冷拔小口径SA210C高锅管热处理工艺改进

冷拔小口径SA210C高锅管热处理工艺改进第1页/共30页一、小组概况课题名称：冷拔小口径SA-210C高锅管热处理

工艺改进课题类型：热处理工艺攻关课题编号：50-2011-02

辅导员：黄德超小组名称：冷管QC小组发布人：何卓海小组成员简介序号姓名性别年龄工龄文化程度职称小组1何卓海男252本科助工组长2李旭升男4624本科高工组员3唐化荣男4422大专技师组员4冯家梁男4422大专技师组员5周思男253大专助工组员6胡云男4521本科工程师组员7何志华男253大专助工组员本次课题活动日期：2011-01至2011-09；讨论会议频次：2次/月第2页/共30页二、工艺流程简图精整矫直半成品退火润滑冷拔成品正火检验入库改进区域第3页/共30页制表：何卓海2011/01

计划：

实际：活动计划时间安排阶段和步骤活动时间11.01-11.09成员分工123456789何卓海李旭升唐化荣冯家梁周思何志华胡云李顺珍选择课题△△○○○○○○现状调查○○△△○○△○确定目标△△△○○○○○原因分析△△△○○○△○要因确认○△○○○○○○制定对策△△○○○○△○对策实施○○○○△△△○效果检查○○○○○○○○巩固措施○△△○○○○○总结推广○○△○○○○○

△主持○配合

第4页/共30页三、选题理由

市场条件华能玉环电厂#1机组作为国内首台安装、投产的1000MW超超临界燃煤发电机组锅炉，其省煤器、水冷壁、过热器、再热器材料的选用，从调试到投产半年经历的爆管情况分析，提出了针对性措施，供其它同类型机组借鉴、防范。下表为其核心部件使用的材料情况：省煤器和水冷壁管规格参数。第5页/共30页三、选题理由表从表中可以看到SA-210C的使用非常广泛，碳素高锅基本都选择的是SA-210C牌号，若用合金钢替代会增加企业成本降低企业效益，所以市场面极大。再加热器管和过热器管主要使用的是T91/P91、T12和T22合金钢牌号。第6页/共30页三、选题理由

分厂要求

确定课题

实际现状冷拔小口径SA-210C高锅管一次送检合格率必须达到90%以上，消除机械性能不稳定的隐患，确保不出现相关质量异议。冷拔小口径SA-210C高锅管热处理工艺改进1、我司50分厂自2010年1月至2010年12月共生产SA-210C3750吨，但是一次热处理合格率还不到30%。严重影响了分厂生产组织和合同清交，同时每月增加大量热处理返工成本及相关人力、物力的消耗。对于50分厂的组织生产经营是迫在眉睫的事情，更是亟待解决的问题之一。2、质量异议频繁。2010年元月到2011年2月17日，公司共收到客户投诉437起,其中SA-210C物检性能不合格占到9起，是单个牌号里单一原因导致的最高的情况。由于该牌号钢的热处理物检性能极不稳定，分厂已多次出现了质量异议。造成了巨大的经济损失，同时也对公司产品形象造成了极坏的负面影响。第7页/共30页四、确定目标及可行性分析攻关前30%目标值90%以上我们根据分厂要求:1、冷拔小口径SA-210C热处理一次送检合格率从30%提高到90%以上。并保证钢管机械性能的稳定性

2、质量异议降低到0起。1.确定目标第8页/共30页

由此可见：达到90%的目标值是完全可以做的到的。2.可行性分析四、确定目标及可行性分析一：纵向验证：自2006年开始生产小口径SA-210C开始，从所有投入情况看，投入的规格主要有：21.3*3.9、21.3*4.8、38.1*7、44.5*6、44.5*7.5、48.3*7.14、51*9.5、54*9.3、60.3*10.5、60.3*11、60.3*12.5、60.3*13.5、89*16等近百个规格，到物检结果的统计发现，51*9.5、60.3*10.5等规格的一次送检合格率在80%以上，在领导的大力支持下，QC小组的共同努力下达到90%以上的目标值完全可以做到。二：横向调查：在同攀成钢金堂分厂、常宝、天钢等无缝钢管生产企业的调查论证中获悉，冷加工方式生产的小口径SA-210C的热处理合格率都在95%，在该牌号的生产过程中，该牌号不存在我司50分厂的性能不稳定、离散性较大的情况。第9页/共30页机人操作主观性增多操作员工基础知识薄弱劳务员工增多热处理工艺不系统稳定工艺系统不完善工艺参数调整频繁冷管规格繁多36M炉设计时有缺陷温度控制不稳定人工调整缺陷多操作主观性增大未推行标准化作业

温控精度达不到要求五、原因分析料法环SA-210C机械性能不稳定第10页/共30页六、要因确认标准验证方法验证人验证时间操作员工具备相应的热处理理论基础知识和操作技能考试+标准化作业的执行情况何卓海2011-02验证内容：通过对分厂现有热处理方式的理论考试以及实践操作的考试，考察操作员工是否具备热处理作业的基本素质，同时在热处理标准化作业过程中考察员工的执行能力。通过考察发现50分厂热处理作业基本满足现有热处理岗位的基本要求，但整体水平偏低，自动化程度较低，劳务外包的作业形式为公司整体管理方法，为目前不可抗因素。验证结论基本满足但素质偏低，不可抗力因素末端因素一:基层员工热处理理论知识的匮乏以及劳务工增多非要因第11页/共30页末端因素二：36M炉温控精度不够标准验证方法验证人验证时间36M炉正火温度控制波动在±10℃以内

专业测温仪器测定胡云2011-02验证内容：通过在正火过程中借用专用测温仪器测定36M炉正火温度波动情况。鉴于36M炉只设计了3个控温点，且控温点位置有上烧嘴火焰直接干扰，导致温度波动较大，只有通过员工手动调整完成温度控制，手动调整水平不一，窑炉改进才是提高温控精度的有效方法。验证结论窑炉改进是提高正火温控精度的有效办法要因第12页/共30页标准验证方法验证人验证时间根据规格的差异化，调整相应的热处理工艺通过对比不同的工艺制度对比物检性能的变化确定工艺制度根据生产规格的调整何卓海2011-02验证内容：根据不同的规格，主要是针对不同的壁厚进行热处理工艺的调整，然后通过物检性能对比确定相应壁厚差异的影响。通过调整工艺发现，针对不同壁厚差异，热处理合格率呈现一定的有序分布，确定了工艺根据壁厚差异的调整的方向。验证结论从规格差异考虑到工艺参数调整是可行的末端因素三：冷管规格繁多要因第13页/共30页标准验证方法验证人验证时间钢管摆放进炉的方式对性能不构成离散性影响按不同摆放进炉的方式对比分析何卓海2011-01验证内容：钢管按单层、双层以及摆放宽度等差异化进炉，分析对比是否对物检性能有影响。通过跟踪试验得出：摆放进炉的方式对物检性能的影响是存在的，但影响不是很大。统一摆放方式可以降低其影响。验证结论摆放进炉方式有影响但影响可以忽略末端因素四：钢管摆放进炉方式非要因第14页/共30页末端因素五：冷却速度对性能的影响标准验证方法验证人验证时间冷却速度对性能的影响通过一个规格的不同冷却速度的对比分析看其对最终性能的影响李旭升2011-02验证内容：通过一个规格的不同冷却速度的对比分析看其对最终性能的影响，通过分析得出：不同冷却速度对最终的SA-210C的物检性能有很大的影响，这引发了我们根据不同壁厚规格确定相应的冷却速度的想法。验证结论冷却速度差异对最终性能存在巨大的影响要因第15页/共30页末端因素六：换规频繁、现场管理无序标准验证方法验证人验证时间换规规范有序，现场符合7S标准通过加强现场管理，着重观察对7S管理和标准化作业的落实情况。唐化荣2011-02验证内容：规范现场管理，鉴于36M炉承担着不同的热处理作业，加强现场标示，分类摆放，换规规范有序，起到了很好的支撑热处理作业的完成。通过加强现场管理、规范现场钢管摆放，大大的提高了现场的有序性，完善了“7S”管理的内容，也为工序标准化作业提供了有力的保障。验证结论加强现场管理，有序换规起到了明显作用要因第16页/共30页末端因素七：热处理工艺不规范、不系统标准验证方法验证人验证时间规范、系统、完整、灵活的工艺文件通过制定规范、系统的热处理工艺文件指导生产李旭升2011-02验证内容：通过对50分厂热处理工艺文件的整理、验证、规范。形成50分厂现行钢种热处理工艺规范，并针对工艺文件系统，建立年、月、日的热处理质量管理体系，直接运用于作业区管理指导生产完成。通过半年的运行情况，50分厂将热处理物检性能不合格的情况从去年的60.3批/月，降低到了现在的15批/月，取得了突破性的进步。验证结论热处理工艺不规范系统是影响的主要原因要因第17页/共30页七、要因确定SA-210C物检性能不稳定、合格率低

冷却速度不一致

窑炉设计缺陷

生产换规频繁

正火温度不精确第18页/共30页八、制定对策序号要因对策目标措施负责人完成日期地点1正火温度不精确根据规格差异确定正火温度区间根据冷拔规格壁厚测定最优正火温度将冷拔SA-210C正火温度按壁厚0-8mm/8-12mm/12mm以上测定正火温度何卓海2011-035036M炉2冷却速度不一致根据壁厚差异调整冷却速度根据冷拔规格壁厚测定最佳冷却速度将冷拔SA-210C正火温度按壁厚0-8mm/8-12mm/12mm以上测定不同冷却速度李旭升2011-035036M炉3窑炉设计缺陷原36M炉未设计正火要求，温控精度优化将原36M炉退火炉增加正火功能将原测温点改进为控温点，提高温控精度胡云2011-025036M炉4生产换规频繁正火集中、规格统一生产有序、标准化作业加强现场管理，按规格、状态、钢种等标示钢管指令组织生产唐化荣2011-0250待热处理区对策表第19页/共30页九、对策实施实施一:

根据反复现场试验，将原热处理工艺调整为：A:2.0mmS<8.0mm，正火温度为920±5℃B:8.0mm《S<12mm，正火温度为930±5℃C：12mm《S<16mm，正火温度为940±5℃2mm为冷管生产最小壁厚，16mm为最大壁厚，出炉取消喷雾，使用鼓风冷却。实施二：根据壁厚差异进行相应的热处理工艺冷却速度调整，将8mm《S<12mm的SA-210C正火出炉时的鼓风速度提高为2.0mmS<8.0mm的钢管的速度的1.5倍，将12mm《S<16mm出炉时的鼓风速度提高为S<8mm的钢管的速度的2.0倍以保证钢管性能稳定性、降低离散性。实施三：优化窑炉控制，将原来每段的另一个测温点升级为控温点，将36M热处理炉测温热电偶重新布局，统一重新测定温度，改变原来实际温度高于检测温度的情况。将加热二段后半程通过调整起到保温作用。实施四：生产组织方面：正火前先热处理规格相近几批普通碳钢，将窑炉温度调整到正火温度区间，然后安排进炉，组5-8批生产，保证炉温稳定和性能稳定。第20页/共30页实施效果验证：九、对策实施通过工艺改进后，50分厂使用新的热处理工艺处理冷拔小口径SA-210C共计820.44吨，不合格批数为12批。一次送检合格率从原来的不到30%提升到了96.34%。具体如下：生产月份投入吨位投入批数不合格批数合格率3月份146.54t58批1批98.28%4月份60.23t24批0批100.0%5月份170.40t68批2批97.00%6月份120.14t48批4批91.67%7月份188.24t75批3批96.00%8月份134.89t55批2批96.36%第21页/共30页十、效果检查１.目标值完成情况

活动前

(2006-2010.12）

目标值

巩固期（2011.09-2011.12）

活动后（2011.01-2011.08）

95%30%90%目标值完成情况98%第22页/共30页十、效果检查2.经济效益

1、通过工艺改进后，50分厂使用新的热处理工艺处理冷拔小口径SA-210C共计

820.44吨，不合格批数为12批。一次送检合格率从原来的不到30%提升到了96.34%。由2010年SA-210C的合同情况，2011年该牌号合同量有所下降，预计2011年

可生产2500吨左右。

若是使用原工艺需返工热处理的210C：2500*（1-30%）=1750吨。新工艺需返工热处理的210C：2500*（1-96%）=100吨。

根据2011年50分厂经济责任制计算，减少的返工量为分厂降低能源消耗大约为：（1750-100）吨*153.60元/吨/道次=253440元。2、金属消耗：50分厂重新正火一次的金属消耗为0.5%，冷拔小口径SA-210C的平均售价（税后）在8000元/吨。工艺改进后降低金属消耗：（1750-100）吨*0.5%*8000元/吨=66000元。

合计两项可年降低（253440+66000）=319440元制造成本。3、50冷拔机组生产的SA-210C，从2011年调整工艺至今再无一起质量异议的发生第23页/共30页衡阳钢管（集团）有限公司2011年度QC自主管理项目经济效益核算证明:第24页/共30页十、效果检查3.无形效益