孟憲華
一、初始問題描述
1.問題背景
特鋼事業(yè)部50噸電爐水冷件經(jīng)常因水冷件質(zhì)量、惡劣的使用條件、入爐廢鋼料質(zhì)量等因素,造成電爐冶煉過程中水冷件漏水的情況和水冷件關(guān)水報(bào)廢的現(xiàn)象,不僅浪費(fèi)生產(chǎn)成本,給正常的生產(chǎn)組織造成重大影響,產(chǎn)生長時(shí)間工藝熱停,同時(shí),還會(huì)因處理不當(dāng),造成鋼水噴爆和鋼水穿爐的重大設(shè)備事故。
2.工藝流程簡介
電爐冶煉過程與水冷件有關(guān)的主要操作環(huán)節(jié)如下圖所示:
在上述所顯示的操作工藝中,在虛線之間的部分是可能發(fā)生水冷件漏水的環(huán)節(jié)。
3.目前采用方法
目前解決此問題的方法是將損壞、漏水的水冷件關(guān)水。
優(yōu)點(diǎn):能迅速控制住漏水點(diǎn),杜絕在爐內(nèi)形成積水。
缺點(diǎn):一是關(guān)水后的水冷件極易被高溫鋼渣所熔化,造成穿鋼、噴爆等惡性事故的發(fā)生;二是水冷件被熔化報(bào)廢,造成較大的成本浪費(fèi)。
二、解題過程
1.問題分析
在電爐冶煉過程中,電極送電熔化爐料,升溫是保證電爐冶煉鋼水的生產(chǎn)條件。為了保證生產(chǎn)高效順行,一般要求送電熔化爐料要快;送電過程中,有時(shí)不可避免造成聯(lián)電打漏及爐料撞擊造成水冷塊漏水。水冷塊一旦漏水,進(jìn)入爐內(nèi)會(huì)引起事故,因此必須要確保水冷塊漏水后快速處理。
2.確定技術(shù)矛盾
(1)為快速熔化爐料,造成水冷塊損壞。
(2)為保證生產(chǎn)高效順行,使水冷塊容易損壞。
3.查2003版矛盾矩陣
其中有4個(gè)發(fā)明原理對(duì)解決問題有啟發(fā):
03局部質(zhì)量原理:將水冷塊最易損壞部位加強(qiáng)。
13反向作用原理:結(jié)合故障水冷件在高溫及受限狀態(tài)下需快速修補(bǔ)的特點(diǎn),可采用在水冷件漏水點(diǎn)的相反部位的對(duì)應(yīng)表面開孔,在漏水部位內(nèi)側(cè)焊補(bǔ),然后補(bǔ)焊外表面。
01分割原理:可采用將水冷件分成上下兩塊組裝完成,修補(bǔ)或更換方便快速。
24中介原理:在爐料和水冷塊之間加裝隔離裝置,防止?fàn)t料損壞水冷塊。
4.最終解決方案
將整體的水冷塊分割成上下兩部分,當(dāng)水冷塊出現(xiàn)嚴(yán)重漏水時(shí)可以實(shí)現(xiàn)快速更換;水冷塊漏水較輕時(shí),將該水冷塊的進(jìn)回水閥門關(guān)閉,在漏水點(diǎn)的外表面對(duì)應(yīng)位置開孔,對(duì)內(nèi)側(cè)漏水處焊補(bǔ),再將外表面孔洞焊接好。
三、實(shí)施效果
目前對(duì)50噸電爐3#、8#水冷塊進(jìn)行改造。改造后水冷塊的修補(bǔ)時(shí)間由原來的2小時(shí)減少到現(xiàn)在的20分鐘,每年可少使用8塊水冷塊,預(yù)計(jì)改造后可獲得20余萬元的直接經(jīng)濟(jì)效益。
同時(shí)新的修補(bǔ)方式還能起到減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度、改善作業(yè)環(huán)境、穩(wěn)定生產(chǎn)節(jié)奏的效果。
責(zé)編/劉紅偉