降低三期炼焦电耗 -精益6西格玛案例

1、降低三期炼焦电耗降低三期炼焦电耗 厂厂 明明 部：炼铁厂部：炼铁厂 星：陈贤顺星：陈贤顺 黑带大师：汪国俊黑带大师：汪国俊 黑黑带：曹银平带：曹银平 项目背景项目背景 1. 1.项目背景项目背景 在炼焦公用设施消耗中，炼焦电耗占在炼焦公用设施消耗中，炼焦电耗占48%48%。从焦炉用电的状况来看，。从焦炉用电的状况来看， 20052005年炼焦分厂用电单耗为年炼焦分厂用电单耗为49.36KWh/t-c49.36KWh/t-c，其中三炼焦的用电单耗为，其中三炼焦的用电单耗为 50.1KWh50.1KWh，分别比一、二期高，分别比一、二期高2.6KWh2.6KWh和和0.9KWh0.9KWh。针对三

2、期炼焦电耗偏。针对三期炼焦电耗偏 高的实际情况，有必要系统分析三炼焦电耗的构成，寻找有效的控制高的实际情况，有必要系统分析三炼焦电耗的构成，寻找有效的控制 方案方案, ,以降低三炼焦电耗指标。以降低三炼焦电耗指标。 2 2 主要改善指标及目标主要改善指标及目标 降低三炼焦电耗，年平均吨焦用电单耗达到降低三炼焦电耗，年平均吨焦用电单耗达到49.049.0 Kwh/t-cKwh/t-c以下，上以下，上 限不超过限不超过50.050.0 Kwh/t-cKwh/t-c。 解如下：解如下： S S 供应商供应商 原料原料 化工化工 能源部能源部 I I 输入输入 配合煤配合煤 SOPSOP 燃料燃料 水

3、电汽水电汽 P P 过程过程 炼焦炼焦 控制控制 O O 输出输出 焦焦 炭炭 荒煤气荒煤气 中压蒸汽中压蒸汽 C C 客户客户 高炉高炉 化工化工 能源部能源部 煤配合煤配合称量称量装煤装煤加热加热干馏干馏推焦推焦熄焦熄焦筛分筛分 除了主作业线之外，还有除尘系统、清循环水系统、污循环水系统及压除了主作业线之外，还有除尘系统、清循环水系统、污循环水系统及压 缩空气系统，这些系统也消耗一定电量。缩空气系统，这些系统也消耗一定电量。 D D MAICMAIC 1. 1. 流程分析流程分析 1.11.1 宏观流程图宏观流程图 根据三炼焦生产实际流程情况，按照根据三炼焦生产实际流程情况，按照SIPOC

4、SIPOC流程将三炼焦主生产线分流程将三炼焦主生产线分 D D MAICMAIC 三炼焦有运转电机近三炼焦有运转电机近250250台，额定功率达台，额定功率达22000kw22000kw（不含照明及（不含照明及 空调设备）。空调设备）。 从管理区域而言，三炼焦用电主要有焦炉区域、干熄从管理区域而言，三炼焦用电主要有焦炉区域、干熄 焦区域、煤焦处理区域、成型煤区域及水处理区域等。各区域月用焦区域、煤焦处理区域、成型煤区域及水处理区域等。各区域月用 电量主要是在能中每月提供的三炼焦总电耗基础上，根据经验公式电量主要是在能中每月提供的三炼焦总电耗基础上，根据经验公式 进行划分，从而得出各区域的用电量

5、；区域用电量划分的经验公式进行划分，从而得出各区域的用电量；区域用电量划分的经验公式 是根据设备点检于是根据设备点检于20002000年抄录的年抄录的8 8块电表上读数计算而成。块电表上读数计算而成。 煤处理煤处理成型煤成型煤推焦推焦燃管燃管精制精制干熄焦干熄焦焦处理焦处理高炉高炉烧结烧结发电发电 煤配合煤配合 压制型煤压制型煤 煤输送煤输送 装煤装煤 化产品 干馏干馏 出炉出炉 中压蒸 汽 熄焦熄焦 筛分及运筛分及运 输输 D D MAICMAIC 1.21.2 流程职能分布图流程职能分布图 粗焦 流程为客户增值为运作增值非增值 煤配合煤配合 压制型煤压制型煤 煤输送煤输送 装煤装煤 干馏干

6、馏 出炉出炉 熄焦熄焦 筛分及运输筛分及运输 D D MAICMAIC 1.31.3 流程增值性分析流程增值性分析 从流程的增值性分析可以看出从流程的增值性分析可以看出: :干馏过程及焦炭输送和筛分是直接为客户干馏过程及焦炭输送和筛分是直接为客户 增值的，其它工艺过程都是为运作增值增值的，其它工艺过程都是为运作增值, ,但是整个炼焦过程中能源介质的消耗但是整个炼焦过程中能源介质的消耗 都是非增值的，公用设施消耗中，其中用电消耗占都是非增值的，公用设施消耗中，其中用电消耗占60.4%60.4%，应尽量控制。，应尽量控制。 D D MAICMAIC 2. 2. 快盈机会的确定快盈机会的确定 通过对

7、现状流程图分析，结合目前三炼焦生产实际操作情况，找出通过对现状流程图分析，结合目前三炼焦生产实际操作情况，找出 了了2 2项快盈机会：项快盈机会： 快赢机会快赢机会1: 1:改进推焦车放余焦作业改进推焦车放余焦作业 空余焦斗的摆放由汽大拖车运至焦炉机侧，摆放在固定的区域内，如图空余焦斗的摆放由汽大拖车运至焦炉机侧，摆放在固定的区域内，如图1 1所所 示，但在该区域内的摆放却无固定规律。示，但在该区域内的摆放却无固定规律。 焦 炉焦 炉焦 炉焦 炉端台中间台中间台中间台端台 机侧平台机侧平台 摆放余焦斗区域 推 焦 车 在固定的余焦斗区域再设定固定的摆放地点，并与相应炉号对齐。具体是余焦在固定的

8、余焦斗区域再设定固定的摆放地点，并与相应炉号对齐。具体是余焦 斗的摆放位置分别为焦炉炭化室的斗的摆放位置分别为焦炉炭化室的29#29#、50-51#50-51#中间台、中间台、79#79#、100-101#100-101#中间台、中间台、 129#129#、150-151#150-151#中间台、中间台、179#179#及及200#200#外侧端台等外侧端台等8 8个位置，该些位置对应的推焦个位置，该些位置对应的推焦 炉号分别为炉号分别为25#25#、50#50#、75#75#、100#100#、125#125#、150#150#、175#175#及及200#200#。设定好之后，再。设定好之

9、后，再 于地面上注明该处即为余焦斗摆放位置，便于汽大司机摆放空余焦斗操作。于地面上注明该处即为余焦斗摆放位置，便于汽大司机摆放空余焦斗操作。 D D MAICMAIC 快赢机会快赢机会2: 2:改变煤焦处理交接班时设备作业状态改变煤焦处理交接班时设备作业状态 煤焦处理中控交接班，一般都在皮带系统处于停机状态下进行。接班人员煤焦处理中控交接班，一般都在皮带系统处于停机状态下进行。接班人员 如在接班时向煤塔或高炉焦槽供料，需得重新启动皮带系统，这种接班方式不如在接班时向煤塔或高炉焦槽供料，需得重新启动皮带系统，这种接班方式不 仅增加了皮带系统频繁启动次数，同时增加了系统空转时间。仅增加了皮带系统频

10、繁启动次数，同时增加了系统空转时间。 通过打破班与班之间界限，严格以煤塔料位及高炉焦槽料位控制交接班时通过打破班与班之间界限，严格以煤塔料位及高炉焦槽料位控制交接班时 的皮带系统运转状态。三期煤焦处理（含成型煤系统）系统相应电机功率为的皮带系统运转状态。三期煤焦处理（含成型煤系统）系统相应电机功率为 8861kw8861kw，这种交接班方式下，平均每天减少皮带系统启动次数，这种交接班方式下，平均每天减少皮带系统启动次数1 1次，忽略系统次，忽略系统 启动时电机用电损耗，仅减少系统空载时间约为启动时电机用电损耗，仅减少系统空载时间约为0.5h0.5h，相应降低用电量为，相应降低用电量为 1200

11、kwh1200kwh（已考虑额定功率与实际运行功率之间的差异）。（已考虑额定功率与实际运行功率之间的差异）。 D DMM AICAIC 1. 1.业务运作目标分解业务运作目标分解 按照作业区域和电度仪表配置情况，将三炼焦用电运作目标分解如按照作业区域和电度仪表配置情况，将三炼焦用电运作目标分解如 下图所示。下图所示。 3CO总电耗 焦炉区域用电煤焦处理 焦炉四大车 焦炉除尘 成型煤用电 焦炉交换机 焦炉空压机 高压氨水泵 CDQ用电 强制循环泵 CDQ除尘 CDQ空压机 排灰系统 循环风机 吊车及牵引 锅炉给水泵 除氧给水泵 煤处理皮带 系统 焦处理皮带 系统 成型机系统 煤处理除尘 系统 二

12、次粉碎机 焦炭筛分 系统 焦炉检修用电三期照明用电 成型煤除尘 系统 成型煤皮带 系统 煤焦空压机 水处理系统 清循环泵 污循环泵 冷却风机 Percent C2 由上图可以看出，尽管由上图可以看出，尽管CDQCDQ、焦炉和煤焦等区域电耗已占整个消耗的、焦炉和煤焦等区域电耗已占整个消耗的 80.280.2，但因煤焦（，但因煤焦（16.1%)16.1%)和成型煤和成型煤(15.0%)(15.0%)两区域电耗比较接近，所以确两区域电耗比较接近，所以确 定本项目主要研究对象是定本项目主要研究对象是CDQCDQ、焦炉、煤焦和成型煤四部分。、焦炉、煤焦和成型煤四部分。 Other 477 4.9 100

13、.0 3CXM 1467 15.0 95.1 3MJ 1578 16.1 80.2 JIAOLU 3082 31.4 64.1 3CDQ 3196 32.6 32.6 10000 8000 6000 4000 2000 0 C1 Count Percent Cum % 100 80 60 40 20 0 D DMM AICAIC 2. 2.电能消耗排列图分析电能消耗排列图分析 电能消耗柏拉图电能消耗柏拉图 流程输入流程输入(I)主要流程主要流程(P)输出指标输出指标(O) 焦炭日产量 焦炉日出炉数 日装煤量 日平均推焦电流 装煤水份 装入煤挥发份 导焦除尘翻板开度设定 焦炉装煤集尘合用 焦炉导

14、焦集尘合用 装煤除尘高速运转时间 导焦除尘高速运转时间 每炉平均平煤次数 使用照明时间 故障时间 D DMM AICAIC 3. 3. 因果矩阵分析因果矩阵分析 3.13.1 IPOIPO指标分析指标分析 （1 1）焦炉电耗）焦炉电耗IPOIPO指标分析指标分析 流程输入流程输入(I)(I)主要流程主要流程(P)(P)输出指标输出指标(O)(O) 焦炭日产量焦炭日产量 熄焦过程熄焦过程干熄焦用电干熄焦用电 焦炉日出炉数焦炉日出炉数 日平均风料比日平均风料比 日平均循环风量日平均循环风量 日平均排焦温度日平均排焦温度 日给水量日给水量 检修时间检修时间 焦炭粉焦率焦炭粉焦率 除尘风机入口翻板开度

15、除尘风机入口翻板开度 CDQCDQ年修时间年修时间 干熄炉作业台数干熄炉作业台数 D DMM AICAIC （2 2）CDQCDQ电耗电耗IPOIPO指标分析指标分析 流程输入流程输入(I)(I)主要流程主要流程(P)(P)输出指标输出指标(O)(O) 成型煤产量成型煤产量 SOPSOP添加量添加量 焦油渣添加量焦油渣添加量 成型辊间距成型辊间距 成型辊转速成型辊转速 成型辊反力成型辊反力 成型机系统运转时间成型机系统运转时间 成型煤配入比例成型煤配入比例 流程输入流程输入(I)(I)主要流程主要流程(P)(P)输出指标输出指标(O)(O) 配合煤单位小时输送量配合煤单位小时输送量 煤焦处理及

16、输送过程煤焦处理及输送过程煤焦处理用电煤焦处理用电 煤处理皮带系统运转时间煤处理皮带系统运转时间 配合煤粉碎细度配合煤粉碎细度 煤塔清槽次数煤塔清槽次数 焦炭输送量焦炭输送量 焦处理皮带系统运转时间焦处理皮带系统运转时间 焦炉出炉数焦炉出炉数 焦炭粉碎细度焦炭粉碎细度 D DMM AICAIC （3 3）煤焦处理电耗）煤焦处理电耗IPOIPO指标分析指标分析 （4 4）成型煤电耗）成型煤电耗IPOIPO指标分析指标分析 RatingofImportancetoCustomerRatingofImportancetoCustomer10101010 ProcessStepProcessStepP

17、rocessInputProcessInput焦炉电耗焦炉电耗TOTALTOTAL 焦炉用电焦炉用电 (Y1)(Y1) 焦炉日出炉数焦炉日出炉数(X11)(X11)9 99090 日平均推焦电流日平均推焦电流(X12)(X12)3 33030 装煤水份装煤水份(X13)(X13)1 11010 装入煤挥发份装入煤挥发份(X14)(X14)3 33030 导焦除尘翻板开度设定导焦除尘翻板开度设定(X15)(X15)3 33030 焦炉装煤集尘合用焦炉装煤集尘合用(X16)(X16)3 33030 焦炉导焦集尘合用焦炉导焦集尘合用(X17)(X17)3 33030 装煤除尘高速运转时间装煤除尘高速

18、运转时间(X18)(X18)3 33030 导焦除尘高速运转时间导焦除尘高速运转时间(X19)(X19)9 99090 每炉平均平煤次数每炉平均平煤次数(X110)(X110)3 33030 使用照明时间使用照明时间(X111)(X111)3 33030 故障时间故障时间(X112)(X112)1 11010 四大车日移动距离四大车日移动距离(X113)(X113)9 99090 D DMM AICAIC 3.23.2 因果矩阵表因果矩阵表 （1 1）焦炉电耗因果矩阵表）焦炉电耗因果矩阵表 0 0无相关无相关1 1输入对输出只有轻微影响输入对输出只有轻微影响 3 3输入对输出有一定影响输入对输

19、出有一定影响9 9输入对输出有直接显著影响输入对输出有直接显著影响. . D DMM AICAIC 焦炉电耗因果矩阵表分析焦炉电耗因果矩阵表分析 从焦炉电耗因果矩阵图分析可以看出，焦炉日出炉数从焦炉电耗因果矩阵图分析可以看出，焦炉日出炉数(X11)(X11)、导焦除尘、导焦除尘 高速运转时间高速运转时间(X19)(X19)及四大车日移动距离及四大车日移动距离(X113)(X113)等对焦炉电耗影响最大。虽等对焦炉电耗影响最大。虽 然其它因素对于焦炉电耗也有影响，但根据现场经验，这些因素其中有些然其它因素对于焦炉电耗也有影响，但根据现场经验，这些因素其中有些 调节余量有限，或现有手段无法进行控制

20、，或有些属于非常作业状态，故调节余量有限，或现有手段无法进行控制，或有些属于非常作业状态，故 不考虑这些因素对焦炉电耗的影响。不考虑这些因素对焦炉电耗的影响。 综合以上分析，结合专家及大师的意见，对焦炉电耗，我们选择焦炉综合以上分析，结合专家及大师的意见，对焦炉电耗，我们选择焦炉 日出炉数日出炉数(X11)(X11)、导焦除尘高速运转时间、导焦除尘高速运转时间(X19)(X19)及四大车日移动距离及四大车日移动距离(X113)(X113)进进 行初步的数据分析。行初步的数据分析。 RatingofImportancetoCustomerRatingofImportancetoCustomer1

21、0101010 ProcessStepProcessStepProcessInputProcessInputCDQCDQ电耗电耗TOTALTOTAL CDQCDQ用电用电 （Y2Y2） 焦炉日出炉数（焦炉日出炉数（X11X11）9 99090 日平均风料比（日平均风料比（X22X22）9 99090 日平均循环风量（日平均循环风量（X23X23）9 99090 日平均排焦温度（日平均排焦温度（X24X24）1 11010 日给水量（日给水量（X25X25）3 33030 检修时间（检修时间（X26X26）3 33030 焦炭粉焦率（焦炭粉焦率（X27X27）1 11010 除尘风机入口翻板开度

22、（除尘风机入口翻板开度（X28X28）3 33030 CDQCDQ年修时间（年修时间（X29X29）3 33030 干熄炉作业台数（干熄炉作业台数（X210X210）9 99090 D DMM AICAIC （2 2）CDQCDQ电耗因果矩阵表电耗因果矩阵表 从从CDQCDQ电耗因果矩阵图分析可以看出，焦炉日出炉数电耗因果矩阵图分析可以看出，焦炉日出炉数(X11)(X11)、日平均风料比、日平均风料比(X22)(X22)、 日平均循环风量（日平均循环风量（X23X23）及干熄炉作业台数）及干熄炉作业台数(X210)(X210)等对干熄焦电耗影响最大。结合专等对干熄焦电耗影响最大。结合专 家及大

23、师的意见，对干熄焦电耗，我们选择该四项因素进行初步的数据分析。家及大师的意见，对干熄焦电耗，我们选择该四项因素进行初步的数据分析。 0 0无相关无相关1 1输入对输出只有轻微影响输入对输出只有轻微影响 3 3输入对输出有一定影响输入对输出有一定影响9 9输入对输出有直接显著影响输入对输出有直接显著影响. . RatingofImportancetoCustomerRatingofImportancetoCustomer10101010 ProcessStepProcessStepProcessInputProcessInput煤焦处理电耗煤焦处理电耗TOTALTOTAL 煤焦处理（煤焦处理（Y

24、3Y3） 配合煤单位小时输送量（配合煤单位小时输送量（X31X31）9 99090 煤处理皮带系统运转时间（煤处理皮带系统运转时间（X32X32）9 99090 配合煤粉碎细度（配合煤粉碎细度（X33X33）3 33030 煤塔清槽次数（煤塔清槽次数（X34X34）1 11010 焦炭输送量（焦炭输送量（X35X35）3 33030 焦处理皮带系统运转时间（焦处理皮带系统运转时间（X36X36）3 33030 焦炉出炉数（焦炉出炉数（X37X37）3 33030 冶金焦率（冶金焦率（X38X38）1 11010 D DMM AICAIC （3 3）煤焦处理电耗因果矩阵表）煤焦处理电耗因果矩阵表

25、 0 0无相关无相关1 1输入对输出只有轻微影响输入对输出只有轻微影响 3 3输入对输出有一定影响输入对输出有一定影响9 9输入对输出有直接显著影响输入对输出有直接显著影响. . D DMM AICAIC 煤焦处理电耗因果矩阵表分析煤焦处理电耗因果矩阵表分析 从煤焦处理电耗因果矩阵图分析可以看出，配合煤单位小时输送量从煤焦处理电耗因果矩阵图分析可以看出，配合煤单位小时输送量 （X31X31）和煤处理皮带系统运转时间（）和煤处理皮带系统运转时间（X32X32）对煤焦处理电耗影响最大。从）对煤焦处理电耗影响最大。从 工艺角度，焦处理皮带系统运转时间（工艺角度，焦处理皮带系统运转时间（X36X36）

26、和焦炭输送量（）和焦炭输送量（X35X35）对煤焦）对煤焦 处理电耗影响也较大，只是二因素是主要由下道工序用焦量及焦库槽位决处理电耗影响也较大，只是二因素是主要由下道工序用焦量及焦库槽位决 定，难以控制，所以未作为关键因素。结合专家及大师的意见，对煤焦处理定，难以控制，所以未作为关键因素。结合专家及大师的意见，对煤焦处理 电耗，我们选择配合煤日输送量（电耗，我们选择配合煤日输送量（X31X31）和煤处理皮带系统运转时间（）和煤处理皮带系统运转时间（X32X32） 两项因素进行初步的数据分析。两项因素进行初步的数据分析。 RatingofImportancetoCustomerRatingofI

27、mportancetoCustomer10101010 ProcessStepProcessStepProcessInputProcessInput成型煤电耗成型煤电耗TOTALTOTAL 成型煤（成型煤（Y4Y4） 成型煤产量（成型煤产量（X41X41）3 33030 SOPSOP添加量（添加量（X42X42）1 11010 焦油渣添加量（焦油渣添加量（X43X43）1 11010 成型辊间距（成型辊间距（X44X44）9 99090 成型辊转速（成型辊转速（X45X45）3 33030 成型辊压力（成型辊压力（X46X46）3 33030 成型机系统运转时间（成型机系统运转时间（X47X4

28、7）9 99090 成型煤配入比例（成型煤配入比例（X48X48）3 33030 成型辊反力（成型辊反力（X49X49）9 99090 焦炉日出炉数（焦炉日出炉数（X11X11）3 33030 D DMM AICAIC （4 4）成型煤电耗因果矩阵表）成型煤电耗因果矩阵表 0 0无相关无相关1 1输入对输出只有轻微影响输入对输出只有轻微影响 3 3输入对输出有一定影响输入对输出有一定影响9 9输入对输出有直接显著影响输入对输出有直接显著影响. . 从成型煤电耗因果矩阵图分析可以看出，成型机系统运转时间（从成型煤电耗因果矩阵图分析可以看出，成型机系统运转时间（X47X47）、成型）、成型 辊间距

29、（辊间距（X44X44）和成型辊反力（）和成型辊反力（X49X49）对成型煤电耗影响显著。其它各项指标设定值）对成型煤电耗影响显著。其它各项指标设定值 调整余地较小，所以结合专家及大师的意见，对成型煤电耗，我们选择调整余地较小，所以结合专家及大师的意见，对成型煤电耗，我们选择X11X11、X44X44和和 X49X49三项因素进行初步的数据分析。三项因素进行初步的数据分析。 业绩表业绩表 现现 衡量衡量 运作定义运作定义 数据来数据来 源源 和位置和位置 样本大样本大 小小 如何抽如何抽 样样 谁收集谁收集 数数 据据 何时收何时收 集集 数据数据 同时应同时应 该该 收集的收集的 其其 他数

30、据他数据 三期炼 焦 电耗 每月三期炼焦 单元净投入电能 数量与焦炭产量 的比值。 能源部 每 月报表 全样本 2005年1 月至05 年 12月每 月 1个数据 徐志栋 每月月 初的第 一 周内 焦炭产 量 焦炉出 炉 数，焦 炉 主要业 数 据，干 熄 焦主要 操 业数据， 煤焦主 要 业数据， D DMM AICAIC 4. 4. 数据测量计划数据测量计划 0505年对焦炉定修及年对焦炉定修及CDQCDQ年修作了较大调整，一是焦炉定修由原来年修作了较大调整，一是焦炉定修由原来 的的1 1次次/ /月改为月改为1 1次次/4/4月，二是月，二是CDQCDQ年修年修4 4炉炉/ /年，改为年

31、，改为1 1炉年修炉年修/ /年加年加3 3炉炉 年检年检/ /年，吊车年修由年，吊车年修由2 2台台/ /年改为年改为2 2台台/3/3年，管理制度的调整使年，管理制度的调整使0505年三年三 炼焦电耗与前几年缺少可比性，故只收集炼焦电耗与前几年缺少可比性，故只收集0505年年1212个月度的数据。个月度的数据。 Sample Mean Sample 20052005年年4 4月份，月份，5#5#导焦除尘非计划停机，导致电耗偏低，为异常导焦除尘非计划停机，导致电耗偏低，为异常 点剔除。将点剔除。将20052005年年1 1月至月至20052005年年1212月三炼焦的月均吨焦电耗共月三炼焦的

32、月均吨焦电耗共1111个数个数 据作单值控制图，从图中可以看出，吨焦电耗均值为据作单值控制图，从图中可以看出，吨焦电耗均值为50.3650.36，控制点，控制点 均在控制范围内。均在控制范围内。 1110987654321 53 52 51 50 49 48 47 UCL=53.380 _ X=50.364 LCL=47.348 D DMM AICAIC 5 5、过程稳定性分析、过程稳定性分析 Xbar Chart of 05N DIANHAO 54 Percent D DMM AICAIC 5352515049 Median Mean 52.051.551.050.550.049.549.0

33、 Minimum 1st Quartile Median 3rd Quartile Maximum 48.944 49.308 49.856 52.036 53.000 95% Confidence Interval for Mean 49.422 A nderson-Darling Normality Test A-Squared 0.63 51.306 95% Confidence Interval for Median 49.28052.036 95% Confidence Interval for StDev 0.980 2.460 P-Value Mean StDev Varianc

34、e Skewness Kurtosis N 0.075 50.364 1.402 1.966 0.869043 -0.636887 11 95% Confidence Intervals Summary for 05N DIANHAO 05Y DIANH 5453525150494847 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1 50.36 1.402 11 0.939 0.100 Mean StDev N RJ P-Value Probability Plot of 05Y DIANH Normal RYAN-JOINETRYAN-JOINET检验检验 由上图

35、可以看出，由上图可以看出，P P值值0.050.05，所以符合正态性要求。，所以符合正态性要求。 需要说明的是需要说明的是, ,因数据量较少因数据量较少, ,所以过程稳定性分析存有纳伪现象的可所以过程稳定性分析存有纳伪现象的可 能。为提高过程分析及控制精度能。为提高过程分析及控制精度, ,要进一步收集电耗数据。要进一步收集电耗数据。 53525150494847 Process Data LSL Target USL Sample M ean Sample?N StDev (Within) StDev (O v erall) * * 49.00000 50.36402 11 1.00531 1

36、.43741 O bserv ed Performance PPM ?U SL PPM ?Total * 818181.82 818181.82 Exp. Within P erformance PPM ?U SL PPM ?Total * 912579.68 912579.68 E xp. O v erall Performance P PM ?U SL P PM ?Total * 828674.57 828674.57 W ithin O verall Potential (Within) C apability Z.Bench -1.36 Z.LSL * Z.U S L -1.36 C

37、pk -0.45 C C pk -0.45 O v erall C apability Z.Bench -0.95 Z.LSL * Z.U S L -0.95 P pk -0.32 C pm * D DMM AICAIC 6. 6. 西格玛水平及过程能力分析西格玛水平及过程能力分析 Process Capability of 05N DIANHAO USL 由上述分析可知，三炼焦电耗的短期西格玛水平为由上述分析可知，三炼焦电耗的短期西格玛水平为-1.36,-1.36, 短期过程能力指数短期过程能力指数 (Cpk)(Cpk)为为-0.45-0.45，需改进。，需改进。 因历史样本数据太少，为便于

38、项目精度控制，定于从因历史样本数据太少，为便于项目精度控制，定于从4 4月月7 7日日-5 -5月月3131日，对关日，对关 键设备用电量进行跟踪。键设备用电量进行跟踪。 三炼焦电能消耗计量装置为三相四线有功电能表，准确等级为三炼焦电能消耗计量装置为三相四线有功电能表，准确等级为1.51.5级，按照级，按照 JJG307-1988JJG307-1988标准每标准每2 2年校验一次，因此符合标准，测量数据准确可信。年校验一次，因此符合标准，测量数据准确可信。 Y YX X 焦炉用电焦炉用电(Y1)(Y1)焦炉日出炉数焦炉日出炉数(X11)(X11)导焦除尘高速运转时间导焦除尘高速运转时间(X19

39、)(X19) CDQCDQ用电用电(Y2)(Y2)日平均风料比（日平均风料比（X22X22）干熄炉作业台数（干熄炉作业台数（X210X210） 日平均循环风量（日平均循环风量（X23X23） 煤焦处理煤焦处理(Y3)(Y3)配合煤单位小时输送量（配合煤单位小时输送量（X31X31）煤处理皮带系统运转时间（煤处理皮带系统运转时间（X32X32） 成型煤成型煤(Y4)(Y4)成型辊间距（成型辊间距（X44X44）成型机系统运转时间（成型机系统运转时间（X47X47） 成型辊反力（成型辊反力（X49X49） DMDMA A ICIC 1. 1. 数据收集计划数据收集计划 分析阶段数据收集项目分析阶段

40、数据收集项目 从工艺角度及根据专家观点，四大车的日移动距离这一因素对从工艺角度及根据专家观点，四大车的日移动距离这一因素对 焦炉用电有重要影响，日移距离越大，电耗就越多，但该因素数据无焦炉用电有重要影响，日移距离越大，电耗就越多，但该因素数据无 法收集。法收集。 DMDMA A ICIC 数据收集转换方式说明数据收集转换方式说明 v 各区域用电情况以该区域用电设备用电量大小来表示。各区域用电情况以该区域用电设备用电量大小来表示。 v 导焦除尘高速运转时间（小时）导焦除尘高速运转时间（小时） N = = （控制室显示推焦时间（控制室显示推焦时间- -推焦杆压缩焦饼时间）推焦杆压缩焦饼时间）+56

41、+56 /3600/3600 i=1 注：56秒为推焦杆从”定位置”开始起动推焦至”格子后退可能”灯亮时间, N为日 出炉数 v 煤处理皮带系统转时间煤处理皮带系统转时间 = = 各台粉碎机运转时间总和各台粉碎机运转时间总和 / / 2 2 v 成型机系统运转时间成型机系统运转时间 = = 煤处理皮带系统转时间煤处理皮带系统转时间 序号潜在原因数据 类型 受影响的性能 指标 数据 类型 受关联指标数据 类型 用什么手段检 验 1日出炉数X11离散Y1/Y2/Y3/Y4连续无分层处理 2导焦除尘高速运转时间连续Y1连续无相关性，回归 3日平均风料比X22连续Y2连续X23相关性，回归 4日平均循

42、环风量X23连续Y2连续X22相关性，回归 5干熄炉作业台数X210离散Y2连续X23t检验 6配合煤单位小时输送量X32连续Y3连续X33相关性，回归 7煤处理皮带系统转时间X33连续Y3连续X47相关性，回归 8成型辊间距X44离散Y4连续成型煤压馈强 度和X49 连续试验设计 9成型机系统转时间X47连续Y4连续无相关性，回归 10成型辊反作用力X49离散Y4连续成型煤压馈强度连续试验设计 DMDMA A ICIC 2 2 . . 三炼焦用电量初步验证计划三炼焦用电量初步验证计划 Percent Count Other 1 2.6 100.0 235 3 7.9 97.4 240 34

43、89.5 89.5 40 30 10 0 出炉数 Count Percent Cum % 100 80 60 20 40 20 0 DMDMA A ICIC 3. 3. 数据分层分析数据分层分析 三期焦炉的日出炉数有三期焦炉的日出炉数有180180、200200、220220、235235及及240240、250250几种。因几种。因250250炉炉/ / 日为科研项目试验参数，属于非常规作业状态，在日为科研项目试验参数，属于非常规作业状态，在0606年年4 4月月7 7日至日至5 5月月3131日期日期 间，剔除间，剔除250250炉炉/ /日因素，用帕拉图对该因素进行分析。日因素，用帕拉图

44、对该因素进行分析。 Pareto Chart of 出出 炉炉 数数 在该期间内，出炉数为在该期间内，出炉数为240240炉炉/ /日占日占89.5%89.5%，所以本项目仅对，所以本项目仅对240240炉炉/ /日作日作 业炉数进行分析。业炉数进行分析。 Individual Value 343128252219161310741 52 51 50 49 48 47 UCL=52.135 _ X=49.561 LCL=46.987 DMDMA A ICIC 4 4、过程稳定性分析、过程稳定性分析 针对焦炉针对焦炉120%120%开工率下过程稳定性分析结果如下开工率下过程稳定性分析结果如下 I

45、 Chart of 120%kgl Observation 数据转换说明数据转换说明: : v 日吨焦电耗日吨焦电耗 = = 日用电量日用电量/ /日焦炭产量日焦炭产量 v 日焦炭产量日焦炭产量 = = 日装煤量日装煤量0.7420.742 51504948 Mean Median 49.949.849.749.649.549.449.3 3rd Quartile Maximum 50.062 50.997 95% Confidence Interval for Mean 49.30349.820 95% Confidence Interval for Median 49.28049.841

46、95% Confidence Interval for StDev 0.5970.975 A-Squared P-Value Mean StDev Variance Skewness Kurtosis N Minimum 1st Quartile Median 0.11 0.992 49.561 0.740 0.548 -0.343344 0.539073 34 47.524 49.097 49.585 95% Confidence Intervals DMDMA A ICIC Summary for 120%kgl Anderson-Darling Normality Test 由上图可以看

47、出，由上图可以看出，P P值值0.050.05，所以符合正态性要求。，所以符合正态性要求。 最小样本量确定：按照最小样本量确定：按照n=(1.96S/)2n=(1.96S/)2确定，取确定，取20062006年年4 4月月7 7日日-5 -5月月3131日日 120%120%开工率下的数据，分析出开工率下的数据，分析出S S等于等于0.74,0.74, =1.36/5,=1.36/5,则最小样本量为则最小样本量为2828， 现取现取n n 为为3434。 焦炉综合焦炉综合 DMDMA A ICIC 5. 5. 根本原因验证根本原因验证 5.15.1 影响焦炉用电量的因素与焦炉用电量的相关性分析

48、影响焦炉用电量的因素与焦炉用电量的相关性分析 在出炉数为在出炉数为240240炉炉/ /日生产下，焦炉用电量的影响因素主要是除尘风日生产下，焦炉用电量的影响因素主要是除尘风 机高速运转时间及四大车移动距离。除尘风机高速运转时间与焦炉日用机高速运转时间及四大车移动距离。除尘风机高速运转时间与焦炉日用 电量之间电量之间FittedFitted LineLine PlotPlot图如下：图如下： 12.5 11.0 11.5 12.0 除尘风机高速运转时间除尘风机高速运转时间 10.5 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 S R-Sq R-Sq(adj) 0.265554 74.2% 73.4%

49、 Fitted Line Plot 焦炉综合 = - 5.561 + 1.225 除尘风机高速运转时间 The regression equation is 焦炉综合 = - 5.561 + 1.225 除尘风机高速运转时间 S = 0.265554R-Sq = 74.2%R-Sq(adj) = 73.4% Analysis of Variance P 0.000 MS F 6.48286 91.93 0.07052 Source Regression Error Total DF 1 32 33 SS 6.48286 2.25660 8.7394 P值0.05,相 关性显著 Residual

50、 Percent Frequency Residual 0.500.250.00-0.25-0.50 1 9.59.08.58.07.5 0.50 0.25 0.00 -0.25 -0.50 Residual 0.40.20.0-0.2-0.4 8 6 4 2 0 Observation Order 302520151051 -0.50 Normal Probability Plot of the Residuals 99 90 50 10 Residuals Versus the Fitted Values Residual Histogram of the Residuals Fitted

51、 Value Residuals Versus the Order of the Data 0.50 0.25 0.00 -0.25 DMDMA A ICIC 导焦除尘高速运转时间与焦炉日用电量的相关性分析导焦除尘高速运转时间与焦炉日用电量的相关性分析残差分析残差分析 Residual Plots for 焦炉焦炉 综综 合合 从上述回归分析可以看出，导焦除尘高速运转时间与焦炉日用电量的从上述回归分析可以看出，导焦除尘高速运转时间与焦炉日用电量的P P小于小于 0.050.05，相关性回归显著，且二者为正相关。，相关性回归显著，且二者为正相关。 从残差图可以看到，残差服从正态分布，说明本回归分

52、析可行。从残差图可以看到，残差服从正态分布，说明本回归分析可行。 IndividualValue Observation 可见，在可见，在120%120%开工率下，开工率下，1 1月月-3 -3月三期焦炉导焦除尘高速运转时间平均达到月三期焦炉导焦除尘高速运转时间平均达到11.3611.36 小时，其中高速待机时间达到了小时，其中高速待机时间达到了7.637.63小时。小时。 取导焦除尘有效高速运转率取导焦除尘有效高速运转率 = = 导焦除尘有效高速运转时间导焦除尘有效高速运转时间/ /导焦除尘高速运转总导焦除尘高速运转总 时间。则导焦除尘有效高速运转率时间。则导焦除尘有效高速运转率 =3.73

53、/11.36=3.73/11.36100%100% = = 32.8%32.8% 。 5045403530252015105 14 13 12 11 UCL=14.290 _ X=11.364 10 9 LCL=8.437 8 DMDMA A ICIC 导焦除尘风机高速运转时间所处于的水平分析导焦除尘风机高速运转时间所处于的水平分析 导焦除尘主要用于收集推焦过程产生的粉尘，而在导焦除尘主要用于收集推焦过程产生的粉尘，而在240240炉炉/ /日生产中，日生产中， 推焦时间推焦时间 = = 2402405656秒秒/3600/3600 = = 3.73(3.73(小时）小时） 对对1 1月月-3

54、 -3月三期焦炉月三期焦炉120%120%开工率下，导焦除尘高速运转时间作开工率下，导焦除尘高速运转时间作X X barbar分析图分析图 I Chart of 导集高速时间导集高速时间 15 CDQ用电用电 DMDMA A ICIC 5.25.2 影响影响CDQCDQ用电量的因素与用电量的因素与CDQCDQ用电量的相关性分析用电量的相关性分析 在出炉数一定的情况下，风料比与循环风量具有很强的相关性（风料比在出炉数一定的情况下，风料比与循环风量具有很强的相关性（风料比= =循环循环 风量风量/ /排焦量），所以在风料比与循环风量之间，我们仅立足于分析风料比对干熄排焦量），所以在风料比与循环风量

55、之间，我们仅立足于分析风料比对干熄 焦用电量的影响。焦用电量的影响。 （1 1）CDQCDQ风料比对风料比对CDQCDQ用电量的影响分析用电量的影响分析 2.22.12.0 风料比风料比 1.91.8 8.00 7.75 7.50 7.25 7.00 S R-Sq R-Sq(adj) 0.114386 73.6% 72.8% Fitted Line Plot CDQ用电 = 1.780 + 2.887 风料比 Regression Analysis: CDQ用电用电 versus 风料比风料比 The regression equation is CDQ用电 = 1.780 + 2.887 风

56、料比 S = 0.114386R-Sq = 73.6%R-Sq(adj) = 72.8% Analysis of Variance Source Regression DF 1 SS 1.16582 MS 1.16582 F 89.10 P 0.000 0.01308Error Total 32 33 0.41869 1.58451 P值0.050.05，二样本均服从正态分布。，二样本均服从正态分布。 3台CDQ作业 4台CDQ作业 60005500500045004000350030002500 95% Bonferroni Confidence Intervals for StDevs 4

57、台CDQ作业 3台CDQ作业 9000085000800007500070000650006000055000 0.532 Test Statistic0.85 P-Value0.710 Levenes Test Test Statistic0.40 P-Value DMDMA A ICIC v 二样本的方差齐性检验二样本的方差齐性检验 Test for Equal Variances for 4台台CDQ作业作业, 3台台CDQ作业作业 F-Test Data 因二者均服从正态分布，从上图中因二者均服从正态分布，从上图中F-F-检验，可见检验，可见P=0.7100.05,P=0.7100.0

58、5,所以以所以以95%95% 置信度认为置信度认为2 2样本代表的总体方差无显著差异。样本代表的总体方差无显著差异。 Data Two-sample T for 4台CDQ作业 vs 3台CDQ作业 NMeanStDevSE Mean 4台CDQ作业 3台CDQ作业 23 23 78355 61457 3571 3869 745 807 Difference = mu (4台CDQ作业) - mu (3台CDQ作业) Estimate for difference: 16898.5 95% CI for difference: (14685.9, 19111.0) 3台 CDQ作业4台 CDQ

59、作业 90000 85000 80000 75000 70000 65000 60000 55000 DMDMA A ICIC v 二样本的二样本的 t t 检验检验 Two-Sample T-Test and CI: 4台台CDQ作业作业, 3台台CDQ作业作业 Boxplot of 4台台 CDQ作作 业业 , 3台台 CDQ作作 业业 T-Test of difference = 0 (vs not =): T-Value = 15.39 P-Value = 0.000 DF = 44 Both use Pooled StDev = 3722.9608 通过通过 t t 检验，可见检验，

60、可见3 3台干熄炉作业和台干熄炉作业和4 4台干熄炉作业存在显著差异，且使用台干熄炉作业存在显著差异，且使用3 3台台 干熄炉作业比使用干熄炉作业比使用4 4台干熄炉作业要明显省电。台干熄炉作业要明显省电。 煤焦用电煤焦用电 DMDMA A ICIC 5. 5. 3 3 影响煤焦用电量的各因素及其相关性分析影响煤焦用电量的各因素及其相关性分析 在出炉数为在出炉数为240240炉炉/ /日生产下，煤焦处理用电量的影响因素主要是皮带系统运日生产下，煤焦处理用电量的影响因素主要是皮带系统运 转时间及单位时间输送量。转时间及单位时间输送量。 （1 1）皮带系统运转时间与煤焦用电量相关性分析）皮带系统运