數(shù)據(jù)分析幫助鋼鐵企業(yè)抵御經(jīng)濟(jì)寒冬

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全行業(yè)虧損，這是我國(guó)鋼鐵行業(yè)目前所處的境況。一場(chǎng)金融風(fēng)暴似乎在一夜間卷走了所有的鋼鐵需求，鋼鐵業(yè)正在經(jīng)歷著一個(gè)最冷的冬天。

造成我國(guó)鋼鐵行業(yè)當(dāng)前困境的因素中，既有不可抗拒的國(guó)際金融危機(jī)影響的外因，更有產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期粗放發(fā)展積累的矛盾在市場(chǎng)形勢(shì)變化時(shí)激化的內(nèi)因。筆者認(rèn)為，我國(guó)鋼鐵行業(yè)在經(jīng)歷了具有明顯粗放型特征的持續(xù)擴(kuò)張后，必然要有一次大的調(diào)整，這次金融危機(jī)只是加速了調(diào)整期的到來(lái)。

在很多國(guó)人的眼中，鋼鐵行業(yè)給人的印象還停留在“傻大粗”的階段上。這正體現(xiàn)了我國(guó)鋼企與國(guó)外先進(jìn)鋼企在技術(shù)創(chuàng)新、能源利用、環(huán)境保護(hù)等方面的差距。光在技術(shù)層面，我們值得改善的地方就很多，統(tǒng)計(jì)方法就是有力的武器之一。例如，在某家大型鋼鐵廠中，高爐是能耗大戶，其排放物對(duì)環(huán)境污染也較嚴(yán)重。眾所周知的是，通過(guò)高爐風(fēng)口噴吹煤粉，可以用資源豐富的非煉焦煤取代高爐中近半數(shù)的焦炭量，既可以緩解煉焦煤資源短缺的問(wèn)題，減小焦?fàn)t對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)風(fēng)口噴煤給爐況的調(diào)節(jié)提供了很大靈活性，大大降低煉鐵成本。因此，如何提高高爐煤粉噴吹量，最大程度地減少焦炭使用量，達(dá)到更高的煤焦比，減少?gòu)U物排放量，成了當(dāng)今煉鐵工程技術(shù)人員不懈努力的一個(gè)主要技術(shù)方向之一。

怎樣才能有效地提高高爐煤焦比呢？這絕不能簡(jiǎn)單地憑經(jīng)驗(yàn)、憑感覺(jué)來(lái)判斷，也不能靠一味地苦干加蠻干來(lái)解決。長(zhǎng)期的信息化建設(shè)為我們積累了大量寶貴的數(shù)據(jù)，一些先進(jìn)的鋼鐵企業(yè)，已經(jīng)領(lǐng)先一步地借助專業(yè)高端質(zhì)量管理統(tǒng)計(jì)軟件JMP，通過(guò)合理高效地應(yīng)用統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理方法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找到了解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在。JMP是全球最頂尖的統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件集團(tuán)SAS專門針對(duì)六西格瑪和質(zhì)量管理開(kāi)發(fā)的高端統(tǒng)計(jì)分析軟件，客戶遍及全球各個(gè)行業(yè)，絕大多數(shù)行業(yè)領(lǐng)袖幾乎都在基于JMP進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)、流程優(yōu)化、產(chǎn)品研發(fā)或六西格瑪，如浦項(xiàng)制鐵、新日鐵、首鋼、馬鋼這樣的業(yè)內(nèi)先進(jìn)企業(yè)等；不僅在鋼鐵行業(yè)，在半導(dǎo)體、醫(yī)藥、化工、能源、機(jī)械、汽車、金融、電子商務(wù)等各個(gè)領(lǐng)域，JMP的應(yīng)用都非常廣泛。

我們來(lái)看問(wèn)題是如何解決的：

第一，   需要降低鼓風(fēng)濕度

鼓風(fēng)中水分在風(fēng)口前分解形成CO和H2，1克H2O需吸熱7.33J。因此，為了保持風(fēng)口前的燃燒產(chǎn)物擁有的熱量，鼓風(fēng)濕度每增加1g/m3，必須提高送風(fēng)濕度7.50C。熱平衡計(jì)算得知鼓風(fēng)中濕度波動(dòng)1g/m3對(duì)焦比的影響為0.8kg/t。為彌補(bǔ)噴煤比提高后風(fēng)口前的熱量不足，需不斷降低鼓風(fēng)濕度。根據(jù)使用權(quán)威質(zhì)量管理統(tǒng)計(jì)軟件JMP制作的上圖中所顯示的噴煤比與鼓風(fēng)濕度的線性負(fù)相關(guān)關(guān)系可知，在噴煤比200kg/t時(shí)將鼓風(fēng)濕度維持在10~15g/m3。與該廠原先的高爐全焦冶煉時(shí)相比，因鼓風(fēng)濕度下降而降焦比量在20kg/t左右。燃料消耗的下降，同樣也減少了入爐碳的總量和CO2的排放量。

第二，   需要增加富氧率

高爐富氧的最大效果是提高產(chǎn)量。給爐內(nèi)帶來(lái)的變化有二個(gè)方面，風(fēng)口前理論燃燒溫度（Tf）和噸鐵煤氣量的變化。增加富氧率，降低風(fēng)口前燃燒產(chǎn)物的體積，提高理論燃燒濕度，提高煤粉的燃燒率。高爐由于重新確立了Tf值的控制范圍，認(rèn)為富氧率控制在3.5%以下就能滿足高爐250kg/t的噴煤比的需要。同樣，使用權(quán)威質(zhì)量團(tuán)里統(tǒng)計(jì)軟件JMP制作的上圖顯示出噴煤比與富氧率呈二次正比例關(guān)系，高爐富氧率的提高有利于減少高爐煤氣的發(fā)生量。

第三，   需要提高煤氣利用率

提高煤氣利用率可降低高爐燃料比和高爐渣比，并可相應(yīng)降低爐腹煤氣的發(fā)生量，適當(dāng)減少爐內(nèi)阻損，有利于降低高爐透氣性指數(shù)，保持高爐順行。高煤氣利用率，是煤氣流分布良好、煤氣熱能得到充分利用的直接標(biāo)志。該廠高爐在大噴煤時(shí)仍保持了較高的煤氣利用率，并且還呈現(xiàn)煤比越高，煤氣利用率越高的良好趨勢(shì)，這一點(diǎn)也可以從使用權(quán)威質(zhì)量管理統(tǒng)計(jì)軟件JMP所制作的上圖所展示的噴煤比與煤氣利用率的非線性曲線關(guān)系中得到驗(yàn)證。

總之，使用先進(jìn)的質(zhì)量管理工具，在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，逐步摸索出一系列的技術(shù)措施，可以幫助我們獲得實(shí)實(shí)在在的改進(jìn)成果。在這方面，國(guó)內(nèi)大多數(shù)的鋼鐵企業(yè)要做的事情還很多。這場(chǎng)史無(wú)前例的經(jīng)濟(jì)寒冬給我們帶來(lái)了危機(jī)，同時(shí)也帶來(lái)了機(jī)遇：何不趁此機(jī)會(huì)修煉內(nèi)功，與原有的工程技術(shù)相結(jié)合，提高質(zhì)量的精確控制能力？前文中的例子就是在高端質(zhì)量管理統(tǒng)計(jì)軟件JMP的平臺(tái)上，使用一元線性回歸、一元多項(xiàng)式回歸、特殊非線性回歸等實(shí)用的建模手段進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)的過(guò)程。在不提高生產(chǎn)成本、不浪費(fèi)有限資源、不提高環(huán)境污染的條件下，推廣科學(xué)實(shí)用的質(zhì)量管理方法和工具，顯著提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低流程波動(dòng)，這是企業(yè)靈活應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化、抵御經(jīng)濟(jì)寒冬的重要舉措。