为助力钢铁企业精益生产、降本增效,唐山市工业和信息化局选取文丰特钢、港陆钢铁、丰南纵横等重点企业为样本,大力开展“节能诊断”行动,取得了良好成效。
一、推广背景及理由
唐山是一座重工业城市,尤其钢铁产业是第一大支柱,目前拥有20家冶炼企业,26个冶炼厂点(长流程23家、短流程3家)。在生产制造方面,“唐山钢”具备规模大、能耗大的特点,2022年,全市生铁、粗钢、钢材产量分别为11457.3万吨、12413.5万吨、18322万吨,世界粗钢产量排名第二的印度(1.24亿吨)仅与唐山相当,而位居第三、第四的日本、美国仅为唐山的七成左右。今年1-9月份,钢铁行业综合能源消费量达到5543.8万吨标准煤,在全省占比较大,钢铁产业主要工序设备每年运行维修约80亿元。从产量和消耗看,唐山是当之无愧的全球第一钢铁大市。
多年来,为推进产业转型升级,唐山钢铁产能置换、改造升级力度之大,在全国绝无仅有,通过产能置换,全市共退出相对落后冶炼设备60座,包括高炉39座、转炉21座;高炉平均炉容提高到1592m³,转炉平均炉容提高到139吨,均超过全国平均水平,冶炼装备总体水平在国内具备领先优势,在智能化和绿色化生产、节能减排、环保设施改造等方面取得突破进展。
但是,对比全省甚至全国其他地市,唐山市钢铁企业整体规模大、数量多、生产集中,其能耗总量依旧相对较。另一方面,钢铁企业长期以来形成的生产管理粗放、精益生产意识不强等“软件”问题依旧比较突出,是阻碍企业高质量发展的“绊脚石”。尤其在当前“双碳”目标、能耗双控、重污染天气应急响应等系列战略政策要求下,唐山钢铁产业亟需降本降耗增效,此项工作既责无旁贷,又迫在眉睫,同时拥有广阔的市场空间。
在此背景下,唐山市工业和信息化局大力开展“节能诊断行动”,借助专业化、水平高的第三方机构,组织了68家企业深入调研、访谈,全面系统地查找其在生产管理、生产操作、能源利用等方面存在的漏洞和问题,把脉问诊、对症下药。以遵化港陆钢铁公司为例,通过开展第一轮精益生产诊断,从烧结、炼铁、炼钢、能源等4大方面16个切入点查找,发现问题67项,涉及原料、工艺、设备、操作、管理等多方面提出84条具体改进措施,在基本未增加设备投资的情况下,通过推动生产操作和管理的优化,加强人员培训和考核,吨钢实现降本40元以上/吨,目前降本2.4亿元,估算年增效约4亿元。此项行动推动了企业生产和管理的合理化、标准化、制度化,提高了人员素质水平,降低了生产成本、提高了企业效益,增强了企业竞争实力。因此,此项行动适宜全行业推广、跨行业推广,以更好地应对未来更加严峻的行业形势和激烈的市场竞争。
二、关键创新
在钢铁行业开展“节能诊断行动”,关键创新点在于不增加企业负担的前提下,实现大幅度降本增效。
(一)动作小、见效快。钢铁生产具有连续性、不可中断性的特点,节能诊断的施工,不需要改动原来加热炉的基本机构和土建基础,可以利用定期检修的时间完成,不会给企业造成额外的负担。节能降耗、技术创新关乎企业生存发展,不是说从无到有才能叫创新,在现有基础上改革更是创新。
(二)投资少、提升大。钢铁生产工序多、产业链长,诊断工作涉及设备、工艺、能源、管理不同环节板块,在烧结工序上,以装备配置、工艺操作为切入点,实现降本提质;在炼铁工序上,以炉况分析、原燃料质量控制、完善配套条件为切入点,实现高炉顺行、低耗、安全。以炼钢制度、转炉煤气回收为切入点,对炼钢工序诊断降本增效。以能源计量管理、二次能源回收利用、供水供电、制氧系统为切入点,推进节能降耗。全过程各环节几乎没有增加设备投资,却大跨度提升了降本降耗水平。
(三)分周期,治根本。对于诊断出来的问题改进优化时,按照操作、设备、工艺、原料、管理等不同方面,提出了远期、中期、近期的改进建议,进一步处理好短期和长期的关系,注重远近结合、标本兼治,既克服短期困难、解决突出矛盾,又加强重点领域和薄弱环节,为长远发展奠定基础。
三、主要做法
(一)统一思想,凝聚共识。组织全市工信系统、重点钢铁企业召开动员部署会议,统一思想认识,提高重视程度,利用“企业家素质提升”“职业经理人培训”“技术交流论坛”等平台,强化培训学习,邀请专家开展授课培训,整体提升开展诊断行动的执行力和凝聚力,达成了积极主动开展诊断活动的共识。
(二)问需于企,深入调研。市县两级工信系统组成专班,统筹条线力量,利用调研、走访企业等方式,释放服务效应,摸排掌握企业需求,了解实际困难;通过集中驻厂和阶段性回访,深入企业各生产工序,与企业相关人员进行充分沟通交流,确认问题来源。对已经开展诊断的企业抽样调查,对已经开展并取得重大成效的港陆、文丰等钢铁公司的精益生产情况强化典型总结,对存在困难的企业及时调整帮扶措施,解决实际问题。
(三)对接资源,提升水平。广泛对接科研院所、高等院校的技术资源,组织行业内不同层次、不同专业的高水平专家,聘请专家不重名气,只重实用、好用,能有效解决实际问题。专家队伍的组成既有实践经验丰富、长期在一线工作的车间主任、厂长,也有综合能力强的企业总工,还有专业水平高、分析能力强的研究人员,分工明确、各司其职。
(四)服务先行、集中义诊。为提高企业积极性,对全市每家钢铁企业开展了1-2天的“义诊”活动,对涉及生产操作的关键问题,派出实践经验丰富、专业水平高的专家在现场进行专门的、一对一的指导。对关键问题的分析给出相应的理论解释,让企业人员对问题的产生“知其然、知其所以然”。以专业折服企业,提高参与积极性。同时,结合生产操作中出现的问题,编制相关培训材料,有针对性地、分批次开展现场操作人员培训和考试,提高一线工人的操作水平和整体素质。通过精心服务,引导重点高耗企业开展专项诊断。并注重做好诊断优化整改的“后半篇文章”,强化跟踪,及时协调服务、做好估算评价。
四、主要成效和经验启示
通过在文丰特钢、港陆钢铁、丰南纵横等重点钢铁企业开展生产及节能诊断工作,推动企业开展精益生产管理,取得良好效果,目前这些工作还在持续开展中。
一是改进了认识理念。多年来钢铁企业习惯了规模效益,只注重追求产量而忽略了细节,粗放式管理和生产比较严重。比如在2021年,当钢铁企业的利润普遍在吨钢1000元左右的时候,大多数企业对于80-100元的成本差距并不重视。当面临市场萎靡、生产亏损时,企业又无从应对,存在“和平时代不练兵,打仗时候没兵可用”现象。虽然近年来,钢铁企业在环保和节能上做了大量工作,认识有了提升,但在节能理念上依旧理解不深、重视不够。多数企业对全厂的能源消耗、副产能源发生和高效利用等没有开展深入的分析,甚至没有完善的全厂能源平衡方案。通过“节能诊断行动”,专家对企业生产环节各个方面的能耗水平进行全面细致分析,帮助企业制定煤气、蒸汽的全厂平衡方案,每个环节发生多少、消耗多少做到心中有数,企业的能源管理制度和管理体系更加完善,管理者的认识理念也进一步提升。
二是提升了工艺水平。以转炉炼钢为例,调研中发现,多数炼钢工采用0.75mPa氧压吹炼,主要原因是担心高氧压会引起喷溅,其实这是对转炉炼钢的一种错误理解。通过专家团队的具体培训和生产指导,把吹炼氧压提高到0.9-1.0mPa,不但减少了喷溅次数,而且大幅缩短吹氧时间,由原来平均14-15分钟,缩短到12-13分钟。按平均每炉钢缩短2分钟吹氧时间,一天则可多出2-3炉钢。在烧结生产中,强调和帮助企业提高混合料预热温度、实施燃料预筛分、低负压和富氧点火等措施,既提高了产量,又降低了燃耗。在专家团队进驻前,文丰特钢烧结矿日产平均1.7万吨左右,经过近两个月的指导和改进,日产提高到2万吨,固体燃耗降低了约5kg/t。
三是提升了管理的系统性。以高炉炼铁为例,一旦出现生产不顺,大多企业存在“头疼医头、脚疼医脚”的问题,没有相关技术人员进行系统分析。专家团队通过调取一个月、一个季度甚至半年的生产数据,对一个时期内的高炉生产进行系统分析,总结问题出现的规律,查找问题根源。如港陆钢铁的高炉在2022年9月底至10月上旬均出现不同程度的炉况失常,通过系统分析发现是因焦炭质量降低所致,而不是操作人员的原因。文丰特钢的转炉在一段时期喷溅较多,分析发现是加料制度存在很大问题。这些问题通过专家团队指出和指导解决,都取得了很好效果。文丰特钢的转炉喷溅次数由原来的50%以上控制到10%以内。
四是提升了综合利用水平。以转炉煤气回收为例,转炉煤气是钢铁企业重要的副产燃料,是企业节能减排的关键,先进企业的转炉煤气热值一般可达到1600kcal/m3以上。调研中发现,几家企业的转炉煤气热值基本都在1000-1100kcal/m3,企业重视回收量而忽略了回收质量,既造成能源浪费,也造成更多二氧化碳排放。通过改进炼钢工的操作方法,短期内即可提高转炉煤气回收质量,煤气热值平均提高300kcal/m3左右,折合到吨钢可降低生产成本9-10元。在烧结生产中,通过指导企业提高混合料预热温度,对降低燃耗也取得立竿见影的效果。
五是提升了企业人员综合素质。目前民营钢铁企业的职工缺乏专业性的培训指导,调研中发现,一些非关键岗位职工对所在岗位职责不清,机械性地执行交代的任务。针对这种情况,组织专家团队根据企业具体情况编写教程,就某一生产车间开展全覆盖的理论和实践培训,并定期进行阶段性考试和技术比武。通过培训、考试、技术比武,建立企业人才库,为企业选拔录用人才提供依据。
此外,通过开展行动,企业原燃料管理提升、技改方案优化、组织架构完善等方方面面均达到了良好成效。第一轮“节能诊断行动”结束,文丰特钢保守估计年降本潜力4.38亿元;港陆钢铁保守估计年增效约4亿元。按照全市20家冶炼企业,26个冶炼厂点推算,降本降耗潜力巨大。
下一步,唐山市工业和信息化局将继续组织专业化、高水平的专家队伍、第三方机构,对全市钢铁企业、其他高能耗行业进行全面系统的把脉问诊、对症下药,以典型案例为样本,推广推动“节能诊断行动”,提升企业精益生产力度,提高综合竞争实力。
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