降低高爐燃料比

1、降低高爐燃料比第1頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四一、小組概況： 本小組成立于2010年9月，具有扎實的QC理論基礎(chǔ)知識、豐富的冶煉理論知識和生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，小組成員有行政領(lǐng)導(dǎo)、工程技術(shù)人員和班組骨干。河北新金煉鐵廠高爐降耗QC小組成立于2010年第2頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四組長任現(xiàn)生成員助工2人，技術(shù)人員2人，工程師3人小組名稱QC成本攻關(guān)小組注冊日期2010.9課題名稱降低5#爐綜合燃料比小組類型攻關(guān)型活動周期2011年1-5月份活動次數(shù)8次小組成員簡介姓 名性 別年 齡文化程度職務(wù)及職稱技術(shù)等級組內(nèi)分工任現(xiàn)生男41大專廠長工程師組長郭

2、江平男39大專技術(shù)科長工程師組員韓迅鋒男35大專高爐主任工程師組員張曉正男33中專高爐副主任助工組員劉占平男33中專高爐工長助工組員史明慶男42高中高爐工長技術(shù)員組員焦先超男36高中高爐工長技術(shù)員組員小組成員情況：第3頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四 二、選題理由： 廠部要求指標(biāo)5#爐綜合燃料比降低到525kg/t以下本工序存在問題中心氣流過盛，爐頂溫度偏高，煤氣利用率差，燃料比消耗偏高。選擇課題降低5#爐綜合燃料比第4頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四三、目標(biāo)值的確定：1、5#爐綜合燃料比降低到525kg/t以下。2、目標(biāo)值的可行性分析： 河北新

3、金鋼鐵有限公司煉鐵廠5#高爐自2006年3月份開爐以來，中心氣流過盛，爐頂溫度偏高，煤氣利用率差，燃料比消耗偏高等。根據(jù)5#高爐目前現(xiàn)狀，通過對外考察經(jīng)QC小組分析研究解決上述問題后，高爐應(yīng)具備降耗的條件，可以完成上述目標(biāo)。第5頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四四、現(xiàn)狀調(diào)查： 河北新金鋼鐵有限公司煉鐵廠5#高爐爐容493.26m3，于2006年開爐投產(chǎn)，長期以來入爐原料主要是72m2燒結(jié)料和球團礦。由于72m2燒結(jié)礦粒度不均勻，導(dǎo)致裝料制度與送風(fēng)制度不太匹配，氣流過盛，煤氣利用率較低，燃料比消耗偏高，雖采取多方面措施，但效果并不理想（見下表）。 第6頁，共37頁，2022

4、年，5月20日，0點54分，星期四表一：5#高爐20062010年部分消耗指標(biāo)匯總表20062010年度部分指標(biāo)匯總年度利用系數(shù)焦比煤比綜合焦比綜合燃料比礦比風(fēng)溫綜合品位06年3.82 415 110 503 525 1.633 1107 60.15 07年3.90 422 124 521 546 1.665 1114 58.78 08年3.56 427 120 523 547 1.692 1098 57.52 09年3.96 383 141 495 524 1.659 1069 58.36 10年3.67 383 160 513 546 1.68 1103 56.43 0610年平均3.80

5、 406 130 510 536 1.664 1095 58.30 第7頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四五、原因分析： 2011年2月15日，我們小組召開原因分析會，采用頭腦風(fēng)暴法對影響高爐消耗方面等多種原因進行分析，并把各種影響因素繪制出魚刺圖如下：第8頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四操作技能低高爐消耗控制富氧率低除塵設(shè)備效果差高爐設(shè)備陳舊噴煤量偏小冶強控制偏高頂壓低焦炭強度低員工責(zé)任心差燒結(jié)礦粒度不均勻綜合負荷偏低煤氣利用率偏低爐溫偏高綜合燃料比偏高環(huán)機法人料第9頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四六、要因確認：影響環(huán)節(jié)序

6、號末端原因確認標(biāo)準(zhǔn)確認過程確認方法結(jié)果確認時間負責(zé)人人1員工責(zé)任心差質(zhì)量體系檢查全部符合對生產(chǎn)過程進行專項審核，未發(fā)現(xiàn)不符合項。現(xiàn)場調(diào)查非要因2011年2月15日韓迅鋒2操作技能低員工技能操作標(biāo)準(zhǔn)員工素質(zhì)能滿足生產(chǎn)需要現(xiàn)場調(diào)查非要因2011年2月15日韓迅鋒料3富氧率偏低與同行業(yè)對標(biāo)對一天的消耗量進行統(tǒng)計現(xiàn)場調(diào)查要因2011年2月15日任現(xiàn)生4噴煤量低與同行業(yè)對標(biāo)對一天的消耗進行統(tǒng)計現(xiàn)場調(diào)查要因2011年2月15日任現(xiàn)生5焦炭強度低與同行業(yè)對標(biāo)對進廠焦炭抽查化驗現(xiàn)場調(diào)查非要因2011年2月15日郭江平6燒結(jié)礦粒度不均勻與同行業(yè)對標(biāo)現(xiàn)場抽查分析現(xiàn)場調(diào)查要因2011年2月15日郭江平第10頁，共3

7、7頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四環(huán)7除塵效果差與同行業(yè)對標(biāo)對現(xiàn)場灰塵進行測試現(xiàn)場調(diào)查非要因2011年2月15日張曉正機8高爐設(shè)備陳舊與同行業(yè)對標(biāo)對設(shè)備進行現(xiàn)場查看現(xiàn)場調(diào)查非要因2011年2月15日張曉正法9綜合負荷偏低與同行業(yè)對標(biāo)對一天的綜合負荷進行統(tǒng)計現(xiàn)場調(diào)查要因2011年2月15日郭江平10頂壓偏低與同行業(yè)對標(biāo)對一天的頂壓進行統(tǒng)計現(xiàn)場調(diào)查要因2011年2月15日韓迅鋒11冶強控制偏高與同行業(yè)對標(biāo)對一天的冶強進行統(tǒng)計現(xiàn)場調(diào)查要因2011年2月15日韓迅鋒12煤氣利用差與同行業(yè)對標(biāo)對煤氣進行抽查分析現(xiàn)場調(diào)查要因2011年2月15日韓迅鋒13爐溫偏高與同行業(yè)對標(biāo)對一天的爐溫進行統(tǒng)

8、計現(xiàn)場調(diào)查要因2011年2月15日韓迅鋒第11頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四 經(jīng)過小組成員對末端原因的確認，歸納出以下5方面主要原因： 1、冶強控制偏高，風(fēng)溫、頂壓使用偏低。2、富氧率偏低、導(dǎo)致噴煤量偏低。3、礦批偏大、料速較慢，爐頂溫度偏高 。4、爐溫偏高。5、燒結(jié)礦粒度組成不合理，5-10mm粒級偏高,基本在40%以上。第12頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四七、制定對策：序號要 因?qū)?策目 標(biāo)地 點負責(zé)人完成日期1冶強控制偏高，風(fēng)溫、頂壓使用偏低降低冶強、提高負荷，增加頂壓、降低壓差綜合燃料比降到525kg/t以下5#高爐郭江平2011年3

9、月2富氧率偏低、導(dǎo)致噴煤量偏低使用雙槍直管，實現(xiàn)大富氧、大噴煤綜合燃料比降到525kg/t以下5#高爐任現(xiàn)生2011年3月第13頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四3礦批偏大、料速較慢，頂溫偏高在大富氧的條件下縮小礦批、增快料速，降低頂溫、提高煤氣利用率綜合燃料比降到518kg/t 以下5#高爐張曉正2011年3月4爐溫偏高實施低Si冶煉綜合燃料比降到518kg/t 以下5#高爐韓迅鋒2011年3月5燒結(jié)礦粒度組成不合理，5-10mm粒級偏高，基本在40%左右實施以“精料”為原則的操作方針綜合燃料比降到518kg/t 以下5#高爐韓迅鋒2011年3月第14頁，共37頁，20

10、22年，5月20日，0點54分，星期四八、對策實施：（一）針對第一點冶強控制偏高，風(fēng)溫、頂壓使用偏低的原因： 采取了降低冶強、提高負荷，增加頂壓、降低壓差的措施 5#高爐大修開爐后，受原燃料市場條件的制約，煉鐵成本壓力較大，2011年3月份采取了降低冶強，提高綜合負荷，增加爐頂壓力，降低爐內(nèi)壓差的措施，取得了初步成效。月份熱壓kpa風(fēng)量m3/min冶強t/m3.d頂壓kpa壓差kpa綜合負荷實際風(fēng)速m/s2010年15月平均290 1838 1.31 144 1462.95 2382011年3月27016321.131561143.33211差值202060.1812320.3827表二：20

11、10年與2011年3月份指標(biāo)對比情況表第15頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四 由上表可以看出，2011年3月份控制冶強后，風(fēng)量下降206m3/min，冶強降低0.18t/m3.d，實際風(fēng)速降低了27m/s，爐頂壓力提高了12kpa。 降低冶強后，降低了煤氣流速，使?fàn)t料與煤氣接觸時間延長，同時也提高了煤粉的燃燒率，增加了爐內(nèi)間接還原度；提高頂壓不但可以進一步穩(wěn)定氣流，對降低消耗也起到關(guān)鍵的作用，使煤氣利用率進一步提高（見下文），綜合負荷在此基礎(chǔ)上也提高了0.38。第16頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四（二）針對第二點富氧率偏低、噴煤量偏低的原因?qū)嵤?/p>

12、了：使用雙槍直管，加大噴煤量，提高富氧率的措施 2010年以前5#高爐由于受制氧、噴煤生產(chǎn)能力的制約，大富氧、大噴煤的措施一直未能實施，進入2011年后隨著公司規(guī)模的擴大，高爐具備了大富氧大噴煤的能力，同年2月份高爐開始使用自制雙槍直吹管，由原來設(shè)計的14桿煤槍增加到21桿，煤量也由原來的12500kg/h提高到18000kg/h的水平，隨著高爐大噴煤的實現(xiàn)，大富氧也相應(yīng)跟上，富氧率由原來的1.35%提高到2.93%，最高可達3.7%，為大噴煤的順利實施提供了堅實的基礎(chǔ)。 2011年3月份平均煤比達到173kg/tfe，單天最高可達198kg/tfe，與0610年平均指標(biāo)相比可降低焦比15kg

13、/tfe以上，使煉鐵總體成本下降35元/tfe。第17頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四 （三）針對第三點料速慢，頂溫高的原因?qū)嵤?縮小礦批、增快料速，降低頂溫、提高煤氣利用率的措施 5#高爐自20062010年生產(chǎn)期間，始終堅持固定礦批調(diào)焦批的操作制度，礦石批重基本固定在24噸，料速穩(wěn)定在5.56批，由于原料條件及設(shè)備上的局限性，正常情況下料速很難突破6批料/小時，導(dǎo)致爐頂溫度偏高，煤氣利用率極差，燃料消耗居高不下，不但造成煉鐵成本的增加，對爐頂設(shè)備也構(gòu)成威脅。（見下表三）表三：爐頂溫度對比表項目東（）西（）南（）北（）平均（）2011年3月份1921861961941

14、922010年平均234222254239237差值4236584545第18頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四表三（附一）：爐頂溫度對比趨勢圖第19頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四 2011年3月為了提高料速對礦石批重多次調(diào)整，調(diào)整范圍1824噸，最終結(jié)合卷揚能力及高爐適應(yīng)情況將礦批調(diào)整在23噸，配合大富氧使料速提高至6.57批/小時，爐頂溫度平均下降了45，降低燃料比13kg/tfe。煤氣利用率提高了5%，使燃料比降低近40kg/tfe。（見下表四）表四：煤氣利用率對比表月 份CO2 值（%）利用率 （ %）2010年平均16%40%2011年

15、3月份18%45%差 值2%5%第20頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四（四）針對第四點爐溫偏高的原因：實施低Si冶煉的措施 高爐實踐研究表明生鐵si含量每降低1%，可降低燃料比4050kg/tfe。據(jù)此5#高爐結(jié)合原燃料及設(shè)備等情況，經(jīng)過分析討論，于2011年3月份開始實施了低si冶煉的措施，并取得初步成效。（見下表）月 份平均Si（%）降耗效果（kg/tfe）鐵水溫度（）2010年平均0.4317.214502011年3月份0.30121438差 值0.135.212第21頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四（五）針對燒結(jié)礦粒度組成不合理的原因：實

16、施了“精料”原則的操作方針 煉鐵理論和實踐表明，煉鐵精料技術(shù)水平對高爐生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)的影響率為70%。精料技術(shù)的主要要求是：高，即礦品位高、原燃料轉(zhuǎn)鼓強度高、燒結(jié)礦堿度高：穩(wěn)，即原燃料的質(zhì)量、成分和供應(yīng)量穩(wěn)定；均，即原燃料粒度均勻，5mm10mm粒級含量小于30%；小，即原燃料粒度偏小，燒結(jié)礦規(guī)格為10mm25mm的占70%，球團規(guī)格為8mm16mm，焦炭規(guī)格為5mm75mm；少，即含有害雜質(zhì)少、原料中含非鐵元素少、燃料中非可燃成分少、小于5mm粒級的爐料小于5%；好，即爐料的冶金性能好；熟，即爐料要用熟料（燒結(jié)礦、球團礦）。 下面就“精料”的方針進一步闡述：第22頁，共37頁，2022年，5月

17、20日，0點54分，星期四1、燒結(jié)礦粒度組成的變化對高爐帶來的效果 3月份原料結(jié)構(gòu)：72%的燒結(jié)料28%的球團礦 燃料結(jié)構(gòu)：華豐1/3陸順1/3承先1/3小焦噴煤 3月115日使用72m2燒結(jié)料， 3月1631日使用150m2帶燒料， 全月在高爐操作方針未變，爐況順行的條件下，僅僅是燒結(jié)礦粒度組成的變化就使得3月份上半月與下半月的燃料消耗情況猶如天壤之別（見表五）。第23頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四表五：2011年3月116日與1731日高爐指標(biāo)對比表日 期焦比kg/t煤比kg/t綜合焦比kg/t綜合燃料比kg/t綜合負荷富氧率%頂壓kpaCo2值%爐頂溫度利用系數(shù)

18、t/m3.d116日平均352 173 491 525 3.252.78153162264.011731日平均332 173 471 505 3.342.95154181923.98差值20020200.090.1712340.03第24頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四 由表五所示，在全月爐況順行的條件下，在原燃料質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、高爐操作方針等未改變的情況下，僅僅是燒結(jié)礦粒度組成發(fā)生變化就使得綜合負荷提高了0.09，綜合燃料比降低20kg/tfe，由此可大概推算出： 綜合負荷每提高0.1可降低燃料比20Kg/tfe左右第25頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，

19、星期四2、具體分析如下：（1）從“精料”方針的原則上分析：表六：150m2帶燒料與72m2平燒料的對比精料方針精料要求150m2帶燒料72m2料差值高品位高54.72%54.9%0.18%強度高78.18%77.16%1.018%穩(wěn)質(zhì)量、成分穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定-均510mm30%20.05%33.14%13.09%小1025mm70%63.71%29.96%33.75%少有害雜質(zhì)少配礦原料相同，成分基本穩(wěn)定-好冶金性能好-熟熟料率高全熟料全熟料- 第26頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四 由上表六看出，150m2燒結(jié)料整體趨于均勻穩(wěn)定，510mm的粒度占20.05%，1025m

20、m原料粒度達到63%以上，基本符合“精料”的方針；而72m2燒結(jié)料510mm的粒度多達30%以上，1025mm的粒度不足40%，且強度略低，與“精料”方針相差甚遠。 第27頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四（2）從高爐布料方面分析： 由于5#爐礦石布料角度較大，邊緣抑制較重，料面呈大漏斗狀，邊緣高中心低。用72m2燒結(jié)料時，由于粒度組成不均勻，在布料過程中就會出現(xiàn)環(huán)帶料量偏析現(xiàn)象，大塊礦石大部分流向中心，小塊礦石留在邊緣，破壞了多環(huán)布料的設(shè)計矩陣，使布料變得不穩(wěn)定且極難控制，雖經(jīng)多次調(diào)整但效果不佳。 2011年3月16日開始使用帶燒料后將這一問題基本解決，在布料過程中由于

21、原料粒度均勻，各環(huán)帶上的實際料量與設(shè)計矩陣料量大體相等，達到了多環(huán)布料各環(huán)帶上“均勻布料”的優(yōu)點，使得料面的漏斗變淺變小，料面趨于“平坦型”，煤氣流更趨于合理穩(wěn)定，尤其是爐頂溫度降低較明顯，煤氣利用率進一步提高，對降低高爐消耗產(chǎn)生巨大了影響。（上文已述）第28頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四九、效果檢查及效益計算： 1、效果檢查： 20062010年度指標(biāo)與2011年3月份指標(biāo)對比年 度利用系數(shù)t/m3.d焦比kg/t煤比kg/t綜合焦比kg/t綜合燃料比kg/t礦比t/t風(fēng)溫綜合品位%06年3.82 415 110 503 525 1.633 1107 60.15 0

22、7年3.90 422 124 521 546 1.665 1114 58.78 08年3.56 427 120 523 547 1.692 1098 57.52 09年3.96 383 141 495 524 1.659 1069 58.36 10年3.67 383 160 513 546 1.68 1103 56.43 0610年平均3.80 406 130 510 536 1.664 1095 58.30 2011年3月份3.993321734835181.692111456.22 第29頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四 通過上表數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)過QC小組全體成員的刻苦

23、努力及各方面的積極配合，5#高爐各項指標(biāo)均有所改善，尤其是燃料比指標(biāo)，全月達到518kg/tfe，比計劃目標(biāo)低7kg/tfe，圓滿完成了廠部預(yù)定的目標(biāo)！ 目標(biāo)完成了！第30頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四2.經(jīng)濟效益：1）經(jīng)過本次QC小組攻關(guān)，5#爐的綜合燃料比降到了518kg/tfe，超額完成的預(yù)定目標(biāo)525kg/tfe，并取得巨大的經(jīng)濟效益。 月份利用系數(shù)t/m3.d焦比kg/t煤比kg/t綜合焦比kg/t綜合燃料比kg/t礦比t/t風(fēng)溫綜合品位%0610年平均3.80 406 130 510 536 1.664 1095 58.30 2011年3月份3.993321734835181.692111456.22差值0.19744327180.028192.08第31頁，共37頁，2022年，5月20日，0點54分，星期四 通過以上數(shù)據(jù)對比噸鐵綜合燃料比降低值為：536518=18kg/tfe。5#爐日產(chǎn)量按2000t計算，每天降低燃料為：2000 18=36000kg=36t焦炭按1800元/噸計算，每天為公司節(jié)省資金：36 180