《降低铁水脱硫成本》

降低铁水脱硫成本武钢股份炼钢总厂三分厂炼钢QC自主管理小组一、小组概况8 本科二、工艺流程简介

武钢炼钢总厂三分厂有两座脱硫站，高炉铁水装鱼雷罐后根据生产计划先安排到1#站脱硫。之后，铁水被转运到铁水罐中，如果硫含量不合格则上2#脱硫补脱。脱完硫的铁水经过扒渣后兑入氧气转炉进行吹炼。1#脱硫站---CaC2和CaO脱硫2#脱硫站---钝化Mg脱硫三、选题理由公司要求完成公司年度降成本任务厂部要求当前现状确立课题要求将吨钢脱硫成本降到12.5元以下降低铁水脱硫成本四、确定目标厂部要求将脱硫成本降到12.5元/吨钢以下，所以我们确立初步目标为降低铁水脱硫成本至12.5元/吨钢.制图：苏建秦日期：2011年2月我厂历史最低脱硫成本为11.5元/吨钢小组成员多年从事本岗位工作，具有丰富的QC活动经验达到平均脱硫成本12.5元/吨钢的目标降成本压力大，厂领导要求挖掘潜力，有政策支持历史成绩人员素质政策支持五、目标可行性分析数据显示：脱硫剂成本约占铁水脱硫总成本的90％，是导致脱硫成本高的主要原因。基于2010年的全年生产数据，我们对构成铁水脱硫成本的因素进行了统计，见下表：统计：邓志方

制表：周兴和日期：2012年2月备注：平均每罐铁的总成本N=4329.9元，不含能源介质和设备维修及折旧费用。序号因素成本/元百分比/％累计百分比1脱硫剂3600.189.72%89.72%2喷枪400.446.07%95.79%3铁损206.332.64%98.43%4其他122.11.57%100%五、目标可行性分析数据显示：脱硫剂成本占铁水脱硫总成本约89.72％，是导致脱硫成本高的主要原因。因此，我们将降低脱硫剂成本作为本次课题的主要攻克对象，对该要素展开分析，最终降低脱硫成本。根据统计数据，我们绘制了2010年铁水成本要素饼分图，如下：五、目标可行性分析六、原因分析小组成员针对“铁水脱硫剂成本高”的问题进行了鱼刺图分析,如下：七、要因因确认小组针对对末端因因素制定定了要因因确认计计划表，，如下：：七、要因因确认制表人：：苏建秦秦制制表时时间：确认内容标准确认过程厂部对脱硫岗位人员进行了技能培训考试，情况如下：确认人李小云完成时间2011年1月10确认结果因此为：技能考试试合格率率100%职工标准准化意识识、操作作技能末端因素素确认一一：职工工技能培培训不够够参培人数培训次数技能考试合格率考试优秀率取得高级工人数20人4次100%81%16非要因末端因素素确认二二：设备备维护点点检不到到位设备运行状况

标准设备100%点检，故障率<0.2%

我厂铁水脱硫设备均安排了班点检、日点检、周巡检、月检和年检。生产前，操作工确认各项设备是否良好运行，是否具备生产条件。2010年全年脱硫设备平均故障率0.067%，符合标准。确认人郭长风完成时间2011年1月18日确认结果经确认，此条为非要因确认内容确认过程确认内容CaC2深脱硫比例

标准CaC2深脱硫比例≤30%

确认过程

确认人邓志方完成时间2011年2月15确认结果经确认，该因素直接影响了脱硫剂成本，因此为：末端因素素确认三三：铁水水组织模模式不合合理要因脱硫剂单单耗=CaO单耗+CaC2单耗+钝化Mg单耗=（CaO耗量+CaC2耗量+钝化Mg耗量）/铸坯量铁水组织织模式不不同就意意味着要要在不同同的脱硫硫站脱硫硫，使用用不同的的脱硫剂剂。当进进行深脱脱硫时，，CaC2的消耗量量大，而而其单价价也高，，将大幅幅增加脱脱硫成本本。确认内容脱硫剂存储情况标准脱硫剂零失效确认过程

CaO在阴雨天容易受潮变质。CaC2极易和潮湿空气作用生成乙炔，有爆炸危险。为使用安全起见，需充分干燥，密封贮存。钝化Mg是已经被表面处理过的Mg颗粒，存储较简便。2010年全年没有一起脱硫剂因存储不当而变质的报告。确认人周兴和完成时间2011年3月10日确认结果因此为：非要因末端因素确认认四：存储不不当性能失效效确认内容CaO脱硫单耗

标准CaO脱硫单耗≤10kg/t确认过程下表为我厂原材料消耗统计部门给出的数据，数据显示我厂CaO的实际单耗高于理论单耗，这与其实际的热力学和动力学条件有关，影响了CaO的冶金性能。确认人苏建秦完成时间2011年3月15日确认结果经小组确认，此条为：要因末端因素确认认五：CaO冶金性能差确认内容钝化Mg利用率标准Mg的利用率≥50%,单耗≤0.5kg/t确认过程钝化镁的理论利用率可以达到50%以上，而当前我厂的控制水平约为45%，这将大大增加钝化Mg的消耗。确认人苏建秦完成时间2011年3月15日确认结果经小组确认，此条为：要因末端因素确认认六：钝化Mg利用率低确认内容铁水S分析偏差标准△S≤0.002%确认过程对铁水成分进行化验分析时，铁水的前后S出现分析偏差导致脱硫剂多加。经过与上级和化验室进行沟通，通过加强分析结果的可靠性检验，△S均小于0.002%。确认人苏建秦完成时间2011年3月22日确认结果因此为：非要因末端因素确认认七：分析偏偏差确认内容脱硫剂检验验收情况标准脱硫剂100%按标准验收确认过程

脱硫剂入厂时要对其进行外观和理化性能检验验收，不合格不入厂。小组成员对脱硫剂验收情况进行了抽查，脱硫剂均按标准100%验收。

确认人邓志方完成时间2011年3月7日确认结果因此为：非要因末端因素确认认八：脱硫剂剂检验验收不不严格确认内容铁水初始S含量标准入厂铁水S≤0.040%确认方法

我厂要求入厂铁水S含量小于0.040%，如果高于0.040%，会大大增加脱硫剂的消耗。对当前的铁水S含量进行统计，基本维持在0.020%～0.040%，符合标准。确认人吴建荣完成时间2011年3月9日确认结果因此此条为：非要因末端因素确认认九：铁水S含量升高确认内容脱硫剂的实时市场价格标准脱硫剂价格稳定确认方法观测结果显示三种脱硫剂的价格在去年有小幅上扬，这也造成了脱硫剂成本在一定程度上有所升高。虽然市场价格有所上扬，影响了脱硫剂成本，但此非人为所能控制。确认人王瑛华完成时间2011年4月1日确认结果因此此条为非要因因末端因因素确确认十十：原原材料料价格格升高高脱硫剂CaC2钝化MgCaO第一季度价格涨幅，%7.55.23.7六、要要因确确认经过小小组的的最终终确认认，确确定导导致铁铁水脱脱硫剂剂成本本高的的原因因主要要有以以下几几点，，如图图所示示：脱硫效效率低低铁水组组织模模式不不合理理脱硫剂剂成本本高CaO冶金性性能差差钝化Mg利用率率低序号主要原因对策目标措施负责人地点完成时间1铁水组织模式不合理优化铁水脱硫模式CaC2深脱硫的比例≤30%细化当前的脱硫模式李小云1#，2#脱硫站4月7日前建立脱硫动态跟踪表2CaO冶金性能差改善CaO的冶金性能CaO单耗降到10kg/t以下减小CaO的粒度；王瑛华邓志方1#脱硫站4月10日前保证适量的CaF2添加少量的碳粉3钝化Mg利用率低提高钝化Mg利用率钝化Mg利用率达到50%以上，单耗≤0.5kg/t用正交试验法确定最佳的喷吹参数周兴和苏建秦2#脱硫站4月15日前优化钝化Mg的加入量计算七、制制定对对策经过小小组的的分析析讨论论，针针对主主要原原因制制定了了以下下对策策，如如表所所示：：八、对对策实实施对策实实施一一：优优化铁铁水脱脱硫模模式模式一一：CaC2脱硫（（铁水水硫达达到入入炉硫硫要求求，扒扒渣入入炉））模式二二：CaC2+Mg脱硫（（铁水水用CaC2脱硫后后未达达到入入炉硫硫要求求，上上二脱脱用Mg脱硫））模式三三：Mg脱硫（（因鱼鱼雷罐罐铁水水装入入量以以及结结盖等等原因因直达达上二二脱用用Mg脱硫））模式一一：CaC2脱硫（（此模模式仅仅限于于对成成品硫硫要求求极高高的硅硅钢、、低硫硫铝钢钢所用用铁水水脱硫硫）模式二二：CaO+Mg脱硫（（铁水水用CaO浅脱硫硫后上上二脱脱用Mg脱硫））模式三三：CaO+CaC2脱硫（（铁水水用CaO浅脱硫硫后用用CaC2脱硫至至入炉炉硫要要求））模式四四：Mg脱硫，，最大大程度度的安安排铁铁水直直达2#脱硫站站脱硫硫原脱硫硫模式式细化后后措施1：细化化当前前的脱脱硫模模式实施过过程1,铁调在在组织织铁水水脱硫硫时，，应以以2#脱硫为为中心心，尽尽量不不安排排使用用CaC2进行深深脱硫硫。2,在2#脱硫满满负荷荷的情情况下下，铁铁调安安排1#脱硫使使用氧氧化钙钙浅脱脱硫。。然后后根据据实际际情况况再安安排铁铁水去去向。。高炉铁水

确认生产计划和设备状况

CaO浅脱铁水S≤0.015%否CaC2深脱深脱硫钢生产允许倒罐出铁2#脱硫站脱硫兑铁入炉无法在1#脱硫站脱硫否措施1：细化化当前前的脱脱硫模模式对策实实施一一：优优化脱脱硫模模式铁水重量（t）模式前S（10-5）后S(10-5)脱硫剂名称单价(元/T)耗量(kg)吨铁脱硫成本(元)合计吨铁脱硫成本(元)24313212CaO

151700.00125Mg

81023212CaO

151700.00125CaC2

96503325Mg

10300.004325CaC2

160300.00脱硫成成本动动态跟跟踪表表建立立好以以后，，在有有关部部门的的协调调下，，我们们建立立了数数据自自动采采集，，每天天自动动计算算出当当天各各模式式的脱脱硫成成本，，以选选择最最经济济的模模式。。制表人人：邓邓志方方时间间：：措施2：建立立脱硫硫剂成成本动动态跟跟踪表表八、对对策实实施对策实实施一一：优优化铁铁水脱脱硫模模式实施效效果对2011年5、6月的脱脱硫数数据进进行了了统计计分析析，CaC2深脱硫硫的比比例已已经降降到30%以下，，达到到预期期目标标。制图：：吴建建荣时时间间：对策策实实施施二二：：改改善善CaO的冶冶金金性性能能我们们根根据据CaO脱硫硫的的动动力力学学因因素素对对其其进进行行了了改改进进：：1，减减小小CaO脱硫硫剂剂粒粒度度。。2，保保证证适适量量的的CaF2含量量。。3，配配加加少少量量的的碳碳粉粉。。CaOCaF2SH2O粒度要求单位，%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粒度要求单位，%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%。≥80≤7≤0.04≤1.0原CaO理化化指指标标：：改进进后后的的CaO理化化指指标标：：八、、对对策策实实施施对策策实实施施二二：：改改善善CaO的冶冶金金性性能能实施施效效果果2011年5、6月的的CaO单耗耗降降到到了了10kg/t以下下，，达达到到预预期期目目标标。。制表表：：苏苏建建秦秦时时间间：：日对策策实实施施三三：：提提高高钝钝化化Mg的利利用用率率小组组成成员员根根据据钝钝化化镁镁颗颗粒粒在在铁铁水水中中的的行行为为特特点点，，用用正正交交试试验验法法对对喷喷吹吹参参数数进进行行了了优优化化，，确确定定出出了了最最佳佳的的喷喷吹吹参参数数。。具具体体实实施施过过程程如如下下：：（一一））试试验验目目的的通过过正正交交试试验验确确定定出出钝钝化化镁镁脱脱硫硫的的最最佳佳的的喷喷吹吹参参数数。。（二二））考考察察目目标标钝化化镁镁的的利利用用率率≥≥50%。（三三））试试验验因因素素根据据钝钝化化Mg颗粒粒在在铁铁水水中中的的行行为为和和脱脱硫硫机机理理，，有有三三个个因因素素需需要要确确定定最最佳佳条条件件：：A喷枪枪夹夹角角；；B载气气喷喷吹吹流流量量；；C喷枪枪枪枪位位；；（四四））正正交交试试验验表表在当当前前的的生生产产实实践践参参数数设设定定值值基基础础上上扩扩大大范范围围，，每每个个因因素素选选择择3个位位级级，，共共进进行行9次试试验验。。措施施1：正正交交试试验验法法确确定定最最佳佳的的喷喷吹吹参参数数对策策实实施施三三：：提提高高钝钝化化Mg的利利用用率率（五五））因因素素水水平平制表表：：周周兴兴和和时时间间：：措施施1：正正交交试试验验法法确确定定最最佳佳的的喷喷吹吹参参数数对策实施施三：提提高钝化化Mg的利用率率（六）根根据正交交试验表表所做试试验结果果如下：：制表：周周兴和时时间间：措施1：正交试试验法确确定最佳佳的喷吹吹参数对策实施施三：提提高钝化化Mg的利用率率（七）结结果分析析1、根据试试验结果果分析得得知，主主次因素素依次为为：枪位位，载气气流量，，喷吹夹夹角。2、试验结结果中最最好的方方案是A3B1C3，钝化Mg的利用率率达到57.78%。（八）确确定最佳佳喷吹参参数根据试验验结果，，我们对对所选最最佳方案案A3B1C3进行了验验证，喷喷吹参数数设定如如下：喷枪夹角角：12°载气流量量：1.0m3·h-1枪位：860mm验证结果果如下：：措施1：正交试试验法确确定最佳佳的喷吹吹参数对策实施施三：提提高钝化化Mg的利用率率钝化Mg的利用率率提高到到53.65%，达到了了预期目目标措施1：正交试验验法确定最最佳的喷吹吹参数回归对策实施三三：提高钝钝化Mg的利用率根据铁水前前后S对钝化Mg脱硫的影响响，我们对对脱硫效率率进行了回回归，得出出不同的铁铁水S含量下的计计算公式。。优化计算公公式根据回归的的结果，我我们针对不不同的铁水水初始S含量采用三三段式计算算。措施2：优化钝化化Mg加入量的计计算对策实施三三：提高钝钝化Mg的利用率实施效果脱硫剂项目优化后Mg优化前Mg脱硫剂消耗kg/tFe0.3～0.50.6～0.8脱硫剂消耗kg/t△S0.01640.0185平均温降℃8.009.83平均喷吹时间min5.215.75平均前硫0.029050.02735平均后硫0.013230.00898*脱硫一次命中率%86.0031.46通过采取以以上措施，，2011年5、6月钝化Mg的平均利用用率达到53.67%，超过了50%的预期值。。钝化Mg单耗也从2010年的平均降到了，达到目标标值。对策实施后后，小组分分别对2010年和2011年7月—9月脱硫剂数数据进行统统计对比,数据如下：：项目活动前活动后时间2010.72010.82010.92011.72011.82011.9CaC2脱硫的比例，%32.142.436.524.526.823.4CaO单耗，kg/t9.5910.5311.448.968.478.89钝化Mg利用率，%46.5748.3447.6654.2253.4155.79钝化Mg单耗，kg/t0.640.730.770.390.420.54脱硫成本，元/t15.7816.7213.8012.112.811.9脱硫成本均值15.4312.27通过成本核核算，脱硫硫剂成本已已经从2010年的吨钢14.8元降到了当当前的12.27元，低于活活动前制定定的12.5元的目标。。目标值实际值14.812.512.27活动前十、效益计计算小组成员对对活动后的的经济效益益进行了估估算，并上上报厂财务务部门进行行了审核。。1、直接经济