《降低铁水脱硫成本》

降低铁水脱硫本钱武钢股份炼钢总厂三分厂炼钢QC自主管理小组一、小组概略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消费方案先安排到1#站脱硫。之后，铁水被转运到铁水罐中，假设硫含量不合格那么上2#脱硫补脱。脱完硫的铁水经过扒渣后兑入氧气转炉进展吹炼。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本钱义务厂部要求当前现状确立课题要求将吨钢脱硫本钱降到12.5元以下降低铁水脱硫本钱四、确定目的厂部要求将脱硫本钱降到12.5元/吨钢以下，所以我们确立初步目的为降低铁水脱硫本钱至12.5元/吨钢.制图：苏建秦日期：2021年2月我厂历史最低脱硫本钱为11.5元/吨钢小组成员多年从事本岗位任务，具有丰富的QC活动阅历到达平均脱硫本钱12.5元/吨钢的目的降本钱压力大，厂指点要求发掘潜力，有政策支持历史成果人员素质政策支持五、目的可行性分析数据显示：脱硫剂本钱约占铁水脱硫总本钱的90％，是导致脱硫本钱高的主要缘由。基于2021年的全年消费数据，我们对构成铁水脱硫本钱的要素进展了统计，见下表：统计：邓志方制表：周兴和日期：2021年2月备注：平均每罐铁的总本钱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、目的可行性分析数据显示：脱硫剂本钱占铁水脱硫总本钱约89.72％，是导致脱硫本钱高的主要缘由。因此，我们将降低脱硫剂本钱作为本次课题的主要攻克对象，对该要素展开分析，最终降低脱硫本钱。根据统计数据，我们绘制了2021年铁水本钱要素饼分图，如下：五、目的可行性分析六、缘由分析小组成员针对“铁水脱硫剂本钱高〞的问题进展了鱼刺图分析,如下：七、要因确认小组针对末端要素制定了要因确认方案表，如下：七、要因确认制表人：苏建秦制表时间：2021.1.7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：技艺考试合格率100%职工规范化认识、操作技艺末端要素确认一：职工技艺培训不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非要因末端要素确认二：设备维护点检不到位设备运行状况

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：末端要素确认三：铁水组织方式不合理要因脱硫剂单耗=CaO单耗+CaC2单耗+钝化Mg单耗=〔CaO耗量+CaC2耗量+钝化Mg耗量〕/铸坯量铁水组织方式不同就意味着要在不同的脱硫站脱硫，运用不同的脱硫剂。当进展深脱硫时，CaC2的耗费量大，而其单价也高，将大幅添加脱硫本钱。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：非要因末端要素确认四：存储不当性能失效确认内容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：要因末端要素确认五：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：要因末端要素确认六：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：非要因末端要素确认七：分析偏向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：非要因末端要素确认八：脱硫剂检验验收不严厉确认内容铁水初始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：非要因末端要素确认九：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末端要素确认十：原资料价钱升高脱硫剂CaC2钝化MgCaO第一季度价格涨幅，%7.55.23.7六、要因确认经过小组的最终确认，确定导致铁水脱硫剂本钱高的缘由主要有以下几点，如下图：脱硫效率低铁水组织方式不合理脱硫剂本钱高CaO冶金性能差钝化Mg利用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、制定对策经过小组的分析讨论，针对主要缘由制定了以下对策，如表所示：八、对策实施对策实施一：优化铁水脱硫方式方式一：CaC2脱硫〔铁水硫到达入炉硫要求，扒渣入炉〕方式二：CaC2+Mg脱硫〔铁水用CaC2脱硫后未到达入炉硫要求，上二脱用Mg脱硫〕方式三：Mg脱硫〔因鱼雷罐铁水装入量以及结盖等缘由直达上二脱用Mg脱硫〕方式一：CaC2脱硫〔此方式仅限于对废品硫要求极高的硅钢、低硫铝钢所用铁水脱硫〕方式二：CaO+Mg脱硫〔铁水用CaO浅脱硫后上二脱用Mg脱硫〕方式三：CaO+CaC2脱硫〔铁水用CaO浅脱硫后用CaC2脱硫至入炉硫要求〕方式四：Mg脱硫，最大程度的安排铁水直达2#脱硫站脱硫原脱硫方式细化后措施1：细化当前的脱硫方式实施过程1,铁调在组织铁水脱硫时，应以2#脱硫为中心，尽量不安排运用CaC2进展深脱硫。2,在2#脱硫满负荷的情况下，铁调安排1#脱硫运用氧化钙浅脱硫。然后根据实践情况再安排铁水去向。高炉铁水确认消费方案和设备情况CaO浅脱铁水S≤0.015%否CaC2深脱深脱硫钢消费允许倒罐出铁2#脱硫站脱硫兑铁入炉无法在1#脱硫站脱硫否措施1：细化当前的脱硫方式对策实施一：优化脱硫方式铁水重量（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脱硫本钱动态跟踪表建立好以后，在有关部门的协调下，我们建立了数据自动采集，每天自动计算出当天各方式的脱硫本钱，以选择最经济的方式。制表人：邓志方时间：2021.4.5措施2：建立脱硫剂本钱动态跟踪表八、对策实施对策实施一：优化铁水脱硫方式实施效果对2021年5、6月的脱硫数据进展了统计分析，CaC2深脱硫的比例曾经降到30%以下，到达预期目的。制图：吴建荣时间：2021.7.5对策实施二：改善CaO的冶金性能我们根据CaO脱硫的动力学要素对其进展了改良：1，减小CaO脱硫剂粒度。2，保证适量的CaF2含量。3，配加少量的碳粉。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理化目的：改良后的CaO理化目的：八、对策实施对策实施二：改善CaO的冶金性能实施效果2021年5、6月的CaO单耗降到了10kg/t以下，到达预期目的。制表：苏建秦时间：2021.7.2日对策实施三：提高钝化Mg的利用率小组成员根据钝化镁颗粒在铁水中的行为特点，用正交实验法对喷吹参数进展了优化，确定出了最正确的喷吹参数。详细实施过程如下：〔一〕实验目的经过正交实验确定出钝化镁脱硫的最正确的喷吹参数。〔二〕调查目的钝化镁的利用率≥50%。〔三〕实验要素根据钝化Mg颗粒在铁水中的行为和脱硫机理，有三个要素需求确定最正确条件：A喷枪夹角；B载气喷吹流量；C喷枪枪位；〔四〕正交实验表在当前的消费实际参数设定值根底上扩展范围，每个要素选择3个位级，共进展9次实验。措施1：正交实验法确定最正确的喷吹参数对策实施三：提高钝化Mg的利用率〔五〕要素程度制表：周兴和时间：2021.4.1措施1：正交实验法确定最正确的喷吹参数对策实施三：提高钝化Mg的利用率〔六〕根据正交实验表所做实验结果如下：制表：周兴和时间：2021.4.1措施1：正交实验法确定最正确的喷吹参数对策实施三：提高钝化Mg的利用率〔七〕结果分析1、根据实验结果分析得知，主次要素依次为：枪位，载气流量，喷吹夹角。2、实验结果中最好的方案是A3B1C3，钝化Mg的利用率到达57.78%。〔八〕确定最正确喷吹参数根据实验结果，我们对所选最正确方案A3B1C3进展了验证，喷吹参数设定如下：喷枪夹角：12°载气流量：1.0m3·h-1枪位：860mm验证结果如下：

措施1：正交实验法确定最正确的喷吹参数对策实施三：提高钝化Mg的利用率钝化Mg的利用率提高到53.65%，到达了预期目的措施1：正交实验法确定最正确的喷吹参数回归对策实施三：提高钝化Mg的利用率根据铁水前后S对钝化Mg脱硫的影响，我们对脱硫效率进展了回归，得出不同的铁水S含量下的计算公式。优化计算公式根据回归的结果，我们针对不同的铁水初始S含量采用三段式计算。措施2：优化钝化Mg参与量的计算对策实施三：提高钝化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经过采取以上措施，2021年5、6月钝化Mg的平均利用率到达53.67%，超越了50%的预期值。钝化Mg单耗也从2021年的平均0.6-0.8kg/t降到了0.3-0.5kg/t，到达目的值。对策实施后，小组分别对2021年和2021年7月—9月脱硫剂数据进展统计对比,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经过本钱核算，脱硫剂本钱曾经从2021年的吨钢14.8元降到了当前的12.27元，低于活动前制定的12.5元的目的。目的值实践值14.812.512.27活动前十、效益计算小组成员对活动后的经济效益进