提高节能电解槽AE作业质量.docx
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提高节能电解槽AE作业质量
目录
前言1
一、QC小组概况2
二、选题理由3
三、现状调查3
四、确定目标值及可行性分析3
五、因果分析7
六、要因确认9
七、制定对策10
八、对策实施10
九、效果检查14
十、巩固措施16
十一、遗留问题和今后打算16
提高节能电解槽AE作业质量
前言
泰山铝业公司4台节能电解槽自投入生产以来,取得了比较理想的经济效果,电流效率保持在93%以上。
但是,AE(即阳极效应,是熔盐电解的特有现象)时间长、不好熄灭,致使大量的电能无端消耗,直接影响了其槽电压的保持。
AE发生时,电弧可自己净化阳极底掌,强大的输入功率可补充热量,使60%槽底积存的氧化铝向电解质内回归,同时AE的各种数据可提供槽子状态的信息。
但是AE期间输入功率为平时的5~6倍,达到3200KW左右。
若AE时间过长,会造成电力浪费和系列最大负载值的增加。
因此AE持续时间必须限制,目前190KA电解系列效应持续时间控制在2~3分钟内,过快熄灭效应会造成电解质中氧化铝浓度达不到要求,易造成重复效应过多。
节能电解槽由于其A3阳极炭块下阴极上有一组凸起,不便于效应棒插入,且极距较常规槽要低。
因此,来效应时不好熄灭,常造成效应时间偏长、效应频发。
为此,QC小组成员深入车间,从操作方法、操作质量、人员技能素质责任心上等方面入手,紧紧围绕“提高节能电解槽AE作业质量”这个课题,现场调查,分析原因,查找不足,制定措施,取得了良好效果。
一、QC小组概况
生产技术部“节能”QC小组,成立于2002年8月份,本小组多次获得泰安市和山东省优秀成果。
小组成员一般年龄在29~40岁之间,文化程度高,理论基础丰富,具有多年的生产技术管理工作经验,本次课题活动时间为2009年4月~2010年2月,小组成员情况见下表:
表一小组概况表
小组名称
泰山铝业公司“节能”QC小组
课题类型
管理型
成立日期
2002.8
活动时间
2009.4~2010.2
巩固日期
2010.2
注册编号
活动次数
24
注册时间
2009.4
受TQC教育
小组成员均受过QC培训,人均20课时
小组人数
6
活动情况
P:
2009.4确定课题,现状调查
D:
2009.5~2009.12原因分析,对策实施
C:
2010.1效果检验
A:
2010.2巩固措施、总结
序号
姓名
性别
年龄
文化程度
职务
职称
组内分工
1
朱振国
男
40
本科
生产技术部部长
工程师
组长
2
杨兴刚
男
29
本科
副部长
助工
副组长
3
许细云
男
39
大专
副部长
助工
组员
4
袁超
男
30
大专
技术员
助工
组员
5
于磊
男
29
本科
技术员
助工
组员
6
王凯
男
29
本科
组员
二、选题理由
三、现状调查
课题确定后,“节能”QC小组成员对10月份电解一车间和电解二车间的节能电解槽116、117、218、220#槽发生效应次数进行了统计,并对其效应系数进行了推算,见表二、表三。
表二:
2009年10月份两电解车间节能电解槽发生的效应次数调查表
槽号
项目
116#
117#
218#
220#
合计
设计效应次数
6次
6次
6次
6次
24次
实际发生
效应次数
14次
14次
9次
14次
51次
实际效应时间
94分
120分
120分
264分
598分
表三:
2009年10月份两电解车间节能电解槽发生的效应次数、时间调查表
槽号
项目
116#
117#
218#
220#
平均
设计效应系数
0.2
次/槽·天
0.2
次/槽·天
0.2
次/槽·天
0.2
次/槽·天
0.2
次/槽·天
实际发生效应系数
0.45次/槽·天
0.45次/槽·天
0.29次/槽·天
0.45次/槽·天
次/槽·天
设计效应时间
3分
3分
3分
3分
3分
实际发生效应时间平均
6.7分
8.6分
13.3分
18.9分
11.7分
通过对10月份节能电解槽的阳极效应发生次数、时间的统计显示,比设计多来效应108个,效应系数平均提高0.21次/天·槽,效应时间平均接近12分钟一个效应。
由以上对比可以看出AE各项指标均高于设计值,造成节能电解槽槽电压保持在4V上,无法继续下降,严重影响经济效益更好的取得,因此,必须提高节能电解槽AE作业质量,以此降低节能电解槽电压,提高经济效益。
四、确定目标值及可行性分析
1、活动目标
开展QC活动,提高节能电解槽AE作业质量,使得平均工作电压由4.10V降至3.85V,效应时间由单槽平均11.9分,降至单槽平均3.5分。
(2)目标设置的依据及可行性分析
我公司采用的是山东冶金设计院设计的190kA预焙电解槽,其控制系统是由沈阳铝镁设计院设计的智能多模式控制系统,可以实现自适应控制,即依据槽由Al2O3浓度的变化控制下料。
效应系数在理论上能够控制在0.2次/天·槽.
(3)由于今年公司加大了对综合电耗的奖惩力度,因此车间干部、职工的积极性较高,此项QC活动得到了公司领导和车间的大力支持。
通过以上分析,只要我们严格按照PDCA的循环去开展工作,提高节能电解槽AE作业质量的目标一定能够达到。
五、因果分析
QC小组成员经过查学资料,并集思广益,认为影响节能电解槽AE作业质量的因素大致有以下16种。
●人员技能水平不高
●人员业务培训少
●看槽工责任心差
●厂房AE声光警报及广播齐全
●槽上AE红灯完好
●
槽控箱保持自动
●下料打壳系统完好
●槽上料箱不空
●AE木棒粗细合适
●熄灭AE方法
●AE木棒分散堆放,随手可取
●槽间盖板齐全
●技术条件保持良好
●微机报表打印准确
●
电解槽内炭渣过多
●AE作业管理经验不足
并按照不同原因用因果分析图进行分析(如下图):
六、要因确认
小组成员针对因果关系图中的16个影响因素逐一验证,结果如下表四:
序号
影响因素
验证情况
验证结果
责任人
验证人
验证
时间
是否
要因
1
看槽工责任心差
现场观察
考核其行为表现
须加强责任心教育
袁超
朱振国
2009.11
是要因
2
人员业务素质、技能水平不高
现场观察
考核其行为表现
须进一步提高
杨兴刚
朱振国
2009.11
是要因
3
业务培训少
现场观察
考核其行为表现
优秀率达到百分之百
许细云
朱振国
2009.11
非要因
4
下料系统完好
限产检查AE槽下料系统情况
下料系统
良好
许细云
朱振国
2009.11
非要因
5
槽控箱保持自动
现场检查AE发生电解槽槽控箱情况
AE槽槽控箱保持自动
袁超
朱振国
2009.11
非要因
6
厂房AE声光警报及广播齐全
现场检查
设备完好
许细云
朱振国
2009.11
非要因
7
槽上AE红灯完好
现场检查AE发生槽其AE指示灯情况
设备完好
袁超
朱振国
2009.11
非要因
8
槽间盖板保持齐全
现场检查AE发生电解槽槽间盖板情况
设备完好
袁超
朱振国
2009.11
非要因
9
电解槽内碳渣过多
现场检查AE发生电解槽内炭渣情况
AE后能及时捞出槽外
杨兴刚
朱振国
2009.11
非要因
10
槽上料箱不空
打料时,现场检查料箱内进料情况
槽上料箱不空
许细云
朱振国
2009.11
非要因
11
AE木棒粗细合适
现场检查熄效应时所使用的效应棒
AE木棒粗细合适
许细云
朱振国
2009.11
非要因
12
AE木棒分散堆放,随手可取
现场检查
效应棒存放地点
AE木棒分散堆放,随手可取
袁超
朱振国
2009.11
非要因
13
熄灭AE方法
现场来效应时观察其熄灭效应的方法
方法亟待改进
许细云
朱振国
2009.11
是要因
14
微机报表打印准确
现场检查报表,
进行比对
微机报表打印准确
袁超
朱振国
2009.11
非要因
15
技术条件保持是否良好
现场检查
各项技术条件
须进一步探索
许细云
朱振国
2009.11
是要因
16
AE作业管理经验不足
现场检查其管理制度
管理制度健全
袁超
朱振国
2009.11
非要因
我们QC小组成员认为,影响提高异型槽AE作业质量的因素主要有:
1、人员业务素质、技能水平不高,看槽工责任心差。
2、熄灭AE方法。
3、技术条件保持是否良好。
七、制定对策
小组针对以上主要原因,制定对策,如下表五:
序号
要因
对策
目标
措施
负责人
时间
地点
检查人
1
人员业务素质、技能水平不高,看槽工责任心差。
加强培训教育考核。
业务素质、技能水平、责任心达到要求。
开展出铝岗位练兵和技术比武活动,每周三由生产技术部专项检查。
朱
振
国
2009.12
电
解
车
间
许
细
云
2
熄灭AE方法。
采用AE作业“两圈法”
缩短AE时间,降低节能槽因效应无法降低的那部分电压
现场监督检查,操作人员正规作业。
朱
振
国
2009.12
各
车
间
杨
兴
刚
3
技术条件保持是否良好。
进一步完善调整电解槽技术条件
槽温、铝水平、电解质水平、分子比、槽压等技术条件控制在规定范围内
槽温控制在940~955℃,铝水平控制在16~18cm,电解质水平控制在17~20cm(以保证不涮化钢爪),分子比控制在2.2~2.45,槽压稳定保持在3.85V。
朱
振
国
2009.12
各
车
间
袁
超
八、对策实施
对策实施
(一):
1、开展AE作业岗位练兵和技术比武活动,树立典型,带动教育后进的方法,浓厚操作质量和正规操作意识,进一步提高看槽工的操作热情和工作积极性,从而促进工作效果的正确评价和操作水平的提高,提高AE熄灭质量。
2、对看槽工加强工作质量意识教育,提高责任心和职业道德,当出现节能槽熄效应时间过长时,及时通知车间技术人员,必要时通知生产技术部,进行会诊,及时将AE熄回去。
3、看槽工加强个人业务学习、熄AE作业经验总结,要做到准确判断熄效应最佳时机,做到插效应棒准确无误。
4、电解车间组织各班看槽人员认真学习熄AE操作规程相关规定,对车间看槽工进行技术教育和技能培训,每周三开展技术业务培训工作,提高他们的操作水平,使看槽工熟练掌握技术要求、操作要领,能高质量完成自己份内的工作任务。
教育看槽工在熄灭AE后,及时打捞炭渣,封堵火眼,避免热量无端浪费,进而进一步稳定电解槽技术条件。
对策实施
(二):
目前,现场人工熄灭AE的操作步骤为:
①走到槽控机前,效应电压是否正常,适当升降阳极,将效应电压保持在25~35v之间。
打开出铝端的槽罩板,操作出铝打击手柄,打开出铝口,便于插入效应棒。
②效应发生一段时间后,槽控机启用效应处理程序进行效应加工,四个打击头同时动作,四个定容下料器同时下料,此时若有故障,如不动作或不下料等情况,应人工下料进行效应处理,然后及时与维修人员联系处理。
③效应下料加工后,应快速将效应棒从出铝口插到阳极底掌下铝水中,插棒时关闭一半槽门起保护作用,防止电解质溅出烫伤。
④效应熄灭后,电解工及时用漏勺将碳渣捞干净,放在碳渣箱内,四周有火眼的地方要及时封堵,过空位置处理后,盖好槽罩板。
为了规范AE作业过程,决定制定并采用一种程序化的作业方法,即两圈法:
第一圈:
确认效应发生槽号→到槽控箱前,观察效应电压是否正常→确认槽控箱是否处于自动,下料气阀是否打开→回到出铝端预备好效应棒。
第二圈:
①打开出铝端槽盖板,操作出铝端打击头,打孔;②确认效应处理加工:
四个打击头同时动作,四个定容下料器同时下料。
此时若有故障,如不动作或不下料,应及时手动下料或用铝耙推极上氧化铝进槽;
③熄灭效应:
效应加工完毕后1分钟左右,手持效应棒,从打开的洞口插入效应棒,并使效应棒尽可能插到阳极底掌下面,不一会儿,效应熄灭;
④确认效应熄灭后,拔出残效应棒,并将出铝口处碳渣打捞干净,盖好槽罩。
在熄效应中,若插入木棒的时机不对或插入角度不对,会使效应发生过长,槽电压摆动很厉害,出现难灭效应,这种情况应尽量避免;还有一种情况是效应熄灭后,出现电压异常,这时候应上抬阳极,使电压稍高,稳定下来后,再慢慢点降下来到设定电压值。
为了防止AE时间超长,应做到:
①专人监视;
②厂房AE灯光警报及广播齐全;
③槽控箱保持自动;
④下料打壳系统完好;
⑤槽上料箱不空;
⑥注重木棒插入时刻及插入角度,确保插入阳极底掌下的铝水中,而不漂起来。
对策实施(三):
1、节能电解槽内28块阳极在33天内全都换上改进尺寸后的炭环,每天测量槽温、铝水平、电解质水平,确保技术条件平稳运行,不在涮化钢爪现象。
加强保温料管理,避免炭环暴露在空气中氧化。
2、对一月来的技术数据进行汇总,形成报表,内容包括:
槽温、铝水平、电解质水平保持情况,阳极电流分布情况;换极记录有关残极统计情况;一月来断导杆涮化钢爪情况;槽压保持持波动情况统计等。
对技术条件铝水平处于20cm---22cm,电解质水平处于17----19cm , 槽温处于955度以上,分子比处于2.4--2.5之间 的电解槽调整到规定范围内,通过合理调整出铝量,控制电解质水平、槽温,使其控制在要求范围内:
16cm---18cm,电解质水平处于17----20cm , 槽温处于940~955度,分子比处于2.2--2.45。
调整原则是:
以过热度适宜、槽温恒定、分子比适中为立足点,调整好铝水平、电解质水平,建立好新的热平衡、物料平衡。
同时保持技术条件平稳,特别是槽温、过热度等要保持稳定,不能使上口炉帮再次化掉,氟化铝添加对电解质成分和过热度影响很大,因而对炉帮的形成直接的关系,所以分子比要在2.2~2.45左右,利于炉帮持续形成,效应系数和时间要严格控制。
九、效果检查
(一)目标值的检查
表六节能电解槽效应次数、时间统计表
活动开展后,小组成员统计了节能电解槽的槽电压,槽电压一月份设置到了3.85V,活动过程中,阳极效应次数、时间如表六所示:
月份
项目
十月
十一月
十二月
一月
实际发生
效应次数平均
51次
45次
38次
22次
实际效应时间
平均
598分
442分
288分
71.4分
效应时间平均
11.7分
9.8分
7.6分
3.2
效应系数平均
0.41
0.38
0.31
0.18
结论:
从活动前后的统计数据对比看,节能电解槽效应时间由刚开始的平均11.7分减少到3.2分,效应系数由刚开的0.41降到到0.18。
因此提高节能电解槽AE作业质量的各项预期目标均已完成。
(二)经济效益
1、直接经济效益
(1)电流按200KA计算,平均效应时间由11.7分缩短至3.2分,效应电压按30V计算,2010年一月份比2009年十月份少来29个,全年少来348个,则节省电量:
200×30×(11.7-3.2)/60×348=295800(kw.h)。
电价按0.52元/kw.h计算,则节省电费0.52×295800=153816(元)。
(2)由于减少了效应发生,稳定了技术条件,槽电压由4.10V降至3.85V,电流效率稳定在93%不变,电流按200KA计算,则全年4台节能电解槽节省电量:
200×(4.10-3.85)×24×365×4=1752000(kw.h)。
电价按0.52元/kw.h计算,则节省电费0.52×1752000=911040(元)。
合计,节省电量:
15.3816+91.1040=106.4856万元。
(二)间接效益
通过QC小组活动,小组成员各个方面的能力均有显著提高,见下表:
序号
项目
自我评价(分)
活动前
活动后
1
QC水平
70
90
2
解决问题能力
75
95
3
自信心
75
95
4
质量意识
70
95
5
团队精神
75
95
十、巩固措施
1、实施优化调整,对各项技术参数变化规律进行跟踪掌握分析。
2、质量管理体系不断完善,全员参加,全过程监控,提高AE作业质量。
十一、遗留问题和今后打算
通过QC小组活动,完成了课内目标,但不是一劳永逸,需要强化各类规章制度,确保出铝精度准确。
本小组下一循环将对“运用QC方法,稳定异型槽槽铝液水平”开展QC小组活动。
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