高炉QC小组提高喷煤比降低入炉焦比降低高炉燃料比

攻关课题：降低高炉燃料比单位：黄石新兴管业有限公司小组名称：炼铁厂高炉值班室QC小组发表人：发表时间：2014年4月14日目录一.小组概况二.选题依据三.现状调查四.目标确定五.原因分析六.要因确定七.制定对策八.对策实施九.效果检查十.巩固措施十一.遗留问题及下一步打算一、小组概况：本小组成立于2013年2月，具有扎实的QC理论基础知识、丰富的冶炼理论知识和生产实践经验，小组成员有行政领导、工程技术人员和班组骨干。黄石新兴炼铁厂高炉降耗QC小组成立于20103年小组成员情况：组长彭云雄成员值班室小组名称QC成本攻关小组注册日期2013.09课题名称降低高炉综合燃料比小组类型攻关型活动周期2013年11—2014年2月份活动次数2次小组成员简介姓名性别年龄文化程度职务及职称技术等级组内分工彭云雄男本科生产主任高学谦男中专炉长丁明春男本科炉内工长乔彪海男25大专炉外工长王晓勇男本科炉内工长高志刚男中专炉外工长陈明信男中专炉内工长祁鹏飞男25大专炉外工长武志军男本科炉内工长占玺男本科炉外工长二、选题依据提高煤比是高炉降本增效的重点。提高喷煤比可促进指标优化、生铁成本降低、降低入炉焦比、缓解焦炭紧张的压力、减少外购焦、平衡铁前生产、减少主焦煤资源的需求、降低炼焦煤的采购成本。为此，我们小组选定以“提高喷煤比，降低入炉焦比，降低综合燃料比”做为本次活动的课题。厂部要求指标本工序存在问题选择课题高炉综合燃料比降低到530kg/t以下中心气流过盛，炉顶温度偏高，煤气利用率差，燃料比消耗偏高。降低高炉综合燃料比选题理由：三、目标值的确定：1、高炉综合燃料比降低到530kg/t以下。2、目标值的可行性分析：黄石新兴管业有限公司炼铁厂高炉自2009年9月份开炉以来，中心气流过盛，炉顶温度偏高，煤气利用率差，燃料比消耗偏高等。根据本高炉目前现状，通过对外考察经QC小组分析研究解决上述问题后，高炉应具备降耗的条件，可以完成上述目标。四、现状调查：黄石新兴管业有限公司炼铁厂高炉炉容616m3，于2009年开炉投产，长期以来入炉原料主要是105m2带式烧结料和球团矿、生矿还配比本厂内部碎铁。入炉原料品种多度、结构复杂、粒度不均匀，导致装料制度与送风制度不太匹配，气流过盛，煤气利用率较低，燃料比消耗偏高，虽采取多方面措施，但效果并不理想（见下表）。表一：高炉2009—2013年部分消耗指标汇总表2009—2013年度部分指标汇总年度利用系数焦比煤比综合焦比综合燃料比矿比风温综合品位09年3.7238315050853327.1115053.2410年3.8037815850453627.8117052.7811年3.7637015549453528.05118053.5612年3.7637515650053128.18118054.0513年3.7937815649353428.32118554.6609—13年平均3.7637415550253327.89117553.24五、原因分析：2013年9月1日，我们小组召开原因分析会，采用头脑风暴法对影响高炉消耗方面等多种原因进行分析，并把各种影响因素绘制出鱼刺图如下：操作技能低高炉消耗控制富氧率低除尘设备效果差高炉设备陈旧喷煤量偏小冶强控制偏高顶压低焦炭强度低员工责任心差烧结矿粒度不均匀综合负荷偏低煤气利用率偏低炉温偏高综合燃料比偏高环机法人料六、要因确认：影响环节序号末端原因确认标准确认过程确认方法结果确认时间负责人人1员工责任心差质量体系检查全部符合对生产过程进行专项审核，未发现不符合项。现场调查非要因2013年9月1日彭云雄2操作技能低员工技能操作标准员工素质能满足生产需要现场调查非要因2013年9月1日高学谦料3富氧率偏低与同行业对标对一天的消耗量进行统计现场调查要因2013年9月1日高学谦4喷煤量低与同行业对标对一天的消耗进行统计现场调查要因2013年9月1日高学谦5焦炭强度低与同行业对标对进厂焦炭抽查化验现场调查非要因2013年9月1日彭云雄6烧结矿粒度不均匀与同行业对标现场抽查分析现场调查要因2013年9月1日彭云雄环7除尘效果差与同行业对标对现场灰尘进行测试现场调查非要因2013年9月1日孙建卜机8高炉设备陈旧与同行业对标对设备进行现场查看现场调查非要因2013年9月1日冯英好法9综合负荷偏低与同行业对标对一天的综合负荷进行统计现场调查要因2013年9月1日高学谦10顶压偏低与同行业对标对一天的顶压进行统计现场调查要因2013年9月1日高学谦11冶强控制偏高与同行业对标对一天的冶强进行统计现场调查要因2013年9月1日高学谦12煤气利用差与同行业对标对煤气进行抽查分析现场调查要因2013年9月1日高学谦13炉温偏高与同行业对标对一天的炉温进行统计现场调查要因2013年9月1日高学谦经过小组成员对末端原因的确认，归纳出以下5方面主要原因：1、冶强控制偏高，风温、顶压使用偏低。2、富氧率偏低、导致喷煤量偏低。3、矿批偏小、料面平铺不均匀，炉顶温度偏高。4、炉温偏高。5、原料粒度组成不合理，入炉的含粉较多，其中烧结矿5-10mm粒级偏高,基本在40%以上。七、制定对策：序号要因对策目标地点负责人完成日期1冶强控制偏高，风温、顶压使用偏低降低冶强、提高负荷，增加顶压、降低压差综合燃料比降到525kg/t以下高炉彭云雄2013年9月2富氧率偏低、导致喷煤量偏低使用双枪直管，实现大富氧、大喷煤综合燃料比降到525kg/t以下高炉彭云雄2013年9月3矿批偏小、料面不匀，顶温偏高在大富氧的条件下扩大矿批、降低料速，降低顶温、提高煤气利用率综合燃料比降到530kg/t以下高炉彭云雄2013年9月4炉温偏高实施降低Si冶炼综合燃料比降到530kg/t以下高炉高学谦2013年9月5烧结矿粒度组成不合理，5-10mm粒级偏高，基本在40%左右实施以“精料”为原则的操作方针综合燃料比降到530kg/t以下高炉高学谦2013年9月八、对策实施：（一）针对第一点冶强控制偏高，风温、顶压使用偏低的原因：采取了降低冶强、提高负荷，增加顶压、降低压差的措施高炉大修开炉后，受原燃料市场条件的制约，炼铁成本压力较大，2013年9月份采取了降低冶强，提高综合负荷，增加炉顶压力，降低炉内压差的措施，取得了初步成效。表二：2013年与2014年1月份指标对比情况表月份热压kpa风量m3/min冶强t/m3.d顶压kpa压差kpa综合负荷实际风速m/s2013年9—2013年11月平均29018381.451501404.002412014年3月28018001.351571233.72223差值－10－38－0.107－170.28－18由上表可以看出，2013年9月份控制冶强后，风量下降38m3/min，冶强降低0.10t/m3.d，实际风速降低了18m/s，炉顶压力提高了7kpa。降低冶强后，降低了煤气流速，使炉料与煤气接触时间延长，同时也提高了煤粉的燃烧率，增加了炉内间接还原度；提高顶压不但可以进一步稳定气流，对降低消耗也起到关键的作用，使煤气利用率进一步提高（见下文），综合负荷在此基础上也提高了0.18。（二）针对第二点富氧率偏低、喷煤量偏低的原因实施了：使用双枪直管，加大喷煤量，提高富氧率的措施2013年以前高炉由于受制氧、喷煤生产能力的制约，大富氧、大喷煤的措施一直未能实施，进入2014年后随着公司指标目标的要求，对新兴股份五大工业园区进行月底“裸对标”指标评比。高炉应具备大富氧大喷煤的能力，以前由于风口玻璃不干净，更换玻璃困难，风口观察不到位，严重影响喷煤。去年5月份进过技术人员的苦思冥想，对风口镜套管加长并在中间位置安装了手动阀门，极好的控制了换玻璃抽风口盖板的情况。18个风口光亮无比，红光闪耀。对炉内的喷吹了如指掌。煤量也由原来的15500kg/h提高到17000kg/h的水平，随着高炉大喷煤的实现，大富氧也相应跟上，富氧率由原来的2.35%提高到3.3%，最高可达3.6%，为大喷煤的顺利实施提供了坚实的基础。2014年1月份平均煤比达到167kg/tfe，单天最高可达172kg/tfe，与09—13年平均指标相比可降低焦比13kg/tfe以上，使炼铁总体成本下降3—5元/tfe。（三）针对第三点料速慢，顶温高的原因实施:扩大矿批、降低料速，降低顶温、提高煤气利用率的措施高炉自2009—2013年生产期间，始终坚持固定矿批调焦批的操作制度，矿石批重基本固定在27.6吨，料速稳定在6.5批，由于原料条件及设备上的局限性，正常情况下料速很难突破6批料/小时，导致炉顶温度偏高，煤气利用率极差，燃料消耗居高不下，不但造成炼铁成本的增加，对炉顶设备也构成威胁。（见下表三）表三：炉顶温度对比表项目东（℃）西（℃）南（℃）北（℃）平均（℃）2014年1月份1921861961941922013年平均234222254239237差值－42－36－58－45－45表三（附一）：炉顶温度对比趋势图炉顶温度对比趋势图05010015020025030012345项目℃2014年1月份2013年平均2013年11月为了降低料速对矿石批重多次调整，调整范围26—27吨，最终结合卷扬能力及高炉适应情况将矿批调整在28.6吨，配合大富氧使料速降低至6—5.8批/小时，炉顶温度平均下降了45℃，降低燃料比13kg/tfe。煤气利用率提高了5%，使燃料比降低近30kg/tfe。（见下表四）表四：煤气利用率对比表月份CO2值（%）利用率（%）2013年平均16%40%2014年1月份18%45%差值2%5%（四）针对第四点炉温偏高的原因：实施低Si冶炼的措施高炉实践研究表明生铁si含量每降低1%，可降低燃料比40—50kg/tfe。据此高炉结合原燃料及设备等情况，经过分析讨论，于2013年9月份开始实施了降低si冶炼的措施，并取得初步成效。（见下表）月份平均Si（%）降耗效果（kg/tfe）铁水温度（℃）2013年平均0.5517.214502014年1月份0.45121438差值－0.10－5.2－12（五）针对烧结矿粒度组成不合理的原因：实施了“精料”原则的操作方针炼铁理论和实践表明，炼铁精料技术水平对高炉生产技术指标的影响率为70%。精料技术的主要要求是：高，即矿品位高、原燃料转鼓强度高、烧结矿碱度高：稳，即原燃料的质量、成分和供应量稳定；均，即原燃料粒度均匀，5mm—10mm粒级含量小于30%；小，即原燃料粒度偏小，烧结矿规格为10mm—25mm的占70%，球团规格为8mm—16mm，焦炭规格为5mm—75mm；少，即含有害杂质少、原料中含非铁元素少、燃料中非可燃成分少、小于5mm粒级的炉料小于5%；好，即炉料的冶金性能好；熟，即炉料要用熟料（烧结矿、球团矿）。下面就“精料”的方针进一步阐述：1、烧结矿粒度组成的变化对高炉带来的效果1月份原料结构：73%的烧结料＋14%的球团矿+12%的生矿+1%的碎铁燃料结构：淮北4/14＋中安3/14＋启航4/14＋3/14广源＋焦丁+喷煤1月1—15日1—9仓振动筛备料时间短，1月16—30日1—9仓振动筛全部清理并延长备料时间全月在高炉操作方针未变，炉况顺行的条件下，仅仅是烧结矿粒度组成的变化就使得1月份上半月与下半月的燃料消耗情况犹如天壤之别（见表五）。日期焦比kg/t煤比kg/t综合焦比kg/t综合燃料比kg/t综合负荷富氧率%顶压kpaCo2值%炉顶温度℃利用系数t/m3.d1—16日平均3721635025353.752.78155162263.5517—30日平均3621634925253.842.95157181923.5差值－100－10－200.090.1722－34－0.05表五：2014年1月1—16日与17—30日高炉指标对比表由表五所示，在全月炉况顺行的条件下，在原燃料质量、结构、高炉操作方针等未改变的情况下，仅仅是烧结矿粒度组成发生变化就使得综合负荷提高了0.09，综合燃料比降低20kg/tf