电炉-小型材审核预评估报告

·PAGE１·电炉——小型棒材轧钢生产线清洁生产审核预评估报告清洁生产审核咨询组2003年6月17日****清洁生产审核预评估报告电炉——小型棒材轧钢生产线清洁生产审核咨询组2003年6月17日一、项目背景****是“中美污染预防与能源效率第二期合作项目’’新疆项目组首家清洁生产试点企业。为此，****专门成立了以集团公司****副总经理为组长，包括****各分公司经理、中心主任、分厂厂长，各职能部室部长组成的公司清洁生产领导小组。审核领导小组、分厂审核小组以及审核咨询小组成员详见附表1、附表2、附表3和附表4。根据****的生产特点，此次清洁生产试点工作首先选择在该公司电炉——小型棒材轧钢生产线（含电炉炼钢厂、小型材轧钢厂）和转炉——高线生产线（含转炉炼钢厂、高速线材轧钢厂）实施清洁生产审核，****承担清洁生产审核培训与咨询。并提交电炉——小型棒材轧钢生产线的清洁生产审核预评估意见（讨论稿），根据电炉炼钢厂、小型材轧钢厂清洁生产审核小组的对预评估意见的反馈意见（详见附件1、附件2），对主要清洁生产目标进行了调整，形成电炉——小型棒材轧钢生产线的清洁生产审核预评估报告。二、试点企业概况1、电炉炼钢厂****电炉炼钢厂是一个于****年投产的现代化电炉炼钢厂，设计年产量60万吨。目前该厂设有一座70t/60MVA超高功率直流电弧炉，一座70t/13MVA钢包精炼炉，一台R8m/16m四机四流合金钢小方坯连铸机以及与炼钢生产相配套的废钢配料、水处理、除尘和压缩空气设备等公辅设施，采用了二级计算机控制系统，使全厂的自动化程度达到较高的水平，也极大的减少了劳动定员。目前全厂现有职工210人，全员劳动生产率可达到人均年产钢2500吨的国际先进水平。电炉炼钢厂的流程简图见附图1。2、小型材轧钢厂****小型材轧钢厂筹建于****年初，****年动工，并于****年4月土建收尾，于当年7月开始进行调试生产，****年投入试生产，****年正式投产。到****年生产能力已产材55.56万吨，在国内同类型的小型棒材生产线中，属领先地位。该工程为全连续式，采用120方、140方和150方连铸坯，主要产品为φ10-φ40mm的圆钢和螺纹钢。现已具备年产60万吨优质棒材的生产能力。该厂现有职工258名（2000年），其中管理人员14人，厂部下设9个作业区，包括4个生产作业区、生产准备作业区、机械维护作业区、电气作业区、运行作业区、行车作业区。小型材轧钢厂的流程简图见附图2。三、审核过程2003年3月26日咨询组对该公司电炉——小型材生产线、转炉——高速线材生产线进行了第一次现场调查。4月22日，审核咨询小组第二次到现场。4月23日，由****安环部负责召集，咨询小组集中对参加此次试点工作的两条生产线，四个分厂的主要领导和主管工程师进行了一个下午的清洁生产审核培训，并在四个分厂分别成立了清洁生产审核小组。4月24-27日，咨询小组通过现场调查、座谈、询问、报表分析等多种方式，对电炉——小型材生产线的整个生产过程以及产污状况进行了详细的了解，制订了审核工作计划（详见附表5），并根据电炉炼钢厂、小型材轧钢厂清洁生产审核小组的反馈意见形成了以下意见。四、审核发现经现场考察电炉炼钢厂和小型材轧钢厂的实际生产过程；查阅年度生产统计报表、月度生产统计报表、日生产报表、现场操作记录和财务报表；并与两厂的领导和工程师多次讨论，本次清洁生产审核预评估阶段的主要发现如下：现场生产和环保情况正常，各项污染物排放得到有效控制；生产管理严格、有效，各项规程得到有效执行；主要环境问题为电炉炼钢的废气排放以及因耗能（煤气、电）造成的直接和间接污染，废水和固废排放量较少且得到循环利用和综合利用，不是主要问题；现场生产记录完整，数据可信。尽管如此，考察中仍发现存在一些问题，清洁生产潜力较大，具体如下：小型材轧钢热装率较低热装率直接影响能耗、成材率、库存和生产效率（增加待温时间），同时影响到生产的稳定性，对污染物产生和成本控制有极大影响。根据对2003年2、3、4月每天热装率的统计分析，最高热装率达到95.4%，最低热装率为0，平均热装率为67.6%。生产协调有待改进相关生产厂以及供应和调度部门之间的协调问题是造成热装率不高的主要原因之一。例如，电炉炼钢换包时（一般生产9包换一次，每次约40分钟，平均每天换包3次），小型材轧钢便只能使用冷料，如果此工艺能得到改进，热装率即可提高8%以上。轧钢换辊时间未得到优化由于更换产品品种，必须更换轧机辊。据厂方介绍轧钢单辊更换时间目前可以控制在15分钟以内（如果通过动作分析和工具改进，可以更低），因而理论上换辊时间可以控制在15分钟以内（甚至更低，在单辊更换效率提高的前提下）。根据对2003年1、2月现场操作记录分析，最低换辊时间为5分钟，最高为101分钟，平均为28分钟。换辊时间的延长增加了能耗、降低了生产效率，与此同时，间接降低了热装率。非定尺材料未加以利用非定尺材料实际也是一种合格品，但由于市场防假冒原因未加以利用，造成很大浪费。火耗率数据值得怀疑根据2003年2、3、4月小型材厂每天的生产记录，在正常生产情况下（日生产量1800t以上）对不同热装率的各项消耗进行分析，具体结果见表1。表1不同热装率下的消耗分析热装为主（热装率>90%）冷装为主（热装率<20%）日期（统计日期）热装率（%）日煤气单耗（m3）火耗率（%）日期（统计日期）热装率（%）日煤气单耗（m3）火耗率（%）2-1092.11171.562-201771.42-1591.01121.122-2820.71760.822-2090.01210.933-2619.4194.61.512-22114.9??1130.62-2790.41211.093-794.81040.873-1295.1921.063-1592.0960.934-1395.41211.31平均1111.05平均182.51.24注：2、3、4月平均热装率为67.6%，平均日煤气单耗为135.7m3从表1可以看出热装率和日煤气单耗具有非常好的相关性，当热装为主时（热装率>90%），日煤气单耗比平均单耗低18.2%，当冷装为主时（热装率<20%），日煤气单耗比平均单耗高34.5%，冷装煤气单耗比热装高64.4%。但热装率和火耗率的相关性不明显，当热装为主时（热装率>90%）的火耗率为1.05%，略高于平均火耗率（1.02%），该情况难以理解并与理论相悖，原因可能是所记录的火耗率并非实际监测值，而是其他所有不明损耗的累计计算值，产品、废品、非定尺品的称量误差也对该数据的真实性产生直接影响。冷装情况下的火耗率与理论一致，比平均值高18.1%。切头量有待优化切头量根据经验数据而定，可能有优化余地。轧钢加热炉钢坯温度监测仪失效加热炉钢坯温度监测仪失效，只能靠炉内温度间接调控钢坯温度。热装、冷装替换时，加热炉的运行存在改进余地热装、冷装替换时，加热炉的运行参数调整也依据经验而定（一般降温20度），也存在改进余地。废钢原料质量不稳定废钢原料质量的不稳定和铁水供应不足，增加了后续炼钢过程的难度，增加能耗并降低效率。煤气热值不稳定煤气热值的稳定性，能影响到后续工段的生产稳定性。根据2003年2、3、4月小型材厂的煤气指标统计，热值系数变化较大，最低为0.914，最高为1.807，变化幅度为98%。在其他一些操作细节上存在进一步节能、降耗的可能性，例如：铁水加热装置一直开着（烧煤气），尽管当时没有铁水需要加热干油、机油添加随意性较大厂内绿化存在漫灌现象，用水量较大污水处理厂絮凝剂投加过量，等五、建议1、提高热装率（主要清洁生产目标）目标近期（三个月内）将热装率由目前的67.6%提高到80%远期（一年内）将热装率继续提高到85%改进手段若有可能，调整组织结构，将电炉炼钢厂和小型材厂合并为一个厂，统一生产调度加强电炉炼钢厂、小型材厂、供应部门和调度部门的信息交换，围绕提高热装率统一生产调度，并将热装率作为这四个部门的主要考核指标之一改进电炉炼钢工艺，减少换包时间加强电炉炼钢厂、小型材厂的管理和维护，保持生产的稳定性和协调性经济效益如果能达到目标，即将热装率提高到85%，可产生直接经济效益477.8万元/年，并增加流动资金280万元，增加销售收入2490万元/年，具体效益体现在以下几个方面：节约煤气，产生效益420万元/年以产量60万吨钢/年，平均煤气（标准气）单耗135.7立方米/吨钢，煤气价格0.3元/立方米计，如果热装率提高到90%，则煤气单耗可降低17.2%，因节约煤气产生的经济效益为：60万吨钢/年×135.7立方米/吨钢×0.3元/立方米计×17.2%=420万元/年降低火耗率导致产量增加，产生效益57.8万元/年依据前面有关火耗率的分析结果，高热装率和平均热装率下的火耗率差别不明显（该项数据需要进行实测或理论计算进行验证），但冷料的火耗率明显高于平均值（高约18.1%），如果以冷料为计算依据，则因火耗率降低所产生的经济效益为（钢单价以3000元/吨计，平均火耗率以1.02%计）：60万吨钢/年×3000元/吨钢×1.02%×17.4%×18.1%=57.8万元/年减少在制品钢坯的库存，增加流动资金360万元由于热装率的提高可以减少在制品——冷钢坯的库存，若以平均库存5天，在制品钢坯成本1700元/吨计，则因减少在制品钢坯的库存所增加的流动资金量为（以日产1900吨钢，每吨钢坯成本1700元计）：1900钢/日×5日×1700元/吨钢×17.4%=280万元由于待温时间减少，每天增加有效工作时间约20分钟，可提高轧钢产量8300吨/年，增加销售收入为：8300吨钢/年×3000元/吨钢=2490万元/年另外，由于生产稳定性的提高，其他各项消耗指标也将下降，这方面所产生的经济效益目前难以估算。环境效益每年减少煤气使用1400万立方米，并减少与此有关的煤气制备和使用过程的污染（主要为废气排放）每年减少固体废物193吨（氧化铁皮）2、改进作业流程，提高劳动生产率目标近期（三个月内）将切头量减少1%，即由目前的1.02%降低到1.01%近期（三个月内）将平均换辊时间减少12.5%，即由目前的平均28分钟降低到24.5分钟远期（一年内）将切头量减少2%，即由目前的1.02%降低到1.0%远期（一年内）将平均换辊时间减少25%，即由目前的平均28分钟降低到21分钟改进手段加强钢坯质量检验，优化切头量分析换辊操作动作，去除无效动作，制作适用的装配工具加强多能工培训，使多辊更换工作能同时进行经济效益如果能达到目标，即将切头量减少2%，平均换辊时间由目前的28分钟降低到21分钟，可产生直接经济效益8.6万元/年，并提高轧钢产量2900吨/年，增加销售收入870万元/年，具体效益体现在以下几个方面：减少废钢，产生效益8.6万元/年以产量60万吨钢/年，平均切头率为1.02%计，若废钢加工成本为700元/吨钢，则因减少废钢产生的经济效益为：60万吨钢/年×700元/吨钢×1.02%×2%=8.6万元/年由于换辊时间减少，每天增加有效工作时间7分钟，可提高轧钢产量2900吨/年，则增加销售收入为：2900吨钢/年×3000元/吨钢=870万元/年另外，由于生产稳定性的提高，其他各项消耗指标也将下降，这方面所产生的经济效益目前也难以估算。环境效益每年减少废钢120吨3、利用非定尺材料目标将非定尺材料产品化改进手段改进销售策略经济效益非定尺材料占总产量1%，如果产品化可增加小型材厂销售收入1260万元/年。60万吨钢/年×（2900-800）元/吨钢×1%=1260万元/年4、加强原料质量控制加强废钢质量控制加强煤气热值稳定性控制开展全员节能、降耗、减污、增效等清洁生产合理化建议活动清洁生产涉及企业生产、技术和管理的各个方面，需要全员参与。建议在全公司开展全员节能、降耗、减污、增效等清洁生产合理化建议活动，并制订切实可行的激励手段，鼓励员工提出合理化建议。组织力量研究、实施职工的合理化建议，争取尽快取得清洁生产成效。6．小型材厂尽快进行实际火耗率和热装率的测算分析六、小结电炉——小型棒材轧钢生产线存在着巨大的清洁生产潜力，如果能达到上述清洁生产目标，可产生直接经济效益486万元/年，并因在制品库存减少增加流动资金280万元，因生产效率提高增加轧钢产量11200吨/年，通过增加产量和将非定尺材商品化可增加销售收入4620万元/年；减少煤气使用1400万立方米/年，并减少与此有关的煤气制备和使用过程的污染（主要为废气排放），减少固体废物193吨（氧化铁皮）/年，减少废钢120吨/年。由于生产稳定性的增加，其他各项消耗指标也将有所下降。

附表1****清洁生产审核领导小组成员表姓名审核小组职务来自部门及职务职称组长集团公司副总经理成员集团公司安全环保部部长成员小型材轧钢厂厂长成员电炉炼钢厂厂长成员转炉炼钢厂厂长成员高线轧钢厂厂长成员股份生产技术部部长

附表2小型材轧钢厂审核小组成员表姓名审核小组职务职务职称职责组长厂长清洁生产总负责副组长厂长助理协调及组织、检查组员安全管理工程师组织实施、检查组员机械主任工程师实施、检查组员电气主任工程师实施、检查组员机械主任工程师实施、检查组员电气主任工程师实施、检查组员首席作业长实施、检查组员轧钢工程师生产计划、协调组员热工工程师实施、检查组员运行作业长实施、检查附表3电炉炼钢厂审核小组成员表姓名审核小组职务职务职称专业职责应投入时间组长党委书记电气副组长高级工程师机械成员工程师冶金成员工程师冶金成员工程师电气成员工程师冶金成员助理工程师机械

附表4清洁生产审核咨询小组成员表姓名咨询小组职务来自部门及职务职称专业

附表5审核工作计划表阶段工作内容完成时间责任部门及负责人考核部门及人员产出1.筹划和组织成立审核小组制定审核计划清洁生产培训2003年4月审核小组审核计划2.预评估调查企业概况、产污和排污现状分析、确定审核重点和清洁生产目标2003年4月审核重点清洁生产目标3.评估审核重点概况、输入输出物流测定、废弃物产生原因分析2003年5月物料平衡废弃物产生原因分析表4.方案产生和筛选方案汇总、方案筛选、方案研制（中/高费方案）、无/低费方案效果分析2003年5月清洁生产方案5.中期审核报告汇总上述四个阶段的清洁生产审核工作成果编制清洁生产中期审核报告2003年6月清洁生产中期审核报告6.可行性分析对高费用清洁生产方案进行技术评估、环境评估、经济评估并确定推荐方案2003年6月确定清洁生产中/高费方案7.方案实施已实施的无/低费方案成果汇总、已实施的中/高费方案成果验证、已实施方案对企业的影响分析2003年8月清洁生产方案成果汇总及实施效果分析8.持续清洁生产确定清洁生产的组织制定清洁生产管理制度编制持续清洁生产计划2003年9月清洁生产组织机构、清洁生产管理制度、持续清洁生产计划9.审核报告总结本轮清洁生产审核成果，编制清洁生产审核报告2003年9月清洁生产审核报告PAGEPAGE19附表6小型材厂火耗率和热装率记录分析表日期：2003年月日填表人：班次钢坯量(t)钢种产量(t)废品(t)切头(t)冷条(t)火耗率(%)成材率(%)热装量(t)热装率

(%)煤气耗量(m3)热值系数标准煤气量(m3)冷装原因、时间停机原因、时间附图1附图2

附件1小型材轧钢厂清洁生产反馈意见清洁生产可以促使企业提高管理水平、节能、降耗、减污、增效，从而降低生产成本，提高经济效益。针对清洁生产预审报告中提出的目标和存在的问题，结合小型材厂实际情况提出我们的几点建议：钢坯热装热送1.1目标a近期：将热装率提高到80%。b远期：将热装率继续提高到85%。1.2现状电炉与小型生产衔接不匹配，据报表显示2003年1～5月平均热装率约68%，而公司以80%的热装率进行成本考核。1.3保障条件a公司总调安排生产计划时，需充分考虑电炉、小型的生产协调和坯料组织。b电炉正常生产，保证小型不同产品的台时产量、日产量、月产量相匹配。c连铸坯质量符合要求：杜绝钢坯夹灰、夹渣、表面裂纹等，脱方≤11mm、弯曲度、扭转度等符合国家标准。并遵循“工序服从,用户满意”的原则。d尽量减少非计划换品种次数。e加强热坯在线质量判定、化学成分确认的职能、提高工作效率。f加强电炉、小型的生产管理和设备维护，保持生产的稳定性和协调性。g加强电炉、小型、供应部、质检部门的信息交流。h在计算热装率时，应剔除不允许进行热送的品种钢吨位。生产作业率2.1目标a近期：换粗轧辊35分钟换粗轧槽28分钟换中轧辊18分钟换中轧槽14分钟换精轧辊14分钟16#立式位置更换24分钟换精轧槽6分钟b远期：换粗轧辊30分钟换粗轧槽26分钟换中轧辊16分钟换中轧槽12分钟换精轧辊12分钟16#立式位置更换23分钟换精轧槽5分钟2.2现状在人力保证前提下（4人同时操作一台轧机）换粗轧辊40分钟换粗轧槽30分钟换中轧辊20分钟换中轧槽15分钟换精轧辊15分钟16#立式位置更换25分钟换精轧槽8分钟2.3保障条件a确保辅助设备、备品备件的质量符合要求及专用工具功能完好。b强化标准化作业，提高操作技能。c确保卡盘本体及导卫梁、导卫以及液压螺母等设备的功能完好。d加强人员的组织调配和人员的一专多能培训。e确保备用设备包括零配件的质量和及时到货。切损的控制3.1目标a近期：将切头量由目前的1.02%降低到1.01%。b远期：将切头量由目前的1.02%降低到1.00%。3.2现状目前1#剪设定长度在200mm左右,即切头量为1.02%，是根据轧钢工艺及钢坯头部质量情况长时间总结后确定的数据。3.3保障条件a连铸坯头部的割渣必须清理干净，切割形状要符合要求。b钢坯的质量必须符合国家标准。c杜绝钢坯夹灰、夹渣、表面气孔、表面裂纹。d优化轧钢工艺、强化操作技能、控制轧件的尺寸精度。非定尺材的利用4.1目标将非定尺材料商品化。4.2现状我厂产品定尺率在99%以上，非定尺不足1%，根据公司规定非定尺材作为公司内部工程使用。4.3保障条件公司改进销售策略，将非定尺投放市场。火耗率的控制5.1目标要求每个数据的统计、汇总及时、真实无误。5.2现状火耗即氧化铁皮的量，此数据是由其他数据（坯量、材量、切头、短尺、非尺、冷条）进行反向推算得出的数据，坯量、材量当天能反馈真实数据，其余的数据都是由供应部每周反馈2～3次，无法进入当天报表，故此数据在当天的报表中反映不真实，目前我厂实际火耗率控制在1%。5.3保障条件a切头、冷条、短尺、非尺的量由供应部及时过磅、提供真实准确数据。b班班结算、日日结算，目前此项统计工作正在实施。加热炉钢坯温度监测及加热炉运行6.1目标严格执行加热制度，根据煤气热值变化、生产协调、冷热坯进炉情况，精心操作，及时调整炉温，保证钢坯的加热温度，确保生产的正常运行。6.2现状a我厂现用煤气为高、焦混合煤气，加热炉煤气燃烧设计热值为2000千卡，由能源中心供应。目前高炉煤气和焦炉煤气的混合比不同，热值在1800千卡至3800千卡之间波动，对生产组织有较大的影响。b冷、热坯进炉情况较复杂，对加热炉操作和温度控制带来较大难度。c煤气热值的信息反馈严重滞后，影响加热炉的生产操作。6.3保障条件a供应的煤气热值尽可能稳定，并及时准确提供热值数据。b加强生产协调，尽