QC成果100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制

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1、100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制小组概况表小组概况表小组名称小组名称前进前进QCQC小组小组20072007年年4 4月月课题名称课题名称100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制小组类型小组类型现场型现场型活动时间活动时间20112011年年2 2月至月至20112011年年1212月月小组人数小组人数1414人人活动次数活动次数1818次次单单 位位炼钢厂二准备车间炼钢厂二准备车间1 1100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制前进前进QCQC小组小组郑家良郑家良组内分工组内分工

2、:技术顾问技术顾问文化程度文化程度:大大 学学职职 务务:副厂长副厂长代代 敏敏组内分工组内分工:技术顾问技术顾问文化程度文化程度:大大 学学职职 务务:技术科副科长技术科副科长罗焕军罗焕军组内分工组内分工:组组 长长文化程度文化程度:大大 学学职职 务务:主主 任任王学杰王学杰组内分工组内分工:实实 施施 文化程度文化程度:大大 专专职职 务务:副主任副主任王洪明王洪明组内分工组内分工:技术顾问技术顾问文化程度文化程度:大大 学学职职 务务:工程师工程师周周 琴琴组内分工组内分工:QC:QC顾问顾问文化程度文化程度:大大 学学职职 务务:质量工程师质量工程师刘刘 健健组内分工组内分工:实施、

3、统计实施、统计文化程度文化程度:大大 学学职职 务务:炼钢助工炼钢助工郭郭 勇勇组内分工组内分工:实施、发表实施、发表文化程度文化程度:大大 学学职职 务务:炼钢助工炼钢助工2 2100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制谢谢 伟伟组内分工组内分工:实实 施施 文化程度文化程度:大大 专专职职 务务:高级工高级工赵虎赵虎组内分工组内分工:实实 施施文化程度文化程度:高高 中中职职 务务:高级工高级工彭龙彭龙组内分工组内分工:实实 施施文化程度文化程度:中中 专专职职 务务:中级工中级工陈红铁陈红铁组内分工组内分工:实实 施施文化程度文化程度:高高 中中职职 务

4、务:高级工高级工前进前进QCQC小组小组孙绪华孙绪华组内分工组内分工:实实 施施文化程度文化程度:大大 专专职职 务务:高级工高级工李李 勇勇组内分工组内分工:实实 施施文化程度文化程度:大大 专专职职 务务:高级工高级工3 3100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制 1、问题的提出 钢包底吹精炼是现代炼钢工艺技术中不可或缺的一个关键环节，承担着去除钢水中夹杂物、均匀钢水成份和提高钢水纯净度的重要任务，随着转炉炼钢工艺的进步，高附加值品种钢的开发，越来越凸显其不可替代的作用。在活动之前,100t钢包平均包龄仅为115炉/个,不仅不能保证底吹效果,且透气砖与钢

5、包砖侵蚀不同步,制约了钢包包龄的提高。2010年11月-2011年1月期间钢包的底吹效果和钢包包龄如下：二、选择课题4 4100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制时 间现 象发生数量2010年11月2011年1月钢包底吹不通3次2010年11月2011年1月钢包底吹效果差13次2010年11月2011年1月钢包平均包龄115炉/个2010年11月2011年1月废品171.56t2010年11月2011年1月回炉310t5 5100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制 2、问题调查分析 小组成员对出现底吹问题的钢包透气砖进行切

6、片检查，发现砖芯透气孔的内都有不同程度的渗钢现象。6 6100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制 3、选择突破口提出突破口 对如何防止钢水渗入透气孔，小组查阅国内相关资料并运用“头脑风暴法”提出了几个可供选择的突破口。使用防漏钢、防渗钢整体透气砖 缩小透气砖透气孔 研制防钢水渗入装置 7 7100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制突破口的分析、评估与确定 小组对三个可供选择的突破口进行了分析、评估，并选定了突破口。8 8100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制 三、设定课题目标1 1透气

7、砖渗钢深度为0mm 2 2100t钢包包龄提高到120炉/个以上9 9100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制 四、提出方案前确认最佳方案 1、提出各种方案小组成员运用头脑风暴法，围绕实现小组活动目标，从防止氩气回流和在管道内留存气体，在拔出快换接头后通过管道内留存气体的压力使气体通过透气砖气隙泄出，以实现快换接头拔出后钢水不渗入透气砖，两个方面提出许多想法和解决方法，初步归纳成以下四种方案。打开关闭1010100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制 方案一：在钢包现有底吹管上增加一个单向截止阀，在底吹管内留存一部分气体解决

8、钢水渗入的问题。1111100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制 方案二：对钢包底吹系统进行改造，在钢包底吹管道上增加一个圆形气囊，拔除底吹管时气囊内留有一部分气体，防止瞬间负压造成钢水渗入透气孔中。1212100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制 方案三：在钢包底部安装一个圆形的气囊，再在底吹管道上增加一个单向截止阀，既存留气体，又防止气体流失，更好地防止钢水渗入。1313100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制 方案四：与方案三相近，只将圆形气囊改为100mm槽钢制作的方形气囊，安装

9、在钢包包脚内，在留存气体的同时还防止其被撞坏无法进行底吹。1414100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制2、确定进行方案试验的顺序 序号方案经济投入试验顺序1方案一购买单向截止阀的成本为130元二2方案二制作气囊使用108钢管成本及焊接费用共49.09元一3方案三制作气囊使用108钢管成本、焊接费用及单向截止阀共花费179.09元三4方案四制作气囊使用100mm槽钢成本、焊接费用及单向截止阀共花费193.98元四1515100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制 3、根据研制方案从安全性、匹配性、可实施性等方面对相关材料和

10、部件进行选择 单向截止阀的选择类型常温阀中温阀高温阀工作温度 40t120 120t450t450结论由于钢水温度在15301600，钢包外壳温度也有500600，所以选用高温单向截止阀 气囊选择 小组成员通过查阅小组成员通过查阅GB150-1998GB150-1998钢制压力容器钢制压力容器标准，并通过计算，标准，并通过计算，气囊需要气囊需要0.0027m0.0027m3 3以上容积来留存氩气才能满足停止反吹后钢水不渗入以上容积来留存氩气才能满足停止反吹后钢水不渗入透气砖，所以圆形气囊尺寸为透气砖，所以圆形气囊尺寸为108mm300mm108mm300mm，方形气囊尺寸为，方形气囊尺寸为10

11、0mm100mm300mm100mm100mm300mm。1616100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制4、对各种方案进行试验验证 试验一 2011年5月5日在20#钢包进行大修时对方案二进行试验。对上下两块透气砖各安装一个气囊（使用108mm钢管制作，其外观尺寸为108mm300mm），于5月18日投入使用。方案验证：在试验过程中我们发现，20#钢包底吹效果和其他未装气囊的钢包相同，每次使用下来都必须使用吹氧管顶着烧才能满足底吹要求，在20#钢包使用67炉下线后我们将其透气砖拆除进行测量，发现透气砖长度为100mm，还有8-12mm的渗钢。1717100

12、t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制1818100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制试验二 2011年5月13日在13#钢包对方案一进行试验。在底吹管道上加装单向截止阀，无缝钢管连接采用直接加丝扣进行连接，5月19日投入使用。方案验证：使用过程中我们对13#钢包使用情况进行跟踪，发现使用前期有微弱的气流，使用到中期每次使用下来只要将透气砖工作面残钢烧干净就有较大的气流，但还是达不到吹气精炼的要求，使用59炉下线后测量透气砖残余尺寸比方案二试验的20#钢包好，其长度为147mm，也存在8-10mm的渗钢 。1919100t10

13、0t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制2020100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制试验三 2011年6月7日在30#新钢包上方案三进行实验（在两根底吹管道上安装了108mm300mm的气囊，同时在钢包外壳的底吹管快换接头后面加装单向截止阀），6月14日投入使用。试验验证：上线使用后我们全程跟踪，每次使用完后操作工只需将透气砖工作面残钢烧干净，其单块透气砖流量均5m3/h，完全能够满足炉前出钢过程吹氩和精炼炉底吹精炼的要求。标准线m3/h标准线标准线m3/h2121100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入

14、装置的研制 使用76炉下线后我们对透气砖进行测量，其残余尺寸为246mm，完全满足钢包安全使用的要求，且无渗钢现象。2222100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制试验四 2011年7月8日在10#钢包上对方案四进行验证（在上下底吹管道上均安装使用100mm的槽钢制作的气囊，其外观尺寸为100mm100mm300mm），7月13日上线使用。试验验证：在7月13日10#钢包上线使用后我们对其部分炉次进行跟踪，10#钢包透气砖使用了80炉，我们对其中60炉进行跟踪，透气砖通气量全部5m3/h 标准线标准线m3/h2323100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的

15、研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制 试验验证：在中修拆除10#钢包透气砖时我们对其进行测量，透气砖残余尺寸为239mm，且无渗钢现象，能够满足课题目标的要求。2424100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制5、确定最佳方案 方案方案透气砖侵透气砖侵蚀速度蚀速度底吹效果底吹效果 制作方便制作方便 可靠性可靠性 经济性经济性 综合得分综合得分方案一15方案二14方案三21方案四17注：5分 3分 1分 方案三所得分数最高，因此作为最优方案：先在钢包底部安装一个圆形的气囊，再从钢包外壳管道上增加一个单向截止阀。2525100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制

16、钢包透气砖防钢水渗入装置的研制 五、将方案三具体化并制定对策1、方案三具体分析最优方案分解树图单向截止阀部分气囊部分防漏气、脱落过滤气体杂质防撞损2626100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制2、制定对策表序号序号要求要求对策对策目标目标措施措施完成时间完成时间负责人负责人1单向截止阀防漏气脱落进行焊接固定使用过程中单向截止阀不脱落、无漏气1、单向截止阀与底吹无缝钢管焊接在一起2、将单向截止阀固定在钢包外壳上2011年8月刘健彭龙2气囊过滤气体杂质设计气体过滤装置无杂质进入透气砖1、制作气囊选用厚皮无缝钢管2、气囊安装采用低进高出的焊接方式2011年9月刘

17、健彭龙3防撞损利用钢包自身安全位置进行保护钢包使用过程中气囊无撞损气囊安装在钢包底部的保护圈及包脚内，利用钢包外壳进行保护2011年9月刘健彭龙2727100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制 五、对策实施对策实施一对策实施一 在2011年8月对使用的全部30个钢包两根底吹管均安装单向截止阀，在安装时将底吹用无缝钢管与单向截止阀采用焊接的方式进行连接，并将底吹管道用角钢包裹后焊接在钢包外壳上。2828100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制实施效果检查实施效果检查 在所有钢包安装完单向截止阀后对其使用效果进行检查发现，通过

18、将无缝钢管与单向截止阀采用焊接连接再包裹角钢方式后，不但实现了防漏气、防脱落功能，还增加了防撞功能。2929100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制对策实施二对策实施二 2011年9月对对策二和对策三同时进行实施，安装气囊时遵循低进高出的原则，使底吹气中的杂质留存在气囊中，并在安装时将气囊安装在钢包保护圈或包脚内。进气管出气管气 囊3030100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制实施效果检查 在所有钢包安装完气囊后，通过采用低进高出安装方法及将气囊安装在钢包保护圈和包脚内等手段，有效解决了底吹气体中的杂质过滤问题以及座包时

19、气囊被撞坏造成钢包不能底吹等问题。3131100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制七、效果检查1、与设定的目标值对比 对策实施完毕后，我们对钢包下线后的残余透气砖进行测量和切片，查看透气砖渗入钢水的情况。序号序号月份月份下线钢包数下线钢包数透气砖残余尺寸透气砖残余尺寸透气砖渗钢次数透气砖渗钢次数110月30264-322mm0211月29248-312mm0312月34246-314mm03232100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制 小组成员在对策实施后钢包使用情况进行统计标标 准准 线线包龄3333100t100t钢

20、包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制2、活动前后的效果对比 115炉120炉123.47炉目标值目标值活动后活动后活动前活动前3434100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制3、巩固期效果检查 小组对2012年1月-2月100t钢包使用情况进行统计序号序号月份月份下线钢下线钢包数包数平均平均包龄包龄透气砖透气砖残余尺寸残余尺寸透气砖透气砖渗钢次数渗钢次数11月24125.54256-296mm022月26128.96251-297mm03535100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制直接经济效益计算直

21、接经济效益计算20112011年年1010月月-2012-2012年年2 2月共下线钢包月共下线钢包143143个个,过钢炉数为过钢炉数为1797817978炉（精炼钢包使用一炉按三炉计算），平均出钢量炉（精炼钢包使用一炉按三炉计算），平均出钢量86t/86t/炉，项目实施前平均包龄炉，项目实施前平均包龄115115炉炉/个，项目实施后包龄个，项目实施后包龄达到平均达到平均125.72125.72炉炉/个以上，按个以上，按14.8014.80元元/t/t进行结算，活动进行结算，活动后每个钢包多使用后每个钢包多使用2 2个单向截止阀和气囊，成本为个单向截止阀和气囊，成本为179.09179.09

22、元元/个，共在个，共在3030个钢包上使用，共节约耐火材料费用：个钢包上使用，共节约耐火材料费用：17978 17978炉炉115115炉炉/个个-143-143个个13.3313.33个个共少砌共少砌13.3313.33个钢包，可节约耐火材料费用：个钢包，可节约耐火材料费用：13.33 13.33个个125.72125.72炉炉/个个86t/86t/炉炉14.814.8元元/t-30/t-30个个179.09179.09元元/个个 元元 4、经济效益3636100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制5、无形效益 通过100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制，消

23、除了100t钢包使用过程中钢水渗入透气砖的问题，实现了钢包包龄的进一步提高，降低了耐材消耗，同时还降低了职工的劳动强度。3737100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制八、标准化3838100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制九、总结和下一步打算1、小组体会 通过本次活动，小组实现了从问题解决型课题到创新型课题的首次尝试，小组成员的团队精神、质量意识、进取精神、QC工具运用技巧、工作热情、改进意识均比活动前有大幅进步。序号序号评价内容评价内容活动前活动前（分）（分）活动后活动后（分）（分）1 1团队精神团队精神707090

24、902 2质量意识质量意识757595953 3进取精神进取精神858590904 4QCQC工具运用技巧工具运用技巧707095955 5工作热情干劲工作热情干劲757585856 6改进意识改进意识757590903939100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制2、下一步打算PDCAPDCA循环循环 通过本次QC活动，有效解决了100t钢包透气砖渗钢问题，同时实现了钢包包龄的进一步提高，取得了明显效果。在生产现场我们发现，100t钢包下水口时常出现粘钢、断裂等情况，造成耐材的浪费和备件费用升高，严重时直接危及生产的顺行。因此，在2012年我们将针对下水口粘钢断裂问题开展活动，力争予以解决。下一步的活动课题是降低100t钢包下水口断裂次数。4040100t100t钢包透气砖防钢水渗入装置的研制钢包透气砖防钢水渗入装置的研制4141