17LF热态钢渣循环利用技术的开发与应用QC攻关17

循环利用钢渣和回收钢水浇余技术的开发发表人:丁广友周晓红(技术科QC小组)发表单位:唐山钢铁股份有限公司第一钢轧厂发表日期:二OO六年三月LF（钢包炉）小组名称循环利用钢渣和回收钢水浇余技术的开发QC小组成立时间2005/1类型创新型单位技术科小组成员情况成员姓名性别年龄职称文化程度组长丁广友男31工程师大学副组长陆晓旭男42工程师大专组员周晓红女34高级工程师大学组员崔宝民男33工程师中专组员刘建晓男30技师中技组员郑勇顺男33技师中技一、小组概况制表人：丁广友2006年1月1二、选择课题唐钢第一钢轧厂于1999年6月投产，年产钢能力500万吨。配备铁水脱硫站2座，150吨转炉3座，150吨钢包精炼炉3座，VD精炼炉1座，2台方坯连铸机、2台薄板坯连铸机和1台常规板坯连铸机。LF(是钢包炉的英文缩写)的作用是造渣和加热，把转炉冶炼后的钢水成分进一步微调，并按一定的温度供给连铸，浇成合格的铸坯。1、课题背景制图人：丁广友2006年1月2、问题的提出在生产过程中，精炼的钢水在浇注后，钢包内无法避免地产生了部分浇余，浇余数量一般占到整炉钢水（150吨）的0.6%～1%，大量的热态钢渣搀杂着钢水浇余不但排放困难，而且降低了金属收得率，严重影响着企业的经济效益（见下页图示）。23、确定课题浇余钢水浇注成钢坯钢包浇注后剩余钢渣和钢水浇余剩余钢渣和钢水浇余折入渣罐中制图人：丁广友2006年1月为了找到一个既可以回收钢水浇余，又可以利用钢渣的办法，从2005年起，技术科成立了以开发钢渣循环利用技术为目的QC小组，即课题选定为：循环利用钢渣和回收钢水浇余技术的开发3三、设定课题目标1、课题目标：找出回收钢水浇余和减少钢渣排放的有效方法。2、目标值：减少钢水浇余和钢渣排放50%以上。12100%50%0%20%40%60%80%100%钢水浇余和钢渣排放制图人：丁广友2006年1月42004年QC目标四、提出方案及可行性分析1、提出各种方案小组成员围绕实现活动目标，提出了很多解决办法，经归纳为以下三种方案：方案一：由于钢水重，可以把剩余钢水浇余上面的钢渣折掉，再把钢水浇余折到LF的钢包中。方案二：把剩余钢水浇余的钢包吊到LF，由于钢水重，先把剩余的钢水浇余折到另一个钢包中，剩余的钢渣倒入渣罐排放。方案三：如果可能的话，把剩余钢水浇余的钢包吊到LF，再把钢水浇余连同钢渣同时折在另一个钢包中，重复使用钢渣，同时回收浇余。2、各种方案的选择方案一：把剩余钢水浇余上面的钢渣折掉，再把钢水浇余折到LF的钢包中,只能回收浇余,但不能减少钢渣的排放。方案二：与方案一实际上是同样的效果,只能回收浇余,但不能减少钢渣的排放。方案三：既能利用钢渣，同时可以回收浇余。53、各种方案的评估方案有效性可靠性可实施性经济性综合得分选定方案方案一△○◎○12不选方案二△○◎○12不选方案三◎○○◎16选定注：◎5分○3分△1分经过方案的评估打分,方案三综合评分为16分；方案二综合评分为12分；方案一综合评分为12分。确定方案三为实施方案，把钢水浇余连同钢渣同时折在另一个钢包中，重复使用钢渣，同时回收浇余。6四、根据“方案”三制定对策表序号对策目标措施完成时间负责人1试验回收钢渣和浇余掌握钢渣是否可以循环利用，满足生产要求。由生产调度每天指挥天车把钢包内剩余的钢渣和浇余折回LF重新使用，每天试验3-4次。2005年3月丁广友2现场跟踪试验并记录各种数据对试验过程中的各种数据和现象进行跟踪记录。对LF现场生产情况和数据跟踪记录，重点跟踪循环使用钢渣过程中脱除钢中硫的情况。2005年5月崔宝民刘建晓郑勇顺3对试验跟踪情况和数据总结分析验证方案是否确实可行，并确定下一步工作安排。小组成员每月中旬和月末召开2次会议，对试验情况和数据进行分析、研讨。2005年5月陆晓旭丁广友7五、实施过程制图人：丁广友2006年1月（LF）1、实施过程示意图82、实施过程现场图解2005年1～3月份，小组成员按方案三的试验方法，每天组织用天车把钢包剩余的钢渣和钢水浇余吊到LF折入另一个钢包循环使用，试验效果良好，不仅节约了造渣料，而且回收了钢水浇余。制图人：丁广友2006年1月93、试验过程分析试验次数2005年1～3月共组织了51次试验，其中38次钢渣和浇余全部回收利用，13次钢渣和浇余回收利用一半。试验炉次精炼生产过程情况⑴2005年1～3月,在把钢渣和浇余折入等待精炼的钢包后，冶炼过程中表现为升温速度快，脱硫速率正常，冶炼时间比未回收炉次缩短3～5分钟；⑵但有时转炉出钢过多，钢渣和浇余不能全部回收利用；⑶钢渣循环利用超过3次后，脱硫速率明显下降，需要排除一部分，同时补充新的渣料（石灰和萤石）。试验炉次出站钢水硫含量试验过程中，LF生产后钢水硫含量为0.004～0.007%，平均为0.006%，完全能满足工艺要求（标准要求≤0.008%）。QC小组成员分析结论2005年4～5月，小组成员通过对前3个月跟踪数据和现象的分析，得出结论：钢包内剩余的钢渣大部分可以利用LF循环使用，但随着循环使用次数的增加，钢渣的硫容量会逐步降低，因此需要补充新的渣料；在利用钢渣的同时，钢水浇余回收了。制表人：丁广友2006年1月10六、效果检查1、钢渣循环利用，使LF造渣料消耗显著降低，同时由于冷态的石灰和萤石加入量减少，浇余钢渣全部回收的炉次，可以不加渣料（原来每炉加入石灰1-1.2吨/炉，萤石0.4-0.6吨/炉），浇余和钢渣回收一半的炉次，可以少加渣料（一般加原来的1/3），此外由于热态钢渣的利用，节约了LF化渣过程消耗的电能（见下页图示）。2、由于钢渣的循环利用过程中回收了钢水浇余（0.8-1.5吨/炉），因此金属收得率提高了0.5～1%。3、到2005年4月，钢渣排放减少了60%以上。我们成功啦！！！11两种状态下精炼钢水升温趋势1535154015711590155015751600145014701490151015301550157015901610163016500101520时间(分钟)温度(℃)未回收钢渣的钢水温度钢渣回收后钢水温度4、LF冶炼前期试验炉次与未试验炉次升温状态图制图人：丁广友2006年1月12（2005年1～3月试验）七、与设定的目标对比2004年2005年1-3月份2005年4月份以后S1100%60%40%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%钢水浇余和钢渣排放13经QC攻关，钢水浇余和钢渣的排放显著降低，2005年4月份以后已经达到了40%，比预期的目标值50%低了10%。八、经济效益分析㈠直接经济效益2005年1～2005年12月，共回收利用钢渣9187炉⑴减少精炼冶炼过程中造渣料消耗的经济效益Q1截止2005年12月份，精炼钢渣循环利用率已经达到了90.5%，石灰用量减少（包括顶渣灰、精炼灰）7.5Kg/吨钢，萤石3.75Kg/吨钢，石灰0.23元/Kg，萤石0.43元/Kg，钢水平均容量按160吨/炉计，则降低造渣料消耗产生的效益为：Q1=（7.5×0.23+3.75×0.43）×160×9187=490.59万元⑵提高金属收得率的经济效益Q2采用热态钢渣循环利用技术，减少了钢水浇余的损失，按每炉钢平均回收钢水浇余0.8吨计，钢水浇余价格按1600元/吨计算，则回收浇余所产生的经济效益：Q2=0.8×1600×9187=1175.9万元14⑶节约电能消耗的效益Q3采用热态钢渣循环利用技术，缩短了精炼供电时间4.3分钟/炉，精炼变压设备为25000KWh，电能消耗按400KWh/min，电的价格为0.46元/KWh，则节约电耗所闯效益：Q3=0.46×400×4.3×9187=726.87万元⑷直接效益合计Q4Q4=Q1＋Q2＋Q3=490.59＋1175.9＋726.87＝2393.36万元㈡间接效益采用热态钢渣循环利用技术后，减少钢渣排放1.19万吨，减少比例达到60%（按每炉次减少1.3吨计）；节约电能1580.2万KWh，在目前全国能源十分紧张情况下，本项技术更具有节能、环保的社会意义。15经济效益分析财务部门核实结果技术科QC小组关于《循环利用钢渣和回收钢水浇余技术的开发》成果报告效益计算方法正确、数据真实可靠，效益真实有效。特此证明财务科2006年1月5日16九、巩固措施1、为确保本次QC攻关成果的实施，由技术科攻关小组专门制定了关于“循环利用钢渣和回收钢水浇余”的技术操作规程，对LF各班次小组成员进行培训。2、要求厂部在调度系统设立专人负责回收钢渣和钢水浇余，协调现场天车的指挥调配，避免影响生产节奏。3、在各班次和小组之间，开展回收钢渣和钢水浇余的小指标竞赛，对回收率排名前三位的给予加奖，提高职工的积极性。17十、总结和今后打算通过本次QC攻关活动，使小组成员在团队精神、个人素质和解决问题的信心等方面都有较大的提高；同时本次攻关活动，使大家对LF的钢渣有了进一步的认识，并且提高了理论知识水平。但目前小组成员一致认为：循环利用钢渣和回收钢水浇余的技术还有很多“文章”可做，而且目前回收的比例还有潜力可挖，因此要继续摸索其中的规律，争取把循环利用钢渣和回收钢水浇余的比例提高到90%以上。18衷心感谢大家！唐钢第一钢轧厂2006年三月（完）循环利用钢渣和回收钢水浇余技术的开发19