降低诺兰达反应炉渣含铜.docx
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降低诺兰达反应炉渣含铜
QC小组活动
成果汇报
熔炼车间诺兰达工段QC活动小组2004年度
二零零四年十二月
一.小组概况。
1.小组概况:
小组名称:
诺兰达工段QC小组成立时间:
2004.1
课题名称:
降低诺兰达反应炉渣含铜
小组类型:
现场攻关型组长:
万军
活动日期:
2004.1至2004.12课题注册时间:
2004.1
小组成员:
十二人注册编号:
活动频次:
1次/月
2.小组成员简介:
人员组成
姓名
性别
职称
文化程度
受TQC教育
组长
万军
男
主任
本科
96小时B级
组员
朱燃
男
副主任
本科
96小时B级
组员
张建国
男
工段长
大专
48小时C级
组员
骆袆
男
副工段长
本科
96小时C级
组员
黄东来
男
班长
中专
48小时C级
组员
熊林
男
副班长
中专
48小时C级
组员
管彦龙
男
主控组长
本科
96小时C级
组员
李正顺
男
1#操作手
中技
48小时C级
组员
曾永新
男
1#操作手
中技
48小时C级
组员
谭海
男
炉后组长
中技
48小时C级
组员
郑艳阳
女
办事员
大专
48小时C级
3.活动情况
自2004年元月至十二月份止,小组活动了一十二次,做到了记录齐全,成员参加率99%,共十二个月进行了一次PDCA循环。
二.选题理由:
诺兰达炉97年投产至今,受国内矿品质的影响,一直难以实现设计目标。
长期在低氧浓水平下操作[氧浓37%~40%],保证不了熔炼过程中的热平衡,只有通过提高入炉炉料中进口矿的比例,才能维持反应炉的热平衡。
为了提高粗铜产量,保证生产直收率,尽量少用或不用进口矿,降低原料成本,响应公司“加强管理,再降成本”的号召。
今年,诺兰达采取高氧浓低硫量条件下的富氧操作。
风眼氧浓提高到43%~46%,入炉炉料中低硫矿配比提高到80%左右,炉料中总含硫量,由原25%降低到22%左右,整个诺兰达生产工艺水平有了质的提高。
与前几年的操作模式有本质上的区别,四项工艺指标均有很大的改变。
由于鼓风氧浓度提高,使风眼区反应剧烈,磁铁{Fe3O4}产生迅速,加上入炉炉料中总含硫量只有22%,再加上,诺兰达炉承担了委托加工一万吨铜砂的处理任务,导致诺兰达炉渣性控制变得非常困难,渣含铜有明显提高,接近6%。
年初,公司预定的生产计划为年产12.4万吨金属铜,外运渣含铜控制为1万吨[渣含铜与产出铜的百分比为8.06%],后因市场铜价上扬,计划变更为年产14.4万吨金属铜,外运渣含铜控制为1.04万吨[渣含铜与产出铜的百分比为7.22%]。
在上一次PDCA循环中,本小组基于业已成熟的生产模式,通过建立健全各项有利于降低渣含铜的规章制度,已将渣含铜基本控制在4.0%左右。
但是,以公司计定的全年生产计划来看,即使将渣含铜控制在4%左右,如果不控制出厂渣总量,控制渣含铜的任务也难以完成。
在新的工艺模式下,本小组结合生产现状,根据高氧浓低硫量的操作条件下,渣含铜明显升高的现象,选择了“加强管理,努力降低诺兰达炉渣含铜”这一活动课题,在这一次PDCA循环中根据新工艺要求,以建立健全新的操作模式和新操作模式下人员技能培训为重点,努力降低诺兰达反应炉的渣含铜,提高直收率降低成本。
三.现状调查
1.铜损失的形式:
要了解铜损失的原因,就要知道铜损失的形式。
通过长期的摸索和实践,以即各种生产数据表明,损失的形式有机械损失和化学损失两种,另外入炉炉料的成份对渣含铜损失有较大的影响,炉子内部情况不同。
铜损失形式就不同。
例如:
当温度过低或过高和炉渣成份不好时,表现出来的损失形式主要是机械损失,当氧浓高、氧势过强时,磁铁{Fe3O4}产生迅速时,损失形式主要是化学损失。
2.分析渣含铜损失的形式
通过对渣含铜损失形式的分析,我们就可以找出影响诺兰达炉渣含铜的主要因素。
因素有:
冰铜品位.、炉渣成份、炉料成份、富氧浓度、熔池温度、沉淀区大小、熔体深度和渣口形势。
〈1〉冰铜品位对渣含铜的影响
诺兰达炉在初期时品位规定在70%,根据几年来的生产总结我们将冰铜品位控制在60%~68%之间,控制操作比较平稳顺利,根据生产过程中,冰铜和炉渣的试样对比分析,我们发现当冰铜品位升高时,渣含铜随之升高。
由图可见冰铜品位升高,渣含铜也随之升高,当品位大于70%后渣含铜显著升高。
〈2〉入炉炉料和渣型的选择对渣含铜的影响
在新的工艺要求下,入炉炉料中低硫矿及杂矿的加入量大幅提高。
这对控制成本的作用是显而易见的,但给渣含铜的控制带来一定的难度,因为低硫矿中各种重金属成份及脉石较多,导致熔炼温度升高,直接影响了渣型的选择和渣性的控制,导致渣含铜的攀升。
今年,诺兰达炉承担了委托加工一万吨铜砂的处理任务,铜砂是主要成份为高含铜、高磁铁的难熔物料,铜砂入炉后不但不能放热,还要大量吸热才能熔化。
在其它冶炼条件不变的情况下,铜砂的加入量变化与渣含铜的变化是成正比的。
(如图)
铜砂量
渣型的选择上,这一周期我们根据以往的经验铁硅比控制在1.7左右,但效果不理想,渣性差,渣含铜高。
经过大家分析、试验后将铁硅比控制在1.4~1.6之间,渣性有明显改善,渣含铜也有所下降。
由图可见铁硅比小于1.4或大于1.6渣含铜都呈上升趋势。
〈3〉熔池温度对渣含铜的影响
各种矿源有不同的适宜熔炼温度,当温度合适时渣含铜较低,但温度过高或过低时,都会使渣含铜升高。
a.温度过高时〈大于1220℃〉,渣、铜流动性趋于一致,从而不能得到很好的沉淀,明显会使渣含铜升高。
b.温度过低时〈小于1180℃〉,会增加机械夹带的铜损失,而且会使石英部分未熔化,渣性变差,渣含铜升高。
由图可见温度小于1180℃或大于1230℃,渣含铜呈明显上升趋势
〈4〉富氧浓度对渣含铜的影响
采用高富氧浓度操作能有效提高生产能力,并提高低含硫量炉料的处理量,
但是风眼吹炼区氧势升高,磁铁{Fe3O4}产生速度加快,渣含铜也会升高。
由图可见氧浓对渣含铜的明显影响。
〈5〉熔池深度和沉淀区形势对渣含铜的影响
总熔体面的高低,直接影响炉内熔体的搅拌程度,熔体面越高越不利于搅拌,不利于铜渣分离,也影响到抛料率。
熔体面越低搅拌越剧烈,也不利于铜渣分离,故此在操作过程中应做到严格控制,合理安排放渣,保证适宜的熔池深度,即总液面不超过1650mm,渣层厚在300mm~500mm之间,冰铜面不超过1250mm。
沉淀区形势在整个生产周期中必将逐渐变小,沉淀区越小,熔体沉淀越不好,铜渣分离不清,渣含铜势必逐渐升高。
故在整个生产周期中,要尽力维持炉结厚度不要升高过快,需要在一个生产周期内保持在900mm以下。
〈6〉渣口形势对渣含铜的影响
渣口有大物块堵塞时,冰铜极易流出。
渣口未打开,渣性又粘,炉渣排不出来。
此时,冰铜有可能乘势流出,造成渣含铜升高。
四、目标值
渣含铜是诺兰达生产成本中最重要的一项。
在前几年的生产实践中,富氧浓度控制在39%以下,生产模式日渐成熟,在上一次PDCA循环中,渣含铜已经基本控制在4%。
今年我们根据生产经营形势要求,诺兰达炉工艺有了大幅改进,富氧浓度大幅提高,要求控制在43%~46%。
由于新的操作模式尚未定型,入炉炉料中,低硫矿配比较大,总含硫量较低,渣性难以控制,渣含铜基本在6%左右,本小组基于成熟模式下的生产经验,力争在这一次PDCA循环中将渣含铜降至3.8%,并将出厂外运渣含铜控制为1.04万吨,以达到圆满完成公司和厂下达的生产任务的目标。
如果估数每天产渣68包除去进反射炉21包,每包渣18吨计,那么降低2.2%品位的渣含铜,一天就可以避免18.612吨的粗铜损失,按一年生产320天计算可避免5955.64吨的粗铜损失,再加上外运渣含铜控制为1.04万吨,可减少粗铜损失1206.4吨,两项相加共计可以减少粗铜损失7162.04吨,按粗铜每吨1.2万元计算,就可以产生8594.448万元的经济效益,这是非常可观的。
五、原因分析和要因确定
a、原因分析
基于现状调查的结果,和日常工作中取得的工业数据记录,我们对渣含铜高于3.8%的各种情况进行了原因和关联分析。
需要另外说明的是关于控制出厂渣总量:
诺兰达炉的炉渣大部分是外运到渣环冷处理,另一部分进入反射炉进行贫化,如果加大入反射炉进行贫化的渣量,则既减少了运费又提高了金属铜的直收率。
但是反射炉处理诺炉渣的能力受很多客观条件的制约。
所以,以每班8小时进7包诺炉渣为目标,努力减少外运渣量,以达到控制外运渣含铜的目的。
b.要因确定
综合上述因素和关联,我们对渣含铜高于3.8%的原因进行了分类。
编号
原因
渣含铜高于3.8%的渣样
累计
比率
累计比率
A
炉料与渣型
155
155
42.5%
42.5%
B
熔池温度
90
245
24.7%
67.2%
C
冰铜品位
65
310
17.8%
85.0%
D
熔池深度和沉淀区
35
345
9.6%
94.6%
E
渣口形势
10
355
2.7%
97.3%
F
其它
10
365
2.7%
100%
合计
365
100%
c.根据原因分类作排列图进行分析。
从排列图中可以看出,炉料与渣型、熔池温度、冰铜品位、熔池深度和沉淀区,是造成渣含铜高于3.8%的主要因素。
只要重点解决这四个方面的问题,就可以将渣含铜高于3.8%的情况降低94.6%,从而把渣含铜控制下来,并稳定控制在3.8%。
渣含铜高于3.8%的原因和关联分析图
通过运用关联图找出了渣含铜高于3.8%的原因和关联
六、制订对策
综合上述主要原因和其他多种原因,我们制定如下对策表
项目
现状
措施
负责人
实施期限
炉料成分
混合不均,单位时间内成分不稳定,杂质多
勤取样、多观察,与调度、备料多协调,争取料源情况稳定,杂质杂物少
万军
整个周期
铜砂加入量的控制
不能根据炉况合理安排加入量
限制最大加入量和加铜砂时炉温要控制好
朱燃
骆毅
整个周期
渣型控制
渣型不稳定,渣性不稳定,铁硅比变化大
勤取样、勤观察,1号工加强操作严格将铁硅比控制在1.4~1.6
张建国
骆毅
管彦龙
整个周期
熔池温度
温度波动范围大
高温计不准
要求仪表工每天在停炉例检时,校正一次高温计,1号工加强操作争取将炉温稳定在1180~1220℃
管彦龙
李正顺
曾永新
整个周期
冰铜品位
不同批次的料源之间的冰铜品位变化大,波动在59%~74%之间
与调度协调争取每批次料源间的成分变化不要过大,1号工加强操作争取品位波动在63%~69%
管彦龙
李正顺
曾永新
整个周期
熔池深度
冰铜面不高,渣层厚度控制不稳定
冰铜面达到1100mm才放铜,渣层厚控制在300~500mm之间
黄东来
熊林
谭海
整个周期
沉淀区
炉结逐渐升高,沉淀区空间变小
加强炉后工放渣的操作技能正确使用空气枪,1号工要灵活操作,保证有足够的冰铜面,争取炉结控制在300mm以下
熊林
谭海
整个周期
富氧控制
氧浓波动大
42%~49%之间波动
1号工控制氧浓在44%~48%之间波动,勤观察、勤调节、多与调度、转炉、制氧协调
管彦龙
李正顺
曾永新
整个周期
七、执行计划
为了将实施对策很好的执行,经过QC小组全员会议决定在执行计划时,将计划负责人扩大到各班1号、2号操作工和各岗位人员,以争取全员参与。
1、以各班长为责任人,每班结束后,对班中生产过程进行总结,对各项记录和工业数据进行汇总和计算,作为QC小组活动的原始数据记录,再提交QC小组全会进行汇总和记录。
2、针对炉料成分的问题,每班取3次炉料样,当炉料出现较大的,出现目视可区分的变化时要立即取样,交与质检分析,根据料样数据记录与调度、备料协调。
3、渣型控制、熔池温度、冰铜品位、熔池深度、沉淀区形势、氧浓控制因与班中生产密切相关,具体实施由各班班长在生产中进行指挥控制,加强各岗位的分工合作,并由1号工作好各项记录,并在班后进行数据分析、计算、分列图表汇总,经班长核查后,交由QC小组全员会议汇总。
4、QC小组成员每2周进行一次全员会议,对纪录数据进行汇总和分析,总结控制效果,做到活动记录详细,各项数据准确。
八、效果检查
当我们将温度控制在1180~1210℃之间,同时铁硅比控制在1.4~1.6时,达到我们的目标值,将渣含铜基本稳定地控制在了3.8%。
由于小组成员和全体职工的共同努力,我们的工作取得了显著的成绩,渣含铜由平均6%降至3.8%左右,圆满完成了预期目标。
通过全员的努力,反射炉基本保证了每班8小时进5~7包诺炉渣,以减少的外运渣量来看,年产14.4万吨金属铜,外运渣含铜控制为1.04万吨的全年结算目标圆满完成。
九、标准化工作
在这一次PDCA循环,根据新工艺,和日常工作的经验总结,我们建立了全新的操作模式,并针对新操作制定了新的工作标准,并围绕标准进行全员的技能培训。
标准化工作项目表
项目
工作标准
1号操作
工操作
1.温度控制在1180~1200℃,不能低于1175℃,不能高于1230℃
2.每次放渣都到现场观察渣温、渣性
3.冰铜品位控制在63~68%
4.了解石英情况,炉渣铁硅比控制在1.4~1.6
5.冰铜面不能高于1200m
6.铜砂加入量,根据炉况及时调节。
7.各岗位情况即时汇总到1号工,1号工要根据情况灵活及时处理
2号操作
工操作
1.每半小时巡检一次,及时清理抛料口、炉口结焦
2.对炉渣的情况及时反馈给1号工
3.每次放铜前要量钎子,及时反馈炉结、冰铜面情况
放铜工
1.勤捅风眼,风压一般不超过0.095Mpa
2.半小时一个风眼样
放渣工
1.每2包渣一个渣样
2.放渣带铜必须堵住渣口
3.空气枪不能斜吹
4.渣性较好时,及时联系反射炉进渣。
加料工
1.炉料含水不能大于8%,如含水大应及时汇报
2.申克秤边必须有人在场,杜绝袋子、大块入抛料机
3.如料源有可目视区别的变化,立即取样并汇报给一号工
十、巩固措施
为巩固所取得的成果,我们制定如下措施
1.每月固定分班进行一次全员培训
2.各班由班长负责在班中不定期进行在岗技能培训
3.由工段负责每季度对各班考核一次,并针对考核结果反馈给各班班长,由情况进行再培训。
十一、总结回顾及今后打算
在各级领导的关心和各级技术人员的支持下,我们虽然取得一定的成绩,成功的降低了渣含铜,但我们还应该看到以下几点不足:
1.渣含铜在每天的生产周期中波动还是比较大,在±0.8%之间。
2.由于各岗位操作人员的个人操作能力有一定差距,不能保证控制的严格一致性。
3.由于外部环境的影响,如矿源的影响,转炉用氧造成的氧浓波动,硫酸烟气的处理能力等,所造成的工业控制困难,还需进一部加强协调和改进。
因此,我们要总结各方面的经验,结合ISO9001质量体系认证的标准,进一步加强管理,完善各方面的条件,提高操作技能,争取在下一周期的生产中创造更好地成绩,进一步改进工艺,降低渣含铜。
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- 降低 诺兰达 反应 炉渣