武钢股份炼钢总厂三分厂OG自主管理小组(第九名).doc

提高转炉风机作业率
武钢股份炼钢总厂三分厂OG自主管理小组
一 、小组概况
小组名称
武钢股份炼钢总厂三分厂炼钢车间OG自主管理小组
格言
持续改进 追求卓越
成立时间
1995年10月
注册时间
2008年1月
注册号
WG-08LGZC162
活动时间
2008年1月—2008年10月
活动次数
23次
课题类型
现场型
小组人数
7人
参加率
100%
活动课题
提高转炉风机作业率
序 号
姓 名
文化程度
职 称
小组分工
TQC教育情况
1
张克辉
本科
工程师
组长（全面负责）
合格
2
舒立先
大专
技师
组织策划实施
合格
3
吴经伦
本科
工程师
技术指导
合格
4
王瑛华
本科
高级技工
分析整理
合格
5
李汉华
高中
技师
组织实施
合格
6
孟献红
高中
高级技工
现场实施
合格
7
王友军
大专
高级技工
现场实施
合格
历史成绩
2003年武钢集团公司QC成果二等奖、2007年武钢股份QC成果一等奖
工艺简介：
（1） 转炉生产时，风机通过高速运转产生的吸力，将炼钢产生的烟气，经烟道、洗涤塔净化除尘后，送入后工序。风机属于转炉生产的关键设备。
（2） 工艺要求转炉风机不间断持续运行，既分为转炉吹炼高速运行和非吹炼期低速运行。
（3）风机作业率是指：除去停机时间，风机实际运行时间占要求运行时间的比例。

二、选题理由
厂部目标
现 状
课题选定

提高转炉风机作业率
2007转炉风机作业率平均96.11%，未能达到2008年目标。
2008年厂考核指标：转炉风机作业率≥97.5%

三、确定目标
由于是厂部提出明确要求，因此我们目标是：通过攻关，将转炉风机作业率提高到97.5%,为钢厂生产提供保障。
96.11%
97.5%
活动前
目 标

四、目标可行性分析
1.现场取证分析
小组成员对07年1月至12月，风机停机时间进行统计，如下表：
月份
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
风机停机检修次数
4次
6次
6次
5次
3次
5次
6次
5次
4次
3次
5次
4次
风机停机检修时间
26
小时
30
小时
36
小时
28
小时
24
小时
29
小时
33
小时
31
小时
27
小时
23
小时
29
小时
25
小时

累计
时间

341 小时
小组并对停机检修原因进行分类统计，如下表：
序号
因素
频数
累计频数
频率％
累计频率％
1
风机异常停机检修
267 小时
267
78.3%
78.3%
2
转炉设备检修连锁停机
29 小时
296
8.6%
86.9%
3
煤气管道检修风机停机
20 小时
316
5.8%
92.7%
4
更换部件停机检修
15 小时
331
4.4%
97.1%
5
其他停机
10 小时
341
2.9%
100%

0
70
140
210
280

异常停机检修
煤气管道
泄露停机
转炉设备
连锁停机
更换部件
停机
其它
78.3
86.9
92.7
97.1

80
60
40
20
0
100
频数 N=341
累计百分比（%）
20
267
15
350
29
10

从排列图看出：风机异常停机检修267小时，约占总数78.3％ ，是影响风机作业率的关键问题。

2. 可行性分析
历史最好成绩
同类对比
人员素质
我厂2002年5月转炉风机
仅停机2次，检修13时间，
作业率达98.2%。
据了解，武钢炼钢四分厂，
2007风机作业率达97.8%，
并且风机型号相似。

攻关小组成员多年从事
本岗位工作，且具有一
定QC活动经验。

目标

97.5%
能达到风机作业率
风机异常停机，是影响风机
作业率的关键问题。通过攻关
将风机异常停机时间降低50%*
主要症结
*注解：8760－（ 341全年总停机时间－267全年风机异常停机时间×50%）
8760 小时 全年时间
×100%＝97.63%

五、原因分析
小组成员针对影响风机作业率关键问题“风机异常停机”进行了关联图分析。
风机异常停机
风机运行
程序停机
风机电器
部分停机
风机机械
部分停机
风机异常情
况处理不当
1.职工技能培训不够
风机轴承
温高停机
振动检测
仪器失真
PLC系统
故障
8.振动检测仪器故障
7.PLC系统死机
3.叶轮结灰不均匀
2.电机温高停机
4.叶轮备品制造误差
风机电
机停机
5.润滑油缺失
叶轮质
量缺陷
6.风机区域烟气含尘量高
风机振动
高报停机
风机叶轮结灰失去平衡

最后找到8条末端因素。

六、要因确认
小组针对末端因素制定要因确认计划表，如下：
序号
末 端 原 因
确 认 方 法
确 认 内 容
标 准
负责人
完成时间
1
职工技能培训不够
调查分析
职工技能考试、
岗位操作证等
《工种持证管理规定》
《炼钢车间培训办法》
张克辉
2月1日前
2
电机温高停机
现场调查和数据分析
查询统计电机故障记录
全年电机检修时间
≤12小时
李汉华
2月1日前
3
叶轮结灰不均匀
现场调查
分析
风机叶轮结灰，导致震动高停机时间
月计划风机调整动平衡、叶轮清灰共16小时
舒立先
2月1日前
4
叶轮备品制造误差
调查测试
检查以往风机叶轮新备品装机运行情况
新装叶轮风机运行
震动间距≤50μm
舒立先
2月1日前
5
润滑油缺失
现场调查
分析
查询统计风机轴承缺油
温高停机记录
风机电机温控报警停机值≤ 100℃
王瑛华
2月1日前
6
风机区域烟气
含尘量高
现场调查和对比测试
风机人口区域定期烟尘含量化验数据
含尘量≤ 80mg/Nm3
舒立先
2月1日前
7
PLC系统死机
调查统计
查询统计全年PLC死机故障时间
全年PLC系统非检修
停机≤ 6小时
孟献红
2月1日前
8
振动检测仪器故障
现场调查
统计
查询统计全年振动检测仪器故障数据
振动监测仪故障全年
≤6小时
李汉华
2月1日前

末端因素确认一：岗位职工培训不够
确认内容：职工技能考试、岗位操作合格证
标　准：《岗位持证管理规定》《炼钢车间培训办法》
确认方法：在厂教育科和车间劳资人员的配合下对OG专业岗位人员考试以及本工种取证情况进行调查，如下表：
OG岗位
人数
取得岗位操作证人数
操作证年审合格率
年度岗位技能考试合格率
年度考试优秀比例
取得ＯＧ
岗位高级
技工资格
18人
18人
100％
100％
81％
１６人
确认人：张克辉
完成时间：2008年1月17
确认结果：经确认，岗位人员，均取得本工种操作证，考试合格．此条为非要因。

末端因素确认二：电机温高停机
确认内容：查询统计电机故障记录
标　准：全年电机检修时间≤12小时
确认方法：在厂设备部和维护车间人员的配合下，小组对2007年风机电机故障停机进行查询，如下表：
月份
１
２
３
４
５
６
７
９
９
１０
１１
１２
停机
０
０
０
０
０
０
１
０
０
０
０
０
检修时间
／
／
／
／
／
／
8
小时
／
／
／
／
／
确认人：李汉华
完成时间：2008年1月19
确认结果：经小组确认．2007全年电机故障时间8小时，小于标准12小时，此条末端因素为非要因

末端因素确认三：风机叶轮结灰不均匀
确认内容：风机叶轮结灰不均，导致振动停机检修时间
标　准：月计划风机调整动平衡、叶轮清灰共16小时
确认方法：小组对07年全年风机因叶轮结灰失去平衡导致振动停机，进行了数据统计，如下表：
月份
07.1
07.2
07.3
07.4
07.5
07.6
07.7
07.8
07.9
07.10
07.11
07.12
振动停机
3次
4次
5次
4次
3次
3次
4次
4次
3次
4次
4次
3次
检修时间
23
27
34
27
21
28
23
23
23
23
27
22
确认人：舒立先
完成时间：2008年1月28日
确认结果：根据数据统计，风机因叶轮结灰不均匀，导致振动停机检修时间，全年12个月均超过标准16小时，因此，我们认为此条：要因。

末端因素确认四：末端因素四：叶轮备品制造误差
确认内容：检查以往风机叶轮新备品装机测试情况
标　准：新装叶轮风机运行震动间距≤50μm
确认方法：小组对2007年全年风机新装叶轮进行调查，仅2007年9月12日新装备品叶轮1个，新装机震动间距为21μm 。
确认人：舒立先
完成时间：2008年1月21日
确认结果：经小组确认，新装叶轮符合标准要求，因此，叶轮备品制造误差末端因素为
非要因。

末端因素确认五：风机润滑油缺失
确认内容：查询统计风机轴承缺油温高停机记录
标　准：风机轴承缺油温高≥100℃停机
确认方法：：在厂设备部和维护车间相关人员配合下，小组对2007年风机轴承缺油
温高停机进行查询，如下表：

月份
１月
２月
３月
４月
５月
６月
７月
９月
９月
10月
11月
12月
停机
０
０
０
０
０
０
０
０
０
０
０
０
检修时间
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
确认人：王瑛华
完成时间：2008年1月17日
确认结果：经小组确认．2007全年因缺油停机记录为0，我们认为此条为此条为非要因。

末端因素确认六：末端因素六：风机区域烟气含尘量高
确认内容：风机区域烟尘含量化验数据
标　准：含尘量≤ 80mg/Nm3
确认方法：小组在2008年1月对６炉吹炼期间风机入口区域烟尘含量取样化验，如下图：

确认人：舒立先
完成时间：2008年1月19
确认结果：．经确认，6炉中有4炉最高含尘量超过80mg/Nm3标准，表现为为风机叶轮大量集灰． 因此，此条为要因。

末端因素确认七： PLC系统死机
确认内容：查询统计PLC系统*死机故障时间
标　准：全年PLC系统非检修停机 ≤ 6小时
确认方法：小组对2007年PLC系统死机进行查询，如下表：
月份
１
２
３
４
５
６
７
8
９
１０
１１
１２
故障次数
０
０
０
０
０
０
０
１
０
０
０
０
故障时间
／
／
／
／
／
／
／
3
／
／
／
／
确认人：孟献红
完成时间：2008年1月27日
确认结果：经小组确认． 2007全年PLC系统死机故障时间3小时小于标准6小时，因此，我们认为此条为：非要因。

末端因素确认八：风机振动检测仪器故障
确认内容：查询统计全年振动检测仪器故障数据
标　准：振动监测仪故障全年≤6小时
确认方法：小组对07年全年振动检测仪故障数据进行统计，如下表：
月份
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
故障次数
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
故障原因
/
/
/
/
测振
探头松
/
/
/
/
/
/
/
故障检修
/
/
/
/
1
小时
/
/
/
/
/
/
/
确认人：李汉华
完成时间：2008年1月11日
确认结果：经确认，全年风机测振仪故障造成停机仅1小时，小于标准6小时，此末端因素为非要因。
经小组成员对末端因素逐条确认，确定导致风机异常停机的主要原因：
1．风机区域烟气含尘量高
2．叶轮结灰不均匀
七、制定对策
1.对策的评价选定
小组成员针对2条主要因素，都提出了多种方案，进行了评估，如下表：
序号
要因
对策方案
评估类别
小组成员 分值：●（5分） ○（3分） △（1分）
得分
选定
张克辉
舒立先
吴经伦
王瑛华
李汉华
孟献红
王友军
1
风机区
域烟气
含尘量
高
1、更换除尘设备
1 安全性
2 难易度
3 经济性
4效果
●
△
△
●
○
△
△
●
●
△
△
○
●
△
△
●
●
○
△
●
●
△
△
○
●
○
△
●
82
×
2.对现有系统
参数进行
优化
1 安全性
2 难易度
3 经济性
4 效果
●
●
●
○
○
●
●
●
○
●
●
○
●
●
●
●
●
●
●
○
○
●
●
●
●
●
●
○
126
√

2

风机叶
轮结灰
不均匀
1.增加叶轮检
修动平衡
次数
1 安全性
2 难易度
3 经济性
4效果
●
●
△
△
●
○
△
○
○
○
△
△
○
△
△
△
●
○
△
△
●
○
△
△
○
○
△
△
65
×
2.改进叶轮
冲洗效果
1 安全性
2 难易度
3 经济性
4效果
●
○
●
○
●
○
●
●
●
△
○
●
●
○
●
●
○
●
○
●
●
○
●
△
●
△
○
●
110
√
3.缩短风机清
灰间隔时间
1 安全性
2 难易度
3 经济性
4效果
●
△
△
○
○
△
△
○
●
△
△
○
●
△
△
○
○
△
△
○
●
△
△
○
○
△
△
○
64
×

2.制定对策表
对策方案选定后，经过小组反复讨论研究，制定了对策表，如下表：
序号
主要原因
对 策
目　标
措　施
负责人
地 点
完成时间

1
风机区域烟气含尘量高
对现有系
统参数进
行优化
风机区域烟气含尘量75mg/Nm3
合理控制喉口开度，提高净化能力
张克辉
净化区
08年4月30日前

2
风机叶轮结灰不均匀
改进叶轮
冲洗效果
冶炼500炉叶轮结灰厚度≤ 3mm
调整风机叶轮冲洗喷头位置、形状及冲洗方式
舒立先
风机区
08年4月30日前

八、对策实施
对策实施1. 对现有除尘系统参数进行优化
原理：如图所示，转炉炼钢时产生烟气，通过洗涤塔净化后，到达风机。因此，为减少风机叶轮结灰，必须提高净化能力，减少灰尘进入风机区域。
对策实施1. 对现有除尘系统参数进行优化
实施内容
合理控制喉口开度，缩小喉口单位面积

实

施

情

况

（1） 二文喉口是洗涤塔主要除尘部位，喉口单位面积减小，喉口处洗涤水与烟气中灰尘颗粒混合充分，烟气净化效果相应提高。
（2）在风机转速恒定情况下，二文喉口开度逐渐减小，利于喉口冲洗净化效果，但烟道吸力降低，炉口区域形成正压，烟气外溢造成二次污染；
活动前：设定除尘系统二文喉口开度范围30%-70%
小组成员在2月18日至19日之间随机对12炉钢水冶炼过程，进行二文喉口开度测试。所作的实验目的就是，在炉口烟气不外溢前提下，找到二文喉口开度范围最小的合理区间，从而提升烟气净化能力。如下表：
A. 转炉吹炼反应弱期 ，测试二文喉口开度最小范围
测试要求：炉口烟气压力≤ +5 pa *，取喉口开度最小值

喉口开度
10 %
15 %
20 %
25 %
30 %
吹炼进度
炉口压力
（单位:Pa)
炉口压力
(单位:Pa)
炉口压力
(单位:Pa)
炉口压力
(单位:Pa)
炉口压力
(单位:Pa)
5%
-8
-12
-16
-19
-22
10%
-2
-6
-10
-15
-18
15%
+5
+1
-4
-10
-13
20%
+15
+4
+2
-3
-8
80%
+18
+3
0
-2
-6
85%
+12
+1
-3
-6
-9
90%
+8
-4
-9
-11
-15
95%
-2
-9
-12
-15
-19
选定
×
√
×
×
×

* 注解：根据我厂生产环保规定-——转炉吹炼期间,当转炉炉口区域压力＞+5 pa时,应调大二文喉 口开度、提高风 机转速等，防止炉口裙罩处烟气外溢造成二次污染，
B. 转炉吹炼反应强期* ，测试二文喉口开度最大范围
喉口开度
40 %
45 %
50 %
55 %
60 %
65%
70%
吹炼进度
炉口压力
(单位:Pa)
炉口压力
(单位:Pa)
炉口压力（单位:Pa)
炉口压力(单位:Pa)
炉口压力
(单位:Pa)
炉口压力
(单位:Pa)
炉口压力
(单位:Pa)
25%
-12
-15
-18
-21
-25
-28
-32
30%
-8
-11
-12
-17
-20
-24
-27
35%
-3
-6
-7
-11
-15
-19
-22
40%
0
-2
-4
-7
-10
-15
-18
45%
+5
+3
0
-3
-5
-11
-14
50%
+9
+7
+3
0
-1
-7
-10
55%
+11
+9
+4
+3
0
-2
-6
60%
+10
+7
+4
+1
0
-3
-5
65%
+7
+4
+2
-2
-4
-9
-11
70%
+3
0
-1
-6
-9
-13
-16
75%
0
-2
-4
-9
-12
-18
-21
合理开度
×
×
√
×
×
×
×
实施前：设定除尘系统二文喉口开度范围30%-70%
实施后：设定除尘系统二文喉口开度范围15%-50%
完成时间：2008年2月20日
* 注解：转炉炼钢，一般来讲吹炼前期1%—20%和吹炼末期80%—100%属碳氧反应较弱期，产生烟气较少；而20%—80%属碳氧反应强烈期间， 产生转炉烟气较多。
对策实施1：效果检验
实施后，小组成员张克辉2008年2月25日，对连续6炉冶炼过程中的风机入口区域含尘量进行取样分析。

结论：通过检测最高含尘量均在66mg/Nm3以下，达到子目标≤75mg/Nm3要求。
对策实施2：改进叶轮冲洗效果
实施内容
（1）增加一组冲洗喷头
实施情况
小组通过在原有二组喷头基础上，增加一组喷头，扩大了冲洗面积。改善冲洗效果。
完成时间
2008年2月22日

实施内容
（2）改变喷嘴形状
实施情况
将原来圆形喷头，改成扁型喷嘴，提高冲洗覆盖面。据现场测量喷水面积提高了4倍，改善了冲洗效果。
完成时间
2008年2月22日

实施内容
（3）增加氮气冲洗
实施情况
小组成员针对风机叶轮入口结灰重点区域，从原来单一冲水方式，改进成氮气与水混合冲洗方式 。
通过氮气与水混合介质冲洗。喷头形成雾化冲洗水，与叶轮入口处的烟尘颗粒充分混合,从而达到减少叶轮入口区域结灰的效果。

完成时间
2008年2月22日

实施内能
（4）调整风机混合冲洗介质压力

实
施
情
况
小组通过在混合介质管道上安装减压阀，调节冲洗压力，在保证叶轮最佳冲洗效果的同时,将冲洗压力设定在最小值，降低叶轮冲损。
风机运行时段
08年3月2日
--- 3月8日
08年3月8日
--- 3月16日
08年3月17日
--- 3月26日
08年3月26日
--- 4月1日
生产炉数
245
257
266
251
混合介质
冲洗压力
350 kPa
250 kPa
200 kPa
150 kPa
叶轮根部情况
无结灰
无结灰
无结灰
少量结灰
是否采用
×
×
√
×

通过试验最后选定：200 kPa，能满足测试要求。
完成时间
2008年4月1日

对策实施2：效果检验
检查
时间
08年4月
8日
08年4月12日
08年4月15日
08年4月18日
08年4月22日
累计冶炼炉数
102炉
210炉
307炉
417炉
531炉
叶轮结灰厚度
0.2mm
0.7mm
1.3mm
1.7mm
2.1mm

结论：小组成员2008年4月22日对叶轮进行现场测量，结灰厚度仅2.1mm，达到子目标小于3mm要求，实施效果良好。（距上次清灰531炉）

九、效果检查
1.对策实施后，小组对2007年和2008年5月至7月数据进行统计对比, 停机时间同比减少了63%.
项目
活 动 前
活 动 后
时间
2007.5
2007.6
2007.7
2008.5
2008.6
2008.7
风机停机次数
3
5
6
1
1
2
风机停机检修
（小时）
24
29
33
9
8
14
风机正常运行时间（小时）
720
691
711
735
712
730
风机作
业率
96.7%
95.9%
95.6%
98.79%
98.88%
98.11%
作业率
均值
96.06%
98.59%

停机时间
86 小时

活动前
07年5至7月

31 小时
活动后
08年5至7月

2.依据上张统计表，从柱状图可以直观反映，2008年5月至7月转炉风机作业率达到98.59%。超额完成攻关任务。

目标值
实际值
96.1%
97.5%
98.59%
活动前

十、效益计算
1、直接创造效益
据统计，2008年5月至7月期间，除去实施后氮气、改造等费用，共创效 2.1万元，
项目
活动前
活动后
费用
风机叶轮清灰
1万元/次×4次
=4万元
1万元/次×1次
=1万元
4万元-1万元=3万元（节约）
风机调
整动平衡
1000元/次×10次
=1万元
1000元/次×3次
=0.3万元
1万元-0.3万元=0.7万元（节约）
混合冲洗氮气消耗
未用
0.23元/m3×32500m3
=0.7475万元
0.7475万元 （增加）
风机叶轮冲洗改造
未用
0.62万元
0.62万元（增加）
安装减压阀
未用
0.02万元
0.02万元（增加）
扇形喷嘴加工
未用
0.20万元
0.20万元（增加）
合 计
3万元＋0.7万元—0.7475万元-0.62万元—0.02万元—0.20万元＝2.1125万元
2、间接效益
　　本次活动不仅节省大量的检修时间，而且提高了除尘效果，减少了环境污染，创造了良好的社会效益。
3、小组收获
同时，小组成员的综合素质得到明显提高。
项目
自我评价
活动前
活动后
质量意识
3.5
5
QC知识
3
4
学习氛围
2.5
4
团队精神
3
5
参与意识
2
4

十一、成果巩固
1、制定巩固措施
此次攻关提高了风机作业率，为我厂转炉连续生产提供了有力保障，其中2条措施
由小组申报，厂部批准编入《OG专业作业指导书》，并于2008年8月1日正式启用。
序号
巩固措施内容
负责人
落实情况
完成时间
1
转炉吹炼期间，OG
系统二文喉口开度
设定范围15%-50%，
张克辉
编入《炼钢车间OG专业作业指导书》
2008年7月25日
2
风机叶轮冲洗，使用氮气与水混合冲洗，冲洗压力设定为200kPa公斤。
张克辉
编入《炼钢车间OG专业作业指导书》
2008年7月25日

2、巩固期效果检查
作业指导书正式启用后，小组成员对2008年8月至10月，风机作业率情况进行统计，均在98.5%以上，措施效果稳定。如下表：
月 度
风机
检修次数
风机
检修时间
风机
作业率
8月
2
10
98.6%
9月
1
8
98.8%
10月
1
7
99.06%

十二、下一步打算
此次课题攻关，实现了预定的目标。同时我们注意到，风机调整动态平衡检修时间在6小时以上，因此，我们小组准备开展下一个课题：减少风机动平衡用时。