【优秀六西格玛项目】提高转炉钢水一次炼成率

Copyright©宝钢股份版权所有提高转炉钢水一次炼成率6SIGMA项目情况汇报宝钢集团上海梅山钢铁股份有限公司黑带唐洪乐2007年8月20日Copyright©宝钢股份版权所有项目背景梅山铁水含磷量高、脱硫站铁水脱硫能力有限，LF炉仅一座，由于布局问题，温度补偿手段不能充分发挥，为了弥补这些缺陷，转炉一直采用补吹的方式，从而影响钢水一次炼成率。转炉钢水一次炼成率低，采用补吹方式时，加快了炉衬侵蚀、增加了辅料及脱氧合金消耗；影响钢水质量，导致连铸机拉速不稳定。Copyright©宝钢股份版权所有项目总纲界定阶段（D）确立项目1.确定项目指标2.确定相关方，组建团队3.确定项目进度4.画矩阵流程图，找出关键流程5.项目效益的初步分析确定重点关注的流程环节1.确定数据收集计划2.进行测量系统分析3.确定测量的结果4.找出重点关注的流程环节确定关键的原因1.通过头脑风暴法提出钢水一次炼成率的原因2.采用因果矩阵进行分析并进行分层的关键原因制定改进措施加以实施并验证改进效果1.提出改进措施2.进行工艺参数优化，提出控制Y1-Y2的几个参数值3.制定措施计划表4.进行效果验证固化改进效果1.建立控制小组并分配职责2.建立缺陷控制计划表3.控制图的分析和运用4.趋势图的分析和运用5.计算项目的实际收益测量阶段（M）控制阶段（C）改进阶段（I）分析阶段（A）Copyright©宝钢股份版权所有2.形成团队1.确定指标5.项目收益的初步分析3.确定项目进度4.流程确定，找出关键流程界定阶段Copyright©宝钢股份版权所有确定指标指标为：转炉钢水一次炼成率定义：转炉一次下枪吹炼到终点,不再下枪吹炼而出钢的炉次叫一次炼成。项目预算收益W——转炉多炼成一炉钢水所减少的成本（元/炉）*经测算转炉多炼成一炉钢水所减少的成本为7403.13元/炉年收益=（Y目－Y0）×N×W=274.65万元Y0——当前转炉一次炼成率（%）*当前转炉一次炼成率为93.82%Y目标——改进的转炉目标一次炼成率（%）*改进的转炉目标一次炼成为95.8%N——转炉年冶炼总炉数（炉/年）*转炉年冶炼总炉数为18737炉/年Copyright©宝钢股份版权所有2.测量系统分析1.数据收集计划5.问题的关键在哪里?3.测量结果4.关键流程测量阶段Copyright©宝钢股份版权所有0.0360.0300.0240.0180.0120.0060.000MedianMean0.00820.00800.00780.00760.00740.00720.00701stQuartile0.004300Median0.0072503rdQuartile0.011000Maximum0.0407000.0079660.0082310.0070000.0074000.0050140.005201A-Squared66.67P-Value0.005Mean0.008099StDev0.005106Variance0.000026Skewness0.99564Kurtosis1.44468N5712Minimum0.000100Anderson-DarlingNormalityTest95%ConfidenceIntervalforMean95%ConfidenceIntervalforMedian95%ConfidenceIntervalforStDev95%ConfidenceIntervalsSummaryfor上半年回硫回硫达到0.0081%，标准差0.0051％1、对输入－铁水、废钢回硫的分析确定测量的结果Copyright©宝钢股份版权所有2、测量当前一次炼成率水平从上图可以看出，1-6月份的补吹率为6.18%，即钢水的一次炼成率为93.82%。Y的SIGMA水平为3.039σ。SampleProportion43210.080.060.04_P=0.06184UCL=0.07947LCL=0.04421Sample%Defective4.03.53.02.52.01.51.07.57.06.56.05.5UpperCI:1.5902%Defective:6.18LowerCI:5.59UpperCI:6.82Target:0.00PPMDef:61839LowerCI:55898UpperCI:68206ProcessZ:1.5395LowerCI:1.4893(using95.0%confidence)SummaryStatsSampleSize%Defective160015001400864864201.000.750.500.250.00Tar11BinomialProcessCapabilityAnalysisofC2PChartTestsperformedwithunequalsamplesizesCumulative%DefectiveRateofDefectivesDistof%DefectiveProcessZ加1.5为SIGMA水平Copyright©宝钢股份版权所有3、Y缺陷的分层YD1：[C]高于钢种要求YD2：[P]高于钢种要求YD3：[S]高于钢种要求YD4：温度T低于要求Count1401149877372Percent29.924.420.916.57.90.4Cum%29.954.375.291.799.6100.0CountPercent缺陷Other不明SCPT5004003002001000100806040200ParetoChartof缺陷Copyright©宝钢股份版权所有出钢记号AP1360C1（钢种Stw22）补吹炉数占的比例较大。Count15111086544432822637373329222016Percent32211111114956665433Cum%868890919293949495954910056626873778083CountPercent钢种OtherB级S360Q195HP345SPHESPHT1SAE1006SPA-HHP295SPHT2SAE1008SPHCBM510LJ55BSPHDQ235BStW226005004003002001000100806040200ParetoChartof钢种4、缺陷按钢种、炉号、班组分层Copyright©宝钢股份版权所有2243,42.5%1329,57.5%PieChartof炉数vs炉号2#4399,48.9%1#4596,51.1%PieChartof炉数vs转炉号分炉补吹情况Chi-SquareTest:1号转炉,2号转炉ExpectedcountsareprintedbelowobservedcountsChi-Squarecontributionsareprintedbelowexpectedcounts1号转炉2号转炉Total158795711115905916.945673.060.2430.2542332244576294.06281.944.8955.105Total6211595512166Chi-Sq=10.497,DF=1,P-Value=0.001P-Value=0.0010.05拒绝原假设,表明补吹与转炉相关。Copyright©宝钢股份版权所有分班组进行列联表分析ExpectedcountsareprintedbelowobservedcountsChi-Squarecontributionsareprintedbelowexpectedcounts甲班1号炉甲班2号炉乙班1号炉乙班2号炉丙班1号炉丙班2号丁班1号炉丁班2号炉Total114601459149514071418142615061419115901456.611434.701490.901405.171454.701422.311514.721410.880.0080.4120.0110.0020.9260.0100.0500.04726947706810967846257672.3971.3074.1069.8372.3070.6975.2870.120.1598.2830.2260.04818.6340.1921.0100.940Total1529150615651475152714931590148112166Chi-Sq=30.959,DF=7,P-Value=0.000Count班组炉号乙班甲班丁班丙班2121212112010080604020068704769628567110Chartof班组,炉号P-Value=0.0000.05,有95%的把握说明班组之间有差异.Copyright©宝钢股份版权所有四、确定关键流程缺陷类别及比例缺陷存在流程分流铁水倒罐站混铁炉转炉脱硫脱硫补吹是否是否炉外精炼试样化验原辅料废钢硫高缺陷磷高缺陷碳高缺陷温度缺陷否否由以上分析看出，主要缺陷是T（温度不合），其次是P、C、S。总计C、P、S、T总计占缺陷总数的91.7%。Copyright©宝钢股份版权所有测量阶段结论:1)改进前的水平为:93.82%,SIGMA水平是3.039σ2)主要关注四类缺陷T、P、C、S3)缺陷的主要钢种为Stw22(出钢记号为AP1360C1)4)班组的补吹差异性显著5)转炉之间补吹有差异。Copyright©宝钢股份版权所有因果图提出原因----因果矩阵筛选原因----统计方法验证原因许多原因少数关键原因分析阶段Copyright©宝钢股份版权所有根据造成补吹四种缺陷，分别画出因果图补吹碳高EnvironmentMeasurementsMethodsMachinesPersonnel未考虑合金增C交接班第1炉判断失误枪龄未期枪龄初期氧枪故障TSC定C不准枪龄长底吹效果不好枪位控制喷溅铁水脱S加料数量加料时机枪位高模型计算不准临时改钢氧气压力低铁水脱S碳高补吹因果图一、提出原因补吹磷高EnvironmentMethodsMaterialMachinesPersonnelTSC温度偏高判断失误交接班第1炉枪龄初期TSC定C不准枪龄长底吹效果不好废钢回P铁水Si低石灰质量差枪位控制喷溅加料数量加料时机钢包要求提温喷补第1炉终点温度要求喷溅后返干喷溅后未补料磷高补吹因果图补吹硫高EnvironmentMethodsMaterialMachinesPersonnel终点氧高终点温度低交接班第1炉脱硫故障枪龄初期枪龄长底吹效果不好废钢回S石灰质量不好铁水Si低枪位控制喷溅铁水脱S加料数量加料时机枪位高工艺要求计划未脱脱S扒渣不净未按目标值脱S未根据初始S脱未按标准脱SS前样不准S后样不准工艺路线钢种要求硫高补吹因果图吹低补温度EnvironmentMeasurementsMethodsMaterialMachinesPersonnel未考虑合金降温交接班第1炉判断失误停炉时间长枪龄未期氧枪故障枪龄长石灰质量不好铁水Si低枪位控制喷溅加料数量枪位高测温不准模型计算不准工艺要求等钢包调整组要求钢包要求提喷补第1炉终点温度要氧气压力低铁水脱S路线工艺要求钢种温度低补吹因果图Copyright©宝钢股份版权所有二、筛选原因首先采用因果矩阵进行初步筛选，然后对因果矩阵中按PPN值排选,删除部分不重要的原因：原因CSPTPPN判断失误55235底吹效果不好785439等钢包39315调整组要求等待39315废钢回S10320钢包要求提温8232钢种要求324254加料时机56286加料数量55265开浇第1炉68358枪龄初期666408枪龄后期666408枪位控制655373铁水未脱S9288脱S扒渣不净8256终点温度低35241终点温度要求高77350Copyright©宝钢股份版权所有三、原因验证2)方法：相关性检验、回归分析、假设检验、DOE碳高缺陷判断失误意外等待底吹效果不好模型计算不准氧枪枪龄影响拉碳枪位高等钢包节奏调整设备故障1)PPN：底吹效果不好PPN值为439、氧枪枪龄影响PPN值为408