SPC技术在南通宝钢炼铁生产中的应用

（４）铁水中的『Ｓｉｌ含量的高低对成本有着较大的影 响，本着成本管理的角度，也必须做好铁水『Ｓｉｌ含量的
控制。 ３．２收集数据，选择和使用控制图 ＳＰＣ作为生产中的一种控制手段，必须要有稳 定、准确、及时的大量数据来源［３１。因此，收集数据和选
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万方数据
ＳＰＣ技术在南通宝钢炼铁生产中的应用
从图２可见，２０１０年一季度铁水【ｓ目％含量过程
控制能力指数Ｃｐｋ已经提升至０．５６％，提升了
（２）加强了原料质量的管理，摸索出了经济合理的
焦炭配料模型，降低了焦炭品种，延长了焦炭的更换
２７．３％，但目标值仍偏离中心，需要进一步强化控制， 寻找要因，进行整个提高。 通过对分析用图进行要因分析，利用鱼翅图，采取 “５Ｍ１Ｅ”方法，确定了影响铁水［Ｓｉ】％含量的主要要因： （１）操作人员技能不高，对炉温的判断、控制能力比 较弱，导致对炉温出现异常时。处理不及时； （２）原料质量存在波动，从而影响炉温的波动；
分两个阶段，一种是分析用控制图阶段，一种是控制
用的控制图阶段。必须先通过分析用控制图来调整过 程、消除异因，使过程可控后再改进过程，确保Ｃｐ或 Ｃｐｋ达到要求后［２１，方可进入控制用控制图阶段。通过
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对ＳＰＣ控制图的不断分析，发现异常点，及时分析，查
出影响问题的原因并进行改进和预防，从而达到持续 改善的目的。
不及时、不准确，石灰质量不稳定，生烧率高，造成转
炉终点命中率不高，转炉渣碱度不合理。
２．１铁水ｓｉ含量波动大，成分通报不准确
炼铁厂通报给炼钢厂的成分铁水Ｓｉ含量见表１。
表１铁水Ｓｉ含量表
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平均
以铁水Ｓｉ ０．５９％、终渣碱度３．２、石灰有效Ｃａ０ ８０％、生烧率３０％计算，根据公式离，理论上计算石灰 加入量应该在吨钢５８ ｋｇ，而实际转炉石灰加入量在
室对铁水进行抽检约３００铁次，结果铁水Ｓｉ含量比
铁厂报样偏高０．２％，平均０．７３％，其中Ｓｉ含量大于
过程数据
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图ｌ炼铁厂铁水【ｓ－］含量过程能力分析图（２００９一ｌｏ—１２
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关键词统计过程控制 引言
铁水质量过程能力指数控制图
１
统计过程控制（ＳＰＣ）方法的最核心工具就是控制
图，相应做好ＳＰＣ推广的核心也就是作好相关控制图 并进行灵活应用。根据应用目的的不同，控制图应用
南通宝钢炼铁厂现有一座４２０ ｍｓ高炉，于２００５ 年点火投产。它由一台６０ ｍｚ烧结机向高炉提供烧结 矿、外购球团矿及精块矿，无炼焦工序，焦炭全部外 购，吃百家焦冶炼。随着炼铁原辅料市场及价格的变 化，高炉使用的原燃料质量受到较大影响，加上南通 宝钢炼铁厂高炉炼铁生产时间较短，炼铁生产经验积 累和专业技术人员均不足，给高炉主要工艺参数控制 和技术经济指标优化带来较大困难。同时，由于南通 宝钢炼铁厂仅有一座高炉生产，就炼铁生产工艺的系
４．１
实前过程能力分析 实施前的２００９—１０—１２期间，宝通钢铁公司炼铁
（２）时间间隔：以每班５炉铁，每天合计１５炉铁为
分类单位； （３）数据来源：每班５炉铁的平均铁水ｆｓｉｌ含量。 根据『ｓｉｌ含量的数据类型（连续型）、来源等综合 考虑，决定采用均值极差控制图（ｘ～Ｒ控制图）对其进 行监控。 ３．３实施步骤 ３＿３．１作出控制图：通过对现场数据的跟踪管理，用 Ｍｉｎｉｔａｂ作出分析用控制图。 ３．３．２将分析用控制图转换为控制用控制图，并将控 制图放置现场进行打点控制。 ３．３．３现场人员主要完成以下工作：（１）各点长对控 制图打点人员的工作提出要求并进行检查；（２）点长
步提升，２０１０年第２季度的铁水［Ｓｉ】％含量过程能力 控制见图３。
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（１）针对操作人员技能不高的问题，加大了对操作员 工的培训力度，并先后组织两批人员到外出实习培训；
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过程数据
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目标
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样本均值０Ａ２２ ３７ 标本Ｎ ３６５ 标准差（组内）００７５ ９２５ ９ 标准差（整体）０ １１２ ８８６
高炉炉别
１一
ＳｉＯ：也会加剧对炉衬的侵蚀，影响石灰渣化速度，延
长吹炼时间。通常铁水中的Ｓｉ含量为０．４０％。０．６０％为 宜。根据铁水条件特别是铁水Ｓｉ含量建立合理的转 炉冶炼工艺制度是转炉炼钢的根本，可以杜绝盲目操 作实现转炉操作标准化，降低钢铁料消耗和渣料消 耗。 ２现状调研及问题分析
抚顺新钢铁的铁水Ｓｉ含量忽高忽低，成分通报
表１ ＳＰＣ实施前后铁水质量改善分析表
（２）在成功实施铁水［Ｓｉｌ％含量ＳＰＣ控制基础上，该 方法具有推广价值，可用于铁水中的其它关键成分的
控制，女ｎ［Ｓｌ、物理热等，提高整个制造过程的过程能力。
从表１中可以看出，通过实施ＳＰＣ技术，提高了
铁水的【ｓｉ］含量控制能力，铁水中的［ｓｉ】含量下降了 ０．２０％，按每下降０．１％可以降低燃料比７ ｋ舭计算，降
３
统布局而言，存在一定的缺陷，生产中任何一个系统
出现问题都将导致高炉减风甚至休风，中断冶炼行 程。这种一座高炉炼铁的生产模式的连续生产中断， 将打破整个公司大生产系统的平衡，对企业的效益造 成较大损失。随着生产经营模式的转变，为实现公司的 “普转优，冶炼精品钢”战略目标，对铁水的质量和成本 要求越来越高。而ＳＰＣ作为企业生产过程中保证质量 的有效方法，及时地运用到了南通宝钢炼铁厂，在保持 炼铁的稳定顺行、关键指标的控制上起到了重要作用。
一３一
万方数据
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择合理的抽样方法是保证ＳＰＣ的及时性和准确性的 关键。结合现场实际，并收集近３个月的分析，确定了 如下数据和控制图选择方案： （１）变量类型：铁水中的『ｓｉｌ含量（％）；
及时观察跟踪控制图的趋势；（３）针对异常点打点人
员及时进行原因分析，查找特殊原因，采取措施。 ４实施效果分析
９０
ｋｇ以上，完全不符合现在实际情况。
水中Ｓｉ含量增加，石灰加入量也要随着增加，以保证
炉渣碱度和脱Ｐ、脱Ｓ效果。根据铁水成分和炉内热 量的变化，转炉供氧枪位和压力也要做适当调整，控 制炉渣喷溅和反干现象。Ｓｉ含量过高会使渣料和消耗 增加，易引起喷溅，金属收得率降低，同时渣中过量的
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为了验证铁水Ｓｉ含量的真实情况，炼钢厂工艺
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５总结 济效益。
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（１）ＳＰＣ控制方法在宝通公司的运用是可行的，持
续改进了铁水的质量，铁水【ｓｉ】控制能力的加强使［ｓｉ】 含量下降，从而实现了燃料比下降，产生了明显的经
２
ＳＰＣ实施过程
３．１确定关键控制点 ＳＰＣ管理的一个重要特点就是用数据说话，实施 ＳＰＣ，必须选择影响产量质量的重要特性参数作为控 制点。根据南通宝钢的实际情况以及高炉生产的特 性，选择铁水【Ｓｉ］含量作为关键控制点之一，选择理由 如下： （１）随着炼钢提高铁水比的需求，对铁水中ｆＣｌ％＋ ｆＳｉｌ％的含量要求控制在４．２％～５．０％左右，由于高炉无 法控制『Ｃ１含量，且比较稳定，因此关键就要控制好铁 水中的『Ｓｉｌ含量； （２）铁水中的［Ｓｉ】含量反映了高炉工作者对高炉生 产的控制能力； （３）铁水中的『Ｓｉｌ含量可测、可控且有明确的技术标 准和技术要求，是衡量铁水质量的一项重要指标；
ＳＩＣ技术在南通宝钢炼铁生产中的应用
ＳＰＣ技术在南通宝钢炼铁生产中的应用
彭坤１，２季筱燕ｚ王雷雷ｚ （１．南京航空航天大学，南京２１００１６；２．南通宝钢钢铁有限公司，江苏南通２２６００２）
［摘要］叙述了南通宝钢钢铁有限公司炼铁厂在高炉铁水生产过程中应用“ＳＰＣ”工具持续改进铁水质量过程的情况。通 过应用ＳＰＣ的基本理论研究方法，解决了在炼铁生产中持续改进铁水质量控制评价的方法问题。以铁水含【ｓｉ】量参数为例应用 ＳＰＣ技术在钢炼铁生产中持续改进了铁水质量，合理降低了铁水【Ｓｉ】含量，达到了降低成本的目的，同时也表明控制图在炼铁生 产中具有指导生产实践的作用。
ＳＰＣ理论简介 统计过程控制（简称ＳＰＣ），也叫统计工序控制，
是过程控制的实施方法，也是应用统计技术对生产过 程中的各个阶段进行评估和监控的一种方法，建立并 保持过程始终处于可控的且稳定的水平，从而达到产 品与服务符合技术规范要求的一种质量管理技术，是 过程控制的一部分。它主要应用数理统计和概率论的 相关原理，对生产过程（动态）的关键质量数据进行测 量和描点绘图Ｉｌ】。同时，通过对控制图进行观察和分 析，可以及时了解和发现异常情况，并采取相应纠正 措施，从而可以使整个生产过程保持持续稳定状态， 提高过程生产能力。
控制范围内。
（４）布料制度不合理。上料的精确度存在一定的误
差；
４．３实施后的铁水过程能力分析 通过对影响铁水『ｓｉｌ％含量的各种要因采取措施
后，在日常打点过程中加强了管控，对出现的异常点
（５）高炉休风前后炉温波动较大。 针对上述要因进行分析，炼铁厂采取了一系列的
措施：
及时采取措施和对策，铁水『ｓｉ】％的控制能力得到进一
［摘要］分析了转炉炼钢的生产现状，找出了造成铁水ｓｉ含量波动大的原因。对炼钢工艺进行优化，从铁水取样方式、铁