消耗管理规定 完善了 烧结公司熔剂使用管理规 定 和 烧结公司燃料使用管理规定 青岛银钢烧结有限公司 QC 发布10 1 月2 月3 月4 月5 月6 月合计 煤 6634 078922 85184 71005 20021746 77 焦粉 4634 52720 944895 768851 1610242 886266 7835612 04 7 月8 月9 月10 月11 月12 月合计 煤 000 0 焦粉 8387 528428 827796 18546 758023 699586 2350769 11 表五 2009 年燃料供应情况变化表 制表人 3 与炼铁进行沟通 进行焦炭筛分系统改造 减少高炉返焦中的焦丁含量 实施效果实施效果 配料结构优化小组的成立代表着 生产经营由指标最优向成本 最优的思想转变 原料结构的是影响固体燃料的根本 强化熔剂 燃料的质量 管理是降低固体燃料消耗的保证 本要因的解决 降低固体燃料消耗 1kg t 以 上 实施二 实施二 生熔剂配比高 QC 小组从生产组织和成本核算的角度认真分析了熔剂熟料化对烧结生产 的影响 并在二烧组织实施了 轻烧白云石代替白云石全熟熔剂烧结的工业试 验 结果提高产量 1 32 固体燃料消耗降低了 1 05kg t 最终 推广到了三 个烧结作业区 截止到 2009 年 5 月份 青钢烧结实现了全熟熔剂烧结 10 月 份实现了熔剂全部罐车运输 在工艺技术上前进了一大步 实施效果 实施效果 熔剂熟料化的实现 使烧结矿质量发生质的飞跃 烧结矿中的 白点现象明显改善 矿化度的提高 不仅降低了固体燃料消耗 而且减少了熔 剂用量 提高了烧结矿强度 实施三 实施三 点火温度低是影响固体燃料消耗的关键因素之一 通过对西宁 石家庄 石横等钢铁厂的考察 小组拟定了以两台 50m2烧结机为试点青钢烧结 双预热改造方案 这次改造新增一个卧式燃烧换热炉 换热室设置空气和煤气 青岛银钢烧结有限公司 QC 发布11 换热器 将点火用的空气和高炉煤气分别预热 预热设计值可达 400 和 200 而后高温的空气和高炉煤气进入新型点火烧嘴进行燃烧 改造后的点火器烧嘴 由原先的两排改为三排 并报公司批准 于 3 月底实施改造 图六 烧结双预热点火工艺改造简图 制图人 原有空气预热系统各有两组空气换热器 对换热器进行改进后 两组换热 器分别用于助燃空气预热和点火煤气预热 其中高温段用于预热空气 低温段 用于预热煤气 实施效果实施效果 改造实施后 助燃空气温度达到 430 480 点火器煤气温度 达到 180 左右 点火温度达到 1150 50 烧结机料面由原来的土黄色转变 为青黑色 临近熔融状态 4 月份 50m2烧结系统固体燃料消耗由原来的 57 84kg t 降低到 53 23kg t 吨矿固体燃料消耗降低 4 61kg t 湿基 按 4 月份焦粉计划价格 862 元 吨 年 产烧结矿 180 万吨计算 可降低费用715 万元 两台烧结机双预热改造总投资 仅为 140 万元 投资 2 个月即可收回 鉴于一烧双预热改造收到的良好效果 集团公司力促两台 105m2烧结机进行双预热改造 并于 9 月份全部改造完毕 改造前后效果对比见表四 一烧二烧三烧 改造时间4 月份9 月份8 月份 平均 改造前57 8444 1145 2449 06 改造后53 2341 2241 5645 34 固体燃料消耗变化情况 4 61 2 89 3 68 3 73 表五 双预热改造前后对比表 制表人 实施四 实施四 针对配料工艺现存的主要问题 借鉴济钢 太钢等钢铁厂配料工 艺情况采取以下两个措施 1 引入新材料高效烧结添加剂 根据公司 新材料 新技术 新工艺试用及推广应用管理规定 引入了高 效烧结添加剂 并对烧结添加剂使用效果进行反复对比 实践证明烧结高效剂 青岛银钢烧结有限公司 QC 发布12 的配加对降低烧结固体燃料消耗效果明显 从 9 月份开始正式进入正常使用阶 段 见表五 初步试验扩大试用推广应用 产量提高 3 583 553 14 固体燃料消耗降低 kg t4 053 843 95 表六 添加剂应用效果比照表 制表人 2 燃料分加改造 以三烧为试点进行燃料双预热改造 把两个燃料配加拉式皮带中的一个调 转方向 在与 H1 1 皮带并行的方向上 增设一条宽 650mm 的小皮带 单独把 部分焦粉输送到一混滚筒和二混滚筒之间的 H2 1 皮带上 达到部分燃料外滚的 目的 改造工作于 5 月底全部完成投入使用 6 月份对三烧燃料分加技术改造效果进行评价 同等条件下 改造后固体 燃料消耗比五月份降低了 3 57kg t 烧结矿各项质量指标与冶金性能得到明显改 善 数据对比显示转鼓指数提高 0 72 个百分点 FeO 降低 0 56 个百分点 实施效果实施效果 配料工艺技术的改进是烧结固体燃料消耗降低的核心环节 高 效烧结添加剂的配加和燃料分加的共同作用 使固体燃料消耗下降 4kg t 左右 八 效果检查八 效果检查 1 经过 QC 小组多方面的努力 和公司各部门的密切配合 烧结固体燃 料消耗降低工作得到长足进步 经过一系列的新材料 新技术的应用 以及新 的管理理念的实施 带来十分明显的效果 见表四六 固体燃料消耗综合合格率碱度稳定率降成本幅度 1 月 54 45696 7797 9311 50 2 月 55 41697 2297 463 80 3 月 53 36097 6297 4710 10 4 月 50 84097 2197 6817 30 5 月 50 85696 9697 5224 16 6 月 48 59197 597 7638 61 7 月 47 53896 797 2338 39 8 月 45 96098 1198 2344 09 青岛银钢烧结有限公司 QC 发布13 9 月 46 29298 398 4329 89 10 月46 280 97 3197 9532 57 11 月 45 22797 198 231 70 12 月 48 09297 8198 7933 02 表七 技术经济指标对比表 制表人 2 11 月份固体燃料湿基消耗 45 227 公斤 吨比目标 51 6 公斤 吨降低 6 37 公斤 吨 活动目标超额完成 35 40 45 50 55 60 1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月 图七 目标值变化曲线图 制图人 图八 活动前后目标值变化对比图 制图人 3 经济效益 活动前烧结公司固体燃料消耗为 56 公斤 吨 2009 年 2 月开始实施 9 月 底全部完成 10 12 月份为成果巩固期 平均固体燃料消耗 48 95 公斤 吨 比 活动前降低了 7 05 公斤 吨 降低吨矿成本 6 70 元 吨 2 12 月份烧结矿产量 为 412 78 万吨 与活动前相比 创造效益为 412 78 6 70 2766 万元 4 技术效益 通过进行各项技术创新 改造和新型管理理念的落实 固体燃料消耗显著 56 51 6 49 4 45 50 55 60 活动前目标值活动后 青岛银钢烧结有限公司 QC 发布14 下降 在这一过程中使公司管理人员和岗位操作人员掌握了大量的工艺知识 增进了对固