FASTMET經(jīng)驗證的鐵鋼廠廢品料回收利用流程工藝JamesM.Mcclelland,Jr.P.EManager-TechincalSalesMidresxTechnologes,Incorproated2725WaterRidgeParkwayCharlotte,NorthCarolina,28217USATel:704-378-3359Fax:704-373-1611E-mail:jmcclelland@關(guān)鍵詞：FASTMET；快速熔解FASTMELT?；環(huán)形高爐轉(zhuǎn)底爐；直接還原產(chǎn)物；鐵氧化物；電爐粉塵；鋼廠廢料；鋅的回收利用。摘要：兩個用于回收利用鋼鐵廠廢料的FASTMET流程工廠現(xiàn)在已處于商業(yè)運作。這些FASTMET流程設(shè)備正在將鋼鐵廠廢料轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫蔫F組織產(chǎn)品和有價值的副產(chǎn)品。本文將通過這兩個工廠來討論包括廢棄油燃料油處理操作，產(chǎn)品質(zhì)量，鋅的回收利用和排放物的測試等生產(chǎn)運營操作經(jīng)驗。緒論Midrex科技技術(shù)公司Inc和與它的有合作關(guān)系的母公司，神戶鋼鐵公司合作，已經(jīng)開發(fā)出了一種以固體炭為基礎(chǔ)的還原技術(shù)的FASTMET流程；:這種流程可應(yīng)用于加工鐵礦砂石，也可應(yīng)用于加工含有鐵氧化物的材料，比如鐵鋼廠的廢料。將電廠一臺電感加熱化鐵爐添加到FASTMET流程就得到了FASTMELT?快速熔化流程----------一種生產(chǎn)高質(zhì)量鐵水的經(jīng)濟的方法。許多大多數(shù)鋼鐵廠都正在尋求一種合適的方式來回收利用包括高爐和堿性氧化頂吹轉(zhuǎn)爐的粉塵和、淤泥、，細碎的剝落物軋鋼皮、，以及電弧爐粉塵在內(nèi)的各種鋼鐵生產(chǎn)廢棄物。電弧爐生產(chǎn)煉鋼粉塵的積聚以及對它們的處理已成為了一個世界性課題。電弧爐粉塵的回收利用包含兩個方面：一方面是回收利用有價值的資源，回收含鐵料來煉鋼，回收粗氧化鋅用于來造非鐵材料回收有色金屬；另一方面是降低對環(huán)境的污染。從經(jīng)濟與環(huán)保兩方面來考慮，F(xiàn)ASTMET流程都是一種十分吸引人的電弧爐粉塵回收利用技術(shù)。在作為將粉塵回收起來做電弧爐和堿性氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的原料方面，這個流程有兩個主要目標(biāo)。一方面?zhèn)€是為了提高含鐵氧化物的金屬化率，這樣可以減輕熔化過程的負擔(dān)。另一方面是為了提高鋅的遷移脫除率，這樣可以降低回收回路中鋅的濃度。作為對高爐原料，高的壓縮抗壓強度是必要的，這一點在FASTMET工藝也可以通過調(diào)整粘結(jié)劑與原料的配比來實現(xiàn)。經(jīng)過實驗室測試試驗和Koakogawa示范性工廠的檢驗試驗，F(xiàn)ASTMET流程被證實在粉塵回收方面可成功地提高金屬化率和鋅的回收率。通過這些測試，得出了建設(shè)一座商業(yè)化FASTMET廠的設(shè)計理念。在新日鐵公司的NipponSteel’sHirobata工廠Works，第一座FASTMET廠已被建立起來建成、開工，并被交付給新日鐵公司Hirobata工廠的客戶投入商業(yè)化生產(chǎn)。而第二座商業(yè)化的FASTMET工廠的建設(shè)也正在神戶公司加古川工廠生產(chǎn)操作中。本文所示的信息和數(shù)據(jù)均收集于這些最早的商業(yè)化FASTMET廠的開工與最初的生產(chǎn)運營期間。煉鋼廢料及相關(guān)問題今天，許多鋼鐵廠都在考慮如何處理生產(chǎn)中的廢料。所這些考慮的問題年復(fù)一年地積累起來，因此鋼鐵生產(chǎn)部門廠應(yīng)采用更積極的行動來尋求解決方案。這些問題包括：1、對含鐵廢棄物的處理——從聯(lián)合企業(yè)得到的無毒廢料含有大量有價值的鐵、碳元素。掩埋或傾倒？這些樣處理廢料會增加支出。電爐布袋收塵室粉塵，被美國EPA列為一種有毒物質(zhì)（K061），若簡單將其傾倒，會對環(huán)境造成一系列的危害，在掩埋這些廢棄物之前對其進行特殊適當(dāng)?shù)臒崽幚砘驘岱€(wěn)定化是很昂貴而且是對有價值資源的浪費。2、終止封閉式定點掩埋——鋼鐵廠現(xiàn)在大多都將廢棄物定點存放幾年，甚至是幾十年。理論上講，由于占的土地是免費的，可以降低開支。然而，絕大數(shù)地點會被填滿，并會使得環(huán)保機構(gòu)的審查更加頻繁。Onsite是否可以翻譯為“廠內(nèi)”？3、回收利用有價值的鐵元素——聯(lián)合企業(yè)每噸球團礦要付花費$40～50/噸來造球團礦。對于如果使含鐵達到典型的65％的含鐵品位，可折算為每噸鐵元素則這種轉(zhuǎn)變的花費為$60～70/噸。如果這些球團礦粉不能再利用，則廠家會損失一筆錢，對于而如果無論是使用直接還原鐵為原料的緊湊型鋼廠和小廠還是聯(lián)合鋼廠企業(yè)都采用直接還原鐵作為原料，則不回收利用直接還原鐵粉的經(jīng)濟代價是用氧化球團礦的三倍。4、控制鋼鐵廠原料成本——成功的鋼鐵廠必須持續(xù)地降低成本。一種有效的降成本的方式就是處理和回收利用廢棄的材料，這樣做還可以取消相關(guān)的掩埋費用。5、節(jié)約投資保護資本——大多數(shù)鋼廠都限制在生產(chǎn)操作的冶煉工序投資，相反傾向于在下游工序集中投資。一個可能由第三方建設(shè)、擁有和運作的現(xiàn)場廢料加工廠，使得鋼鐵廠能夠節(jié)省投資和避免另外一個冶煉工序操作的責(zé)任。6、煉焦廠與燒結(jié)廠的環(huán)保問題——對聯(lián)合企業(yè)的排放物實施更嚴(yán)格的EPA規(guī)則，特別是煉焦廠排放問題是一個主要問題。如果有可行的替代方式，許多廠家都將關(guān)閉煉焦廠和燒結(jié)廠。對廢棄物處理方法問題的解決答案在過去10年，Midrex和Kobe廠已經(jīng)開發(fā)出了FASTMET流程，它將幫助鋼鐵廠解決廢棄物的處理問題，F(xiàn)ASTMET通過添加或不添加鐵礦砂粉來處理鋼鐵廠廢棄物，將其放入以炭碳作還原劑的轉(zhuǎn)底爐（RHF）爐中，冶煉為金屬化的鐵。這個流程的產(chǎn)物可以是冷DRI、熱DRI和HBI，或者是鐵水，具體是哪種形式取決于最終使用需要。FASTMET流程的背景20世紀(jì)60年代，RHF爐最先被Midrex的前身MidlandRossCorporation用于生產(chǎn)直接還原鐵，RHF爐又被稱為其名稱為“熱的快”。這種快速加熱流程包括將鐵精礦和煤粉造球，炭粉和球團礦，將球團礦在爐篦子進行爐柵上的干燥球團礦，在轉(zhuǎn)底爐爐中預(yù)先前還原的球團礦，然后以及在豎爐冷卻器冷爐身中的冷卻球團礦。從19631965年到1966年，這種快速加熱流程在明尼蘇達州的Cooley的一個2噸/小時的實驗性廠中以2噸/小時的測試試驗取得成功。與HeatFast開發(fā)的此同時，一種由快速加熱發(fā)展而得到的以天然氣作還原劑的直接還原流程Midrex也得到發(fā)展，這種流程可以提供比快速加熱更高質(zhì)量的鐵水產(chǎn)品并能降低經(jīng)營成本（因為當(dāng)時的天然氣價格只有今天的十分之一）。由于當(dāng)時天然氣流程的經(jīng)營成本更低，使得快速加熱流程的工作被中止并沒有被用于商業(yè)生產(chǎn)開發(fā)。20世紀(jì)80年代初，Midrex對運用RHF生產(chǎn)直接還原鐵重新產(chǎn)生興趣而重現(xiàn)輝煌。多項研究表明，基于美國當(dāng)時的條件，可以用開發(fā)出RHF流程生產(chǎn)以較低的價格生產(chǎn)直接還原鐵的方法可以以誘人的價格得以發(fā)展。然而，氣基流程的經(jīng)濟價值效益更加誘人，并且氣基流程得到了很好的驗證。還有就是，炭煤基還原流程已落后于傳統(tǒng)的氣基流程。在20世紀(jì)90年代，問題又被再一次提出，進一步的多項研究表證明，RHF炭煤基流程的經(jīng)濟價值是誘人的?；谶@種觀點，決定繼續(xù)研發(fā)這種流程的商業(yè)化技術(shù)。以建設(shè)可追溯到20世紀(jì)60年代的快速加熱的實驗性工廠為基礎(chǔ)進行建設(shè)可追溯到20世紀(jì)60年代，對技術(shù)進行了改進，使得改建是為了做出可以提高生產(chǎn)能力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高流程適應(yīng)性和提高流程效率的技術(shù)。最后就發(fā)展成FASTMET流程。Midrex和KSL已經(jīng)開發(fā)出了比FASTMET流程更優(yōu)越的FASTMELT流程。它取消了可以使從RHF中熱排放出來的直接還原鐵的熱輻射，而是減少并通過重力將直接還原鐵裝引入電化鐵感爐內(nèi)，這是一個為將熱的直接還原鐵熔化生產(chǎn)成鐵熱水而特別設(shè)計的熔化室爐，這種鐵水就稱之為FASTIRON。FASTMET流程的發(fā)展史20世紀(jì)60年代MidlandRoss(Midrex=MIDlandRossExpreimental)開發(fā)了HEATFAST流程；從1965年到1966年，2t/h的實驗性廠在明尼蘇達州的Cooley建成并投入運營1990年Midrex開始研發(fā)FASTMET流程1992年FASTMET實驗性廠在Midrex技術(shù)中心建成，2.75mRHF,160kKg/h;1992年至1994年共做了>100多次的試驗FASTMET實驗性廠在Midrex技術(shù)中心建成。其經(jīng)營活動從1992年持續(xù)到1994年。1995年8.5mRHF，2.5t/h的Kakogawa示范性工廠在KSL’sKakogawa鋼鐵廠建成，并在1995年到1998進行了持續(xù)的開發(fā)型運營。1998年Midrex技術(shù)中心安裝電感電煉鐵爐；直接與FASTMET實驗性車間的RHF相配套，每小時生產(chǎn)150Kg

150kg

鐵水；這個示范性的FASTMELT流程成為成功地通過純氧化鐵和鋼鐵廠廢棄物生產(chǎn)出了高爐級質(zhì)量的鐵水2000年第一座商業(yè)性FASTMET工廠（PDPR）在新日鐵公司的Hirobata廠建成；21.5m的RHF；19.2萬噸轉(zhuǎn)爐污泥和粉塵/年的處理能力；14萬噸熱DRI和2250噸/年粗氧化鋅的生產(chǎn)能力。2000年3月21日：第一批產(chǎn)品2000年4月：連續(xù)操作2000年7月：達產(chǎn)試驗結(jié)束，操作移交給新日鐵2000年7月：連續(xù)操作達一年，典型的金屬化率91.9％，鋅回收率94％，熱DRI的送料溫度大于1000℃，全年的作用率大于90％。2001年在KSL加古川鋼廠的第二個商業(yè)化FASTMET工廠，8.5m的RHF；1.4萬噸轉(zhuǎn)爐污塵、電爐塵和軋鋼廢料/年的處理能力；廢燃料油；產(chǎn)品是1.4萬噸DRI和1400噸/年粗氧化鋅的生產(chǎn)能力。2001年5月：工廠開工FASTMET流程概況FASTMET流程將氧化鐵球團礦爐料、粉礦和鋼鐵廠廢料轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫慕饘勹F。，如果需要，使用煤粉或其它的含碳材料可作為還原劑。最終產(chǎn)物直接還原鐵可以被熱壓成塊被加熱成熱DRI，作為熱態(tài)DRI再被送入中轉(zhuǎn)換容器；如果需要冷DRI，也可將它進行冷卻后，或者直接送入電化鐵感爐（EIF）以煉出FASTIRON。表圖2是關(guān)于FASTMET/FASTMELT流程的流程圖：圖2FASTMET/FASTMELT的流程圖在操作過程中，如果原料是如純礦石，、精礦粉和煤粉在裝入RHF爐之前要經(jīng)過燒結(jié)制成球團并經(jīng)過干燥后，被以單層形式送入在RHF爐中爐料被鋪成一層。當(dāng)萬一這些原料是鋼鐵廠廢料，則它們首先應(yīng)被壓塊。經(jīng)過壓塊可以提供更多的靈活性適應(yīng)性好的原料，并減少對這些原料的碾磨需求，而且不必要對生壓塊進行干燥還可以減少對未培燒的塊礦加熱的需求。這些壓塊礦在RHF中也是鋪成一層也是經(jīng)過單捻被送入爐中（見圖3）。圖3轉(zhuǎn)底爐的簡化縱剖面圖和俯視圖隨著爐膛的旋轉(zhuǎn)，這些壓塊礦被RHF爐中加熱到高達1300攝氏度以上的溫度通過輻射加熱，使得鐵氧化物被還原成金屬鐵。鐵氧化物的還原過程基本上是在固體狀態(tài)下由固定C與Fe3O4或Fe2O3反應(yīng)生成金屬鐵（Fe0）和固態(tài)維氏體（Fe0..95O），同時釋放而C則被氧化成CO和CO2氣體。部分單質(zhì)炭碳則會固溶到金屬鐵中形成碳化鐵素體（Fe3C）。鋼鐵廠廢料中的鋅氧化物、鉛氧化物和其它具有揮發(fā)性的金屬氧化物也將在此過程中被還原成金屬單質(zhì)或被蒸發(fā)。這些金屬蒸汽在從煙道出爐之前又將被煙氣氧化。爐料在爐內(nèi)的停留時間在6到10分鐘。這個停留時間的不同取決于物料的種類金屬的生產(chǎn)方法、壓礦塊的尺寸大小，以及其它因素。在這段停留時間里，85%到95%的鐵氧化物會被還原成金屬鐵。FASTMET流程中的快速還原和高還原率速度歸功于高的還原溫度，高的熱交換率速度，以及炭與礦塊中的碳與鐵氧化物之間的充分、緊密接觸。其煙氣在出爐前已經(jīng)完全燃燒，含氧量大約為2%。而熱交換器可將燃煙氣的熱量用于預(yù)熱RHF的燃燒器的助燃空氣將要入爐燃燒的空氣和或干燥原材料。煙氣從通過爐頂排出，經(jīng)過有耐火材料內(nèi)襯的上升管進入成排的排煙管道離開RHF爐煙道。煙氣上升管道的與合適位置與RHF爐的燃燒區(qū)之間的合適的相對位置有關(guān)，它取決于對由對原材料和，還原動力學(xué)的分析所決定，并用CFD計算進行檢驗以及流動動力學(xué)校驗計算的分析。注入煙氣管道的空氣起冷卻作用，并將煙氣中的H2和CO等可燃氣體燃燒掉。通過噴霧化水到初冷區(qū)，可以將煙氣從高于1400攝氏度冷卻到1000攝氏度以減小NOX的生成，并提供回收換熱器可接受的合適的入口氣體溫度。從初冷區(qū)出來的煙氣流經(jīng)助燃空氣和干燥空氣預(yù)熱器，在這里煙氣中的熱量被用于預(yù)熱入RHF爐轉(zhuǎn)底燒嘴的助燃空氣和環(huán)形轉(zhuǎn)動干燥器的助燃空氣。煙氣對助燃空氣預(yù)熱后進入二次冷卻區(qū)。通過噴霧化水，在二次冷卻區(qū)將煙氣溫度從800攝氏度降到120攝氏度，以保證得到布袋過濾除塵器可接受的入口氣體溫度。攝氏度應(yīng)該直接寫成℃，不需要翻譯！然后這時，煙氣流入脈沖噴射式布袋過濾除塵器，在這里，粗氧化鋅氧化物被收集起來，然而煙氣通過鼓風(fēng)引風(fēng)機經(jīng)煙囪被排入大氣中。FASTMET車間在處理鋼鐵廠廢料時，并不一定一般不需要控制SO2，因為絕大部分SO2將會與煙氣中的金屬氧化物反應(yīng)或被其吸收掉。噴石灰注射劑可以被用于進一步控制SO2。對NOX的控制則是通過使用低NOX生成的燃燒器和嚴(yán)格控制燃料與氣體燃燒率的比值與燃燒溫度來實現(xiàn)的。RHF了爐內(nèi)的高溫和長停留時間可以破壞二氧化物惡英與呋喃Furans的生成。對煙氣冷卻率速度的控制可以減少二惡英氧化物與與Furans呋喃的再生成。粉塵通過布袋過濾除塵器從煙氣中被分離出來。而粗氧化鋅氧化物通過布袋過濾除塵器回收并儲存到倉筒中。然后這些粗氧化鋅氧化物然后被用卡車或和火車從倉筒運到買主那里。直接還原鐵的金屬化率（金屬形式的鐵占全鐵金屬組織的百分比）是可以調(diào)整的。通過調(diào)整塊礦塊的含碳炭量就可以得到?jīng)Q定目標(biāo)DRI的含炭碳量。其產(chǎn)品化學(xué)成分的不同取決于使用的礦料、和還原劑和粘結(jié)劑的化學(xué)成分，以及反應(yīng)爐的選擇。電感爐廢料處理方式的選擇FASTMET流程使得緊湊型小鋼鐵廠除了運用當(dāng)前的高處理費用的處理方式來處理廢料外，又有了另一種選擇。建在鋼廠內(nèi)的一個FASTMET車間可以處理粉塵并生產(chǎn)出兩種主要的初級產(chǎn)品，直接還原鐵作為原料返入煉鋼爐，而粗鋅氧化物則被賣給制鋅廠家。這種方法使得以前的廢料成為了有用的東西。高處理費用不存在了，并且可提供便宜的鐵產(chǎn)品。其有益之處總結(jié)如下：1、粉塵非常少的生產(chǎn)過程使得二次粉塵的含鋅量很高而含鐵量很低；2、高金屬化率和高的鋅轉(zhuǎn)移脫除率使得還原的鐵可直接返回到電弧爐中；3、處理后就再沒有廢料生成；4、高溫處理使得二惡英氧化物分解；5、含鋅粉塵可被處理成有經(jīng)濟價值的產(chǎn)品，而不是廢品廢物；下表顯示了FASTMET流程的EAF粉塵處理模擬實驗的結(jié)果。這個事例（EAF粉塵加煤）代表表明EAF粉塵的處理可用煤作還原劑的情形。表1：EAF粉塵處理，單位：質(zhì)量%電感爐粉塵+煤T.FeM.FeCZnOPbO電感爐粉塵32.230.021.7024.204.10煤0.450.0074.000.000.00直接還原鐵58.0952.282.022.180.00副產(chǎn)品0.050.040.0074.3313.26適合這些流程的原材料適合這些流程的原材料可分為三大門類：鐵氧化物（即天然純鐵物材料或含鐵材物料），還原劑（即炭碳源），和一個反應(yīng)爐粘結(jié)劑。在Kakogawa的試驗性車間和測試室，一個組廣泛的復(fù)合原材料組合（即：含鐵材料和不同還原劑）已經(jīng)通過了實驗室試驗的測評、半工業(yè)試驗和Kakogawa廠的工業(yè)試驗的檢驗。部分經(jīng)檢測的原材料名單如下：高爐除塵器濾餅焦堿性氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐除塵器濾餅焦工廠規(guī)模軋鋼皮電弧爐布袋過濾除塵器灰球團礦粉鐵礦石濃度精礦印度蘭粉IndianBlue粉塵高爐粉塵和淤泥焦炭渣粉低/中/高揮發(fā)性炭煤特殊石油焦炭木炭如果高爐粉塵和淤泥被利用，則原材料中本身的不同的炭碳就可足夠完成還原反應(yīng)，而不需要再添加還原劑。FASTMET/FASTMELT可以大大提高對廢料的處理能力，并重新獲得有價值的鐵產(chǎn)品。在FASTMET流程中，如果直接還原鐵與HBI是最終產(chǎn)品，則僅需要只能夠?qū)⒔M成RHF爐料的材料中的含鐵料加以轉(zhuǎn)變?yōu)榭山M成RHF爐爐料的材料。通過這個流程得到的產(chǎn)品中仍含有較多的脈石。如果所要生產(chǎn)的是FSTIRON，而且將上述原材料送入FASTMELT熔煉爐室，則其中的脈石就將成渣。脈石的影響可用添加鐵含量較高的原礦的方法減弱。那是一個任何廢料處理流程都會發(fā)生的反應(yīng)事情。第一座商業(yè)型FASTMET工廠在2000年4月，第一座商業(yè)型FASTMET工廠在日本的NipponSteel新日鐵公司HirohataWorks工廠開始投入生產(chǎn)。這個工廠每年回收處理190000公噸鋼鐵廠粉塵，這包括HirohataWorks工廠的BOF粉塵與BOFfiltercake濾餅粉塵。這個HirohataFASTMET廠每小時大約能生產(chǎn)18公噸金屬化率為90%的熱直接還原鐵，其出鐵爐溫度大于1000攝氏度。這個HirohataFASTMET廠接回收新日鐵公司NipponSteelHirohata工廠Works的球團礦車間生產(chǎn)的生球greenballs。這些greenballs生球是鋼鐵廠粉塵和、煤粉和粘結(jié)劑經(jīng)混合并造球團化而成。這些greenballs生球被卡車從球團礦車間運到HirohataFASTMET車間的料倉貯。這些greenballs生球經(jīng)滾篩篩過后被送入球團干燥機里。經(jīng)過干燥的greenballs含水量低于0.5%。經(jīng)過干燥的greenballs生球被連續(xù)地送入RHF爐內(nèi)。這個RHF的直徑大約有21.5m，而其有效爐膛寬度為3.75m。它有6個燃燒/反應(yīng)區(qū)。所有的燃燒器都用液化天然氣LNG作為燃料燃燒。直接還原鐵的出口在從一個冷的金屬板下流過，經(jīng)過水冷的螺旋卸貨器機被排出爐外。這些熱的直接還原鐵經(jīng)過收集后，被卡車運送到堿性氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐車間。鋅氧化物的轉(zhuǎn)移脫除率超過94%，每小時有超過300kg含鋅高達60%到65%的粉塵被從煙氣中好回收起來。在日本，這些含鋅粉塵以大約只有偉LME金屬鋅2/3價格被賣出去。熱的煙氣被排出RHF爐后，通過蒸氣冷卻器冷卻，再被送入一個熱交換器。這些煙氣中的物理顯熱可將RHF的助燃氣體和greenball生球的干燥氣體預(yù)熱到350攝氏度。這時煙氣被排出預(yù)熱器，經(jīng)二次蒸氣冷卻器作進一步冷卻后，被送入布袋過濾除塵器，在這里，含鋅氧化物被回收起來并被送入筒倉儲存。在送入布袋過濾除塵器的出口，安裝有一個特別設(shè)計的感應(yīng)風(fēng)扇引風(fēng)機，以獲取煙氣系統(tǒng)所需的壓降，并控制RHF使其處于輕微的負壓狀態(tài)。在NipponSteel液化天然氣、壓縮空氣、蒸汽和補充新水等，都是由新日鐵公司供應(yīng)。這個車間包括一個開放的水循環(huán)系統(tǒng)和一個密閉的水冷卻循環(huán)系統(tǒng)。在2000年8月3日，這個HirohataFASTMET車間成功地通過了車間運行保障達產(chǎn)測試，并已經(jīng)持續(xù)生產(chǎn)了金屬化率為90%的產(chǎn)品。在這段測試性生產(chǎn)期間，這個車間的生產(chǎn)能力成功地達到了1000kg/m22/h。2001年4月，在日本神戶鋼鐵廠的Kakogawa廠，第二座商業(yè)化的FASTMET生產(chǎn)車間開始投產(chǎn)。這是神戶計劃在2001末將Kakogawa改造成為零排放工廠的一部分。這是工業(yè)史上的頭一次。在日本的NipponSteel’s新日鐵公司Hirohata工廠Works成功經(jīng)營這個頭一座FASTMET回收利用工廠的基礎(chǔ)上，神戶鋼鐵公司在它的KakogawaHirohataWorks工廠將示范性的FASTMET車間改造成為一個可以具備回收處理固體含鐵廢料能力的車間。它利用廢氣油料作為最初的燃料資源來源，這個試驗性車間被改造后可以處理高爐與煉鋼轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的粉塵，包括將從上升的煤煙氣清洗系統(tǒng)升級為中回收的高鋅含量的粉塵。HirohataWorks車間對來自高爐與煉鋼轉(zhuǎn)爐正產(chǎn)生的富鋅粉塵的回收處理能力達到每年16000公噸。這套設(shè)備用的是由高爐和轉(zhuǎn)爐粉塵制成的球團礦，這些球團礦被送入RHF爐并被加熱到高溫。這些廢料中的碳炭充當(dāng)還原劑，在與鐵氧化物短暫的接觸時間里與其中的氧發(fā)生反應(yīng)，生產(chǎn)出高金屬化率的，且可以用來煉鋼的直接還原鐵。商業(yè)型FASTMET工廠的結(jié)果通過在KDP示范型工廠的測試，F(xiàn)ASTMET流程被證明能夠以高金屬化率降低還原鋼廠粉塵中的鐵氧化物含量，同時還能以高脫鋅率水平轉(zhuǎn)移脫除鋼廠粉塵中的鋅氧化物。它的這些好處在以實驗室測試和示范型測試為設(shè)計基礎(chǔ)的商業(yè)型FASTMET工廠得到了證實。這個第一座商業(yè)型FASTMET工廠從2000年4月開始連續(xù)生產(chǎn)。由于廣泛的實驗工作充分，在這個商業(yè)型工廠開工很進行的很順利并很快達到滿足了設(shè)計條件，它的生產(chǎn)保障達產(chǎn)測試于2000年7月份便完成，并且它也被移交給客戶進行正常商業(yè)化生產(chǎn)。圖7表明了這個商業(yè)型FASTMET工廠的生產(chǎn)流程。圖7：商業(yè)型FASTMET工廠的生產(chǎn)流程圖8表明平均每小時處理鋼廠粉塵的速度曲線。圖八：粉塵處理速度圖9表明每月廢料處理的總情況圖10表明這個工廠在連續(xù)生產(chǎn)期間的工作效率作業(yè)率。在高的爐膛100kg-DRI/m2h生產(chǎn)率下，這個商業(yè)型FASTMET工廠的樣品典型金屬化率水平是91.1%，其脫鋅率水平是94.0%。表5表明了樣品綠色球團生球的化學(xué)分析分析結(jié)果和產(chǎn)品直接還原鐵的化學(xué)分析結(jié)果。其煙氣粉塵含有高濃度的鋅氧化物。收集的樣品粉塵的典型鋅含量為63.4%，鋅氧化物含量為78.9%。收集的樣品粉塵的典型鐵含量低于1%。因此，F(xiàn)ASTMET工廠的煙氣粉塵作為鋅原料有很高的價值。表5典型的生球和直接還原鐵的化學(xué)分析干球團直接還原鐵全鐵58.1%75.8%金屬鐵21.3%69.7%炭11.6%3.1%鋅1.0%0.06%金屬率91.9%脫鋅率94%表5樣品綠色球團和直接還原鐵分析除了上述益處外，這個第一座商業(yè)型FASTMET工廠還表明FASTMET流程對環(huán)境很友好。它滿足包括CO2在內(nèi)的所有污染物排放的限制。表6表明典型的商業(yè)型工廠的標(biāo)準(zhǔn)樣品排放檢測數(shù)據(jù)。表6FASTMET商業(yè)型工廠的排放數(shù)據(jù)NO(Nm3/h)SOx(Nm3/h)粉塵（kg/h）標(biāo)準(zhǔn)<3.8<2.7<2.09實際1.980.08<0.12Dioxin<0.1ng---TEQ/Nm3表6FASTMET商業(yè)型工廠的排放數(shù)據(jù)第二座商業(yè)型FASTMET工廠神戶鋼鐵公司的Kakogawa鋼鐵工作室廠正在運作第二座商業(yè)型FASTMET工廠。這個工廠是FASTMET流程示范型工廠的前身（KDP）的前身。KDP已經(jīng)被改造得可連續(xù)生產(chǎn)，可處理富鋅氧化物廢料和高爐粉塵。該工廠已于2001年五月開工。圖11表達了流程信息。圖11KakogawaFASTMET工廠流程描述。以下表格表明了KakogawaFASTMET工廠的爐料化學(xué)成分，直接還原鐵和煙氣粉塵的樣品的數(shù)據(jù)。表7：廢料化學(xué)成分（樣品）CT.FeZnNa2OK2OSMnCaOSiO2Al2O3MgOClF高爐濾餅37.60.60.7-3.14.1--0.0650.16電爐粉塵0.2231.2521.11.451.350.173.3310.346.180.853.5160.294.84轉(zhuǎn)爐燃氣煙氣粉塵0.7053.62.541.0115.8180.10.315.00.760.3150.1853.30.96表8：直接還原鐵化學(xué)成分（樣品）T.FeM.FeFeOCSMnCaOSiO268.057.813.32.000.521.074.355.95表9：煙氣粉塵化學(xué)成分（樣品）ZnPbT.FeNaKSClFC56.44.990.323.1310.791.694.860.150.01這個KakogawaFASTMET當(dāng)前的生產(chǎn)基于兩個方面是兩班制，處理Kakogawa鋼鐵工作室廠里收集的各種含鋅廢料。這個RHF的反應(yīng)器用廢棄油料和煤的混合料物做燃料。FASTMELT——鋼鐵生產(chǎn)中的未來FASTMELT這兩個商業(yè)型FASTMELT工廠的成功運營已經(jīng)很好得證明了FASTMELT流程的優(yōu)越性可行性。FASTMELT是這種鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)的下一步。FASTMELT增加了一個熔化室爐，使得FASTMELT流程可以生產(chǎn)等價于高爐鐵水的適宜鐵料以生產(chǎn)merchantpig外銷生鐵或直接轉(zhuǎn)換冶煉為鋼。這個FASTMELT的電煉鐵感爐已在Midrex技術(shù)中心經(jīng)過了測試驗證，它可以用鋼鐵廠廢料生產(chǎn)和高爐鐵水同化學(xué)成分的鐵水。商業(yè)型FASTMELT廠可以用比包括高爐在內(nèi)的其它大多數(shù)方法更少的能量來生產(chǎn)鐵水。FASTMELT流程的對比以下是FASTMELT流程與其它煉鐵流程（其中有的已經(jīng)發(fā)展成熟，有的還在發(fā)展）的對比。能源消耗在高能耗能量費用和十分關(guān)注環(huán)保的當(dāng)今社會里，是一個至關(guān)重要的問題。表10是以FASTMELT流程與其它流程噸鐵水的等價GJ為基準(zhǔn)的對比。二氧化碳的排放也是所有整個流程生產(chǎn)效率的一個很好的指示指標(biāo)。表11是以FASTMELT流程與其它煉鐵生產(chǎn)流程的噸鐵水的二氧化碳的排放量為基準(zhǔn)的對比。表10：能源消耗GJ/噸鐵FASTMELTHISMELTCOREXREDMELT高爐煤12.2519.4730.7714.85天然氣2.67電能66.113.380.836.65小計21.0325.0532.1023.6723.36尾氣能量標(biāo)準(zhǔn)回收<4.56><3.38><13.2><5.1><5.35>總能量16.4821.6718.918.5618.01據(jù)稱注：，F(xiàn)ASTMELT流程的煤炭和天然氣的消耗量已在新日鐵的Hirohata商業(yè)型FASTMELT工廠做了測試得到證實。表11：二氧化碳的排放量；噸CO2/噸鐵水FASTMELTHIsmeltCOREXREDSMELT高爐煤71.1381.8092.8591.3802.170天然氣80.1530.1250.0580.1240電能9，100.2421100.1290.242120小計1.5331.9343.0461.7462.170LessequivalentCO2ofcarboninHotMetal<0.147>13<0.147><0.169>14<0.132>15<0.147>CO2總量1.3861.7872.8771.6142.023表12是預(yù)期鐵水產(chǎn)品化學(xué)分析的對比。表12：鐵水產(chǎn)品化學(xué)分析：左邊要增加一個空格FASTMELT16HIsmelt17COREX18REDSMELT19高爐20PigIronforoxygenFoundryGradePig1CommercialFASTMELTProposal,Septermber19992HIsmelt,TheFutureInIronmakingTechnology,PeterBatesandAndrewCoad,4thEuropeanCoke&IronmakingConference,Paris,June2000.3VAIpublication,TheCOREXC-3000Generation4Skillings1999,Demag’sREDSMLTProcessForTheIronOreMiningIndustry5EnergyUseInTheU.S.SteelIndustry:AHistroricalPerspectiveAndFutureOpportunities,JohnStubbles,U.S.DepartmentofEnergy,September2000.6ElectricityisstatedastheenergyofcoalusedtogeneratepowerthereforeisnotadirectconversionofkWhtoGJ.7CoalConversion=92.91kgCO2/GJnatualgas.8NatualGasConversion=56.96kgCO2/GJnatualgas.9AssumeallOffGasEnergyCreditisusedforinternalelectricpowerneeds.10ElectricityConversion=155.91kgCO2/GJelectricity.116.11-4.56=1.55GJ/tonnehotmetalnetelectricalenergyin.126.65-5.1=1.55GJ/tonnehotmetalnetelectricalenergyin.134%carboninhotmetal144.6%carboninhotmetal153.6%carboninhotmetal樣品典型化學(xué)分析氧氣煉鋼用生鐵鑄造用生鐵（低磷）碳炭（可控范圍）3.0to5.0%3.5to4.5%4.5to4.7%3.6%4.0to4.5%3.5to4.4%3.0to4.5%硅0.2to0.6%這個過程沒有硅生成還原0.6to0.8%0.2%0.3to1.5%0.20to2.0%0.5to3.0%錳0.6to1.2%0to0,2%沒有數(shù)據(jù)0.6%0.25to2.2%0.4to2.5%最大為1.25%磷（取決于原料中的磷含量）<0.05%0.02to0.05%沒有數(shù)據(jù)沒有數(shù)據(jù)0.04to0.2%最大為0.40%最大為0.035%硫<0.03%0.05to0.15%(需要脫硫處理)0.01to0.03%0.050.03to0.8%(可能需要脫硫處理)最大為0.05%最大為0.035%溫度1450to1550oC1450to1550oC1490to1520oC沒有數(shù)據(jù)<1565oCFASTMELT流程與HIsmelt流程的鐵水特性的首要區(qū)別在于過濾管道熔化爐中的氣壓氛。FASTMELT的電煉鐵爐中的氣氛壓基本本質(zhì)上全是CO氣體，且因此有很強的還原性。這個還原性氣氛很有利于硅的還原和脫硫。而HIsmelt流程需要添加額外的供過剩氧才能進行達到合理的二次燃燒。氧化性氣氛很利于脫磷，但卻不利于脫硫和硅的還原。16ACloserLookAtFASTMETandFASTMELT,GlennHoffman,58thElectricFurnaceConferenceProceedings,2000,pp.751-767.17HIsmelt-TheAiternativeTechnologyforIronmanking,TEGoldsworthyetal.,SEAISI1999PhilippinesSeminar.19COREXPOSCOReport20EnergyandEnveronmentalProfileofU.S.IronandSteelIndustry,NancyMargolisetal.,U.S.DepartmentofEnergy-OfficeofindustrialTechnologies,August2000.21Themaking,ShapingandTreatingofSteel,W.T.Lankford,Jr.etal.,10thEdition,pp.54022同上Ibid.結(jié)論FASTMELT流程回收處理鋼鐵廠廢料的能力通過在這兩個商業(yè)型工廠的成功的中生產(chǎn)中而得到了很好的證實。有價值的礦石礦物資源和以前被填埋的礦料垃圾，都可以被FASTMELT流程很經(jīng)濟地回收利用。FASTMELT可以和自然環(huán)境友好相處，而且可以成為處理將電爐粉塵轉(zhuǎn)換成的BACT。FASTMELT，作為FASTMELT流程的鑒定一個關(guān)鍵步驟已經(jīng)過論證驗證，并進行了示范商業(yè)型生產(chǎn)。FASTMELT和其它已經(jīng)發(fā)展成熟的煉鐵生產(chǎn)流程的對比表明FASTMELT是很適合商業(yè)型煉鐵生產(chǎn)的。這個流程可以靈活有效地利用廣泛的鐵氧化物和炭來生產(chǎn)高質(zhì)量的鐵水或pigironproduct生鐵產(chǎn)品。.這個流程的各個環(huán)節(jié)步驟已一被很好的規(guī)定且簡潔明了。這種廠操作安全簡單，且是在低壓和合理的溫度下操作的。這個FASTMELTN工廠是一些經(jīng)證明非常行之有效的設(shè)備的集合，且無須一些昂貴的額外的機器設(shè)備、合金或催化劑。它的耐火材料符合規(guī)范煉鐵的技術(shù)要求。它的電感電煉鐵爐是以在轉(zhuǎn)爐和電弧爐得到驗證的技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計的。FASTMELT提供了一種很經(jīng)濟的途徑解決方案，以一個模塊來代替來滿足如同一些年鐵水生產(chǎn)能力為10萬噸到50萬噸的小袖珍型高爐的模塊鐵水生產(chǎn)能力。（注：一個模塊是指一個RHF爐直接配一個電感電煉鐵爐）。FASTMELT工廠的綠化新建預(yù)算大致是每年每噸直接還原鐵花費150到200美圓。FASTMELT工廠每年每噸鐵水的預(yù)算是250到300美圓。FASTMELT技術(shù)的成功得益于Midrex和神戶鋼鐵數(shù)多年的努力發(fā)展。他們彼此對近幾年來與煉鐵的實用技術(shù)及工程許多相關(guān)的許多領(lǐng)域，如球團化和直接還原等技術(shù)和工程學(xué)近幾年來在煉鐵生產(chǎn)中應(yīng)用都給予了相當(dāng)?shù)年P(guān)注。這個商業(yè)型工程成功所需的行之有效的專業(yè)性技術(shù)源于許多Midrex和神戶鋼鐵工作者長期的研究，和實驗性工廠、示范性工廠、以及營運性工廠的操作經(jīng)驗。

附錄資料：不需要的可以自行刪除全員生產(chǎn)維修(TPM)介紹概論TPM（TotalProductiveMaintenance）的意思就是是“全員生產(chǎn)維修”，這是日本人在70年代提出的，是一種全員參與的生產(chǎn)維修方式，其主要點就在“生產(chǎn)維修”及“全員參與”上。通過建立一個全系統(tǒng)員工參與的生產(chǎn)維修活動，使設(shè)備性能達到最優(yōu)。什么是TPM？TPM的提出是建立在美國的生產(chǎn)維修體制的基礎(chǔ)上，同時也吸收了英國設(shè)備綜合工程學(xué)、中國鞍鋼憲法中群眾參與管理的思想。在非日本國家，由于國情不同，對TPM的理解是：利用包括操作者在內(nèi)的生產(chǎn)維修活動，提高設(shè)備的全面性能。TPEM：TotalProductiveEquipmentManagement就是全面生產(chǎn)設(shè)備管理。這是一種新的維修思想，是由國際TPM協(xié)會發(fā)展出來的。它是根據(jù)非日本文化的特點制定的。使得在一個工廠里安裝TPM活動更容易成功一些，和日本的TPM不同的是它的柔性更大一些，也就是說你可根據(jù)工廠設(shè)備的實際需求來決定開展TPM的內(nèi)容，也可以說是一種動態(tài)的方法。TPM的特點、目標(biāo)、理論基礎(chǔ)和推行要素TPM的特點：TPM的特點就是三個“全”，即全效率、全系統(tǒng)和全員參加。全效率：指設(shè)備壽命周期費用評價和設(shè)備綜合效率。全系統(tǒng)：指生產(chǎn)維修系統(tǒng)的各個方法都要包括在內(nèi)。即是PM、MP、CM、BM等都要包含。全員參加：指設(shè)備的計劃、使用、維修等所有部門都要參加，尤其注重的是操作者的自主小組活動。TPM的目標(biāo)：TPM的目標(biāo)可以概括為四個“零”，即停機為零、廢品為零、事故為零、速度損失為零。停機為零：指計劃外的設(shè)備停機時間為零。計劃外的停機對生產(chǎn)造成沖擊相當(dāng)大，使整個生產(chǎn)品配發(fā)生困難，造成資源閑置等浪費。計劃時間要有一個合理值，不能為了滿足非計劃停機為零而使計劃停機時間值達到很高。廢品為零：指由設(shè)備原因造成的廢品為零。“完美的質(zhì)量需要完善的機器”，機器是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，而人是保證機器好壞的關(guān)鍵。事故為零：指設(shè)備運行過程中事故為零。設(shè)備事故的危害非常大，影響生產(chǎn)不說，可能會造成人身傷害，嚴(yán)重的可能會“機毀人亡”。速度損失為零：指設(shè)備速度降低造成的產(chǎn)量損失為零。由于設(shè)備保養(yǎng)不好，設(shè)備精度降低而不能按高速度使用設(shè)備，等于降低了設(shè)備性能。TPM的理論基礎(chǔ)：TPM的理論基礎(chǔ)可以用下圖表示：推行TPM的要素：推行TPM要從三大要素上下功夫，這三大要素是：①提高工作技能：不管是操作工，還是設(shè)備工程師，都要努力提高工作技能，沒有好的工作技能，全員參與將是一句空話。②改進精神面貌：精神面貌好，才能形成好的團隊，共同促進，共同提高。③改善操作環(huán)境：通過5S等活動，使操作環(huán)境良好，一方面可以提高工作興趣及效率，另一方面可以避免一些不必要設(shè)備事故。現(xiàn)場整潔，物料、工具等分門別類擺放，也可使設(shè)置調(diào)整時間縮短。設(shè)備維修體制簡介①事后維修----BM（BreakdownMaintenance）這是最早期的維修方式，即出了故障再修，不壞不修。②預(yù)防維修－－PM（PreventiveMaintanance）這是以檢查為基礎(chǔ)的維修，利用狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)對設(shè)備進行預(yù)測，有針對性地對故障隱患加以排除，從而避免和減少停機損失，分定期維修和預(yù)知維修兩種方式。③改善維修－－CM（CorrectiveMaintanance）改善維修是不斷地利用先進的工藝方法和技術(shù)，改正設(shè)備的某些缺陷和先天不足，提高設(shè)備的先進性、可靠性及維修性，提高設(shè)備的利用率。④維修預(yù)防－－MP（MaintenancePrevention）維修預(yù)防實際就是可維修性設(shè)計，提倡在設(shè)計階段就認真考慮設(shè)備的可靠性和維修性問題。從設(shè)計、生產(chǎn)上提高設(shè)備素質(zhì)，從根本上防止故障和事故的發(fā)生，減少和避免維修。⑤生產(chǎn)維修－－PM（ProductiveMaintenance）是一種以生產(chǎn)為中心，為生產(chǎn)服務(wù)的一種維修體制。它包含了以上四種維修方式的具體內(nèi)容。對不重要的設(shè)備仍然實行事后維修，對重要設(shè)備則實行預(yù)防維修，同時在修理中對設(shè)備進行改善維修，設(shè)備選型或自行開發(fā)設(shè)備時則注重設(shè)備的維修性（維修預(yù)防）。1.全面生產(chǎn)維護英文TotalProductiveMaintenance的縮略語，中文譯名叫全面生產(chǎn)維護，又譯為全員生產(chǎn)保全。是以提高設(shè)備綜合效率為目標(biāo)，以全系統(tǒng)的預(yù)防維護為過程，全體人員參與為基礎(chǔ)的設(shè)備保養(yǎng)和維護管理體系。TPM強調(diào)五大要素，即：——TPM致力于設(shè)備綜合效率最大化的目標(biāo)；——TPM在設(shè)備一生建立徹底的預(yù)防維修體制；——TPM由各個部門共同推行；——TPM涉及每個雇員，從最高管理者到現(xiàn)場工人；——TPM通過動機管理，即自主的小組活動來推進。(PM)其具體含義有下面4個方面：1.以追求生產(chǎn)系統(tǒng)效率（綜合效率）的極限為目標(biāo)；2.從意識改變到使用各種有效的手段，構(gòu)筑能防止所有災(zāi)害、不良、浪費的體系，最終構(gòu)成“零”災(zāi)害、“零”不良、“零”浪費的體系；3.從生產(chǎn)部門開始實施，逐漸發(fā)展到開發(fā)、管理等所有部門；4.從最高領(lǐng)導(dǎo)到第一線作業(yè)者全員參與。TPM活動由“設(shè)備保全”、“質(zhì)量保全”、“個別改進”、“事務(wù)改進”、“環(huán)境保全”、“人才培養(yǎng)”這6個方面組成，對企業(yè)進行全方位的改進。1．TPM概念從理論上講，TPM是一種維修程序。它與TQM（全員質(zhì)量管理）有以下幾點相似之處：（1）要求將包括高級管理層在內(nèi)的公司全體人員納入TPM；（2）要求必須授權(quán)公司員工可以自主進行校正作業(yè)；（3）要求有一個較長的作業(yè)期限，這是因為TPM自身有一個發(fā)展過程，貫徹TPM需要約一年甚至更多的時間，而且使公司員工從思想上轉(zhuǎn)變也需要時間。TPM將維修變成了企業(yè)中必不可少的和極其重要的組成部分，維修停機時間也成了工作日計劃表中不可缺少的一項，而維修也不再是一項沒有效益的作業(yè)。在某些情況下可將維修視為整個制造過程的組成部分，而不是簡單地在流水線出現(xiàn)故障后進行，其目的是將應(yīng)急的和計劃外的維修最小化。TPM的應(yīng)用在開始應(yīng)用TPM之前，應(yīng)首先使全體員工確信公司高級管理層也將參與TPM作業(yè)。實施TPM的第一步則是聘請或任命一位TPM協(xié)調(diào)員，由他負責(zé)培訓(xùn)公司全體員工TPM知識，并通過教育和說服工作，使公司員工們篤信TPM不是一個短期作業(yè)，不是只需幾個月就能完成的事情，而是要在幾年甚至更長時間內(nèi)進行的作業(yè)。一旦TPM協(xié)調(diào)員認為公司員工已經(jīng)掌握有關(guān)知識并堅信TPM能夠帶來利益，就可以認為第一批TPM的研究和行動團隊已經(jīng)形成。這些團隊通常由那些能對生產(chǎn)中存在問題部位有直接影響的人員組成，包括操作人員、維修人員、值班主管、調(diào)度員乃至高層管理員。團隊中的每個人都是這一過程的中堅力量，應(yīng)鼓勵它們盡其最大努力以確保每個團隊成功地完成任務(wù)。通常這些團隊的領(lǐng)導(dǎo)一開始應(yīng)由TPM協(xié)調(diào)員擔(dān)當(dāng)，直到團隊的其他成員對TPM過程完全熟悉為止。行動團隊的職責(zé)是對問題進行準(zhǔn)確定位，細化并啟動修復(fù)作業(yè)程序。對一些團隊成員來說，發(fā)現(xiàn)問題并啟動解決方案一開始可能并不容易，這需要一個過程。盡管在其他車間工作可能有機會了解到不同的工作方法，但團隊成員并不需要這樣的經(jīng)驗。TPM作業(yè)進行的順利與否，在于團隊成員能否經(jīng)常到其他合作車間，以觀察對比采用TPM的方法、技術(shù)以及TPM工作。這種對比過程也是進行整體檢測技術(shù)（稱為水準(zhǔn)基點）的組成部分，是TPM過程最寶貴的成果之一。在TPM中，鼓勵這些團隊從簡單問題開始，并保存其工作過程的詳細記錄。這是因為團隊開始工作時的成功通常會加強管理層對團隊的認可。而工作程序及其結(jié)果的推廣是整個TPM過程成功的要決之一。一旦團隊成員完全熟悉了TPM過程，并有了一定的解決問題的經(jīng)驗后，就可以嘗試解決一些重要的和復(fù)雜的問題。4．案例分析在一家采用TPM技術(shù)的制造公司中，TPM團隊在一開始選擇了一個沖床作為分析對象，對它進行了深入細致的研究和評估，經(jīng)過一段較長時間的生產(chǎn)，建立了沖床生產(chǎn)使用和非生產(chǎn)時間的對比記錄。一些團隊成員發(fā)現(xiàn)沖床在幾種十分相似狀態(tài)下的工作效率卻相差懸殊。這個發(fā)現(xiàn)使他們開始考慮如何才能提高其工作狀態(tài)。隨后不久他們就設(shè)計出一套先進的沖床操作程序，它包括為沖床上耗損的零部件清潔、涂漆、調(diào)整和更換等維護作業(yè)，從而使沖床處于具有世界級水平的制造狀態(tài)。作為其中的一部分，他們對設(shè)備使用和維修人員的培訓(xùn)工作也進行了重新設(shè)計，開發(fā)了一個由操作人員負責(zé)檢查的按日維護作業(yè)清單，并由工廠代理人協(xié)助完成某些階段的工作。在對一臺設(shè)備成功進行TPM后，其案例記錄會表明TPM確能大幅提高產(chǎn)品質(zhì)量，廠方會因而更加支持對下一臺設(shè)備采用TPM技術(shù)，如此下去，就可以把整個生產(chǎn)線的狀態(tài)提高到世界級水平，公司的生產(chǎn)率也會顯著提高。由上述案例可知：TPM要求將設(shè)備的操作人員也當(dāng)作設(shè)備維修中的一項要素，這就是TPM的一種創(chuàng)新。那種“我只負責(zé)操作”的觀念在這里不再適用了。而例行的日常維修核查、少量的調(diào)整作業(yè)、潤滑以及個別部件的更換工作都成了操作人員的責(zé)任。在操作人員的協(xié)助下，專業(yè)維修人員則主要負責(zé)控制設(shè)備的過度耗損和主要停機問題。甚至是在不得不聘請外部或工廠內(nèi)部維修專家的情況下，操作人員也應(yīng)在維修過程中扮演顯著角色。TPM協(xié)調(diào)員有幾種培訓(xùn)方式。多數(shù)與制造業(yè)相結(jié)合的大型專業(yè)組織與私人咨詢部、培訓(xùn)組織一樣均可提供有關(guān)TPM實施的信息。制造工程協(xié)會（SME）和生產(chǎn)率報業(yè)就是兩個例子，他們都提供介紹TPM的磁帶、書籍和其它相關(guān)教學(xué)資料。生產(chǎn)率報業(yè)還在美國境內(nèi)各大城市長期舉辦有關(guān)TPM研討會，同時也提供工業(yè)水準(zhǔn)基點的指導(dǎo)和培訓(xùn)工作。5．TPM效果成功實施TPM的公司很多，其中包括許多世界馳名公司，如：福特汽車公司、柯達公司、戴納公司和艾雷?布雷德利公司等。這些公司有關(guān)TPM的報告都說明了公司實施TPM后，生產(chǎn)率有顯著提高。尤其是柯達公司，它聲稱自公司采用TPM技術(shù)后，獲得了500萬比1600萬的投入產(chǎn)出比。另一家制造公司則稱其沖模更換時間從原來的幾小時下降到了20分鐘。這相當(dāng)于無需購買就能使用兩臺甚至更多的、價值上百萬美元的設(shè)備。德克薩斯州立大學(xué)聲稱通過研究發(fā)現(xiàn)，在某些領(lǐng)域采用TPM可以提高其生產(chǎn)率達80%左右。而且這些公司均聲稱通過TPM可以減少50%甚至更多的設(shè)備停機時間，降低備件存貨量，提高按時交貨率。在許多案例中它還可以大幅減少對外部采辦部件、甚至整個生產(chǎn)線的需求.TPM是全員勞動生產(chǎn)率保持，目的是在各個環(huán)節(jié)上持續(xù)不斷地進行改善。2.全員生產(chǎn)維修制度TPM(TotalProductiveMaintenance)，中文翻譯為“全面生產(chǎn)保養(yǎng)”，是一種以設(shè)備為中心展開效率化改善的制造管理技術(shù)，與全面品質(zhì)管理（TotalQualityManagement，TQM）、精實生產(chǎn)（LeanProduction）并稱為世界級三大制造管理技術(shù)。TPM自1971年正式誕生于日本，在1989年之前主要的重點有五項，焦點放在設(shè)備面：設(shè)備效率化的個別改善（以管理者及技術(shù)支援者來進行6大損失的對策）；建立以作業(yè)人員為中心的5S（自主保養(yǎng)）體制；建立保養(yǎng)部門的計劃保養(yǎng)體制；操作及保養(yǎng)技能的訓(xùn)練；建立設(shè)備初期管理的體制。在1989年之后，其重點由五項增加為八項，焦點由設(shè)備面擴增至企業(yè)整體面：設(shè)備效率化的個別改善；自主保養(yǎng)體制的確立；計劃保養(yǎng)體制的確立；MP設(shè)計和初期流動管理體制的確立；建立品質(zhì)保養(yǎng)體制；教育訓(xùn)練；管理間接部門的效率化；安全、衛(wèi)生和環(huán)境的管理。目前TPM在世界各國各企業(yè)間都普遍在實施，對于生產(chǎn)效率的提升方面，也產(chǎn)生了實質(zhì)的幫助。日本在吸收了歐美最新研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合他們自己豐富的管理經(jīng)驗，創(chuàng)建了富有特色的全員生產(chǎn)維修制度TPM（TotalProductiveManagement）。其主要內(nèi)容是：（1）目標(biāo)是使設(shè)備的總效率最高；（2）建議包括設(shè)備整個壽命周期的生產(chǎn)維修系統(tǒng)；（3）包括與設(shè)備有關(guān)的部門，如設(shè)備規(guī)劃、使用、維修部門等等；（4）從最高管理部門到基層工人全體人員都參加；（5）加強思想教育，開展小組自主活動，推進生產(chǎn)維修。3．TPM全面生產(chǎn)維護【TPM的定義】先進的設(shè)備管理系統(tǒng)是制造型企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的最有力的支持工具之一，能夠保證生產(chǎn)計劃的如期執(zhí)行以及時響應(yīng)客戶的市場需求，同時能夠有效地降低企業(yè)的制造成本，如庫存積壓成本，維修維護成本及其它管理（人工、時間）成本，而且能夠有效降低不良品的產(chǎn)生機率，從過去認為維護只是生產(chǎn)費用的管理提升為企業(yè)在失常競爭力的關(guān)鍵項目之一，最終提高企業(yè)的經(jīng)濟增值水平。TPM活動就是通過全員參與，并以團隊工作的方式，創(chuàng)建并維持優(yōu)良的設(shè)備管理系統(tǒng)，提高設(shè)備的開機率（利用率），增進安全性及高質(zhì)量，從而全面提高生產(chǎn)系統(tǒng)的運作效率?！綯PM的組成部分】在今日世界先進企業(yè)實施的TPM稱為全面生產(chǎn)性維護(TotalProductiveMaintenance),有兩個組成部分:-全面預(yù)防性維護與-全面預(yù)測性維護。預(yù)防性維護是基于時間和使用計劃的設(shè)備維護方法，維護行動在計劃的時間/或使用間隔內(nèi)實施，以防止機器故障的發(fā)生。預(yù)測性維護是基于狀態(tài)的設(shè)備維護方法。維護行動在有明顯的信號時或采用診斷技術(shù)實施，以防故障發(fā)生?！綯PM活動】TPM是一個以EVA為衡量指標(biāo)的管理系統(tǒng)隨著TPM的推廣，TPM已形成一個以“價值”為基礎(chǔ)的管理模式。GAPConsulting應(yīng)用“LEAN-SIXSIGMA”幫助客戶使用”EVA”方式來衡量公司管理的每一個過程，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，幫助客戶提高市場份額與在市場的領(lǐng)先地位。應(yīng)用EVA衡量的方式，同時協(xié)助客戶了解改善的價值在哪里，使公司的改善重點始終圍繞著為客戶、股東創(chuàng)造最大的價值。全員參與的改善提案活動TPM的導(dǎo)入與推廣應(yīng)用需要全公司、全體員工的參與，每個人都有他的角色、職責(zé)與重要性。公司最高領(lǐng)導(dǎo)層總裁、副總裁開始，每一位高層決策領(lǐng)導(dǎo)人員首先要認識TPM的內(nèi)容，清晰的向全體員工發(fā)出了明確信號，公司是認真的、全力以赴要導(dǎo)入TPM，讓TPM成為公司文化重要的一環(huán)。每個人在TPM中都起到作用，就像足球隊，每一名隊員都有他明確的分工，球隊才有機會在比賽中成功。在TPM導(dǎo)入過程中，公司的高層、中層、基層都有他不可缺少的重要性。TPM活動提倡員工的全員參與，而最具全員參與意義的活動就是員工一般改善提案活動，就是我們常說的提合理化建議活動。評價這項活動的兩個指標(biāo)是人均提案件數(shù)和員工提案參與率。自主保全活動自主保全分科活動是以改變企業(yè)面貌和工廠現(xiàn)場管理水平為主要目的的改善活動。簡單地說，自主保全就是自己的工廠自己管理、自己的設(shè)備自己維護。自主保全活動能使一個環(huán)境潔凈亮麗、設(shè)備完好無損、管理井然有序的優(yōu)秀工廠將展現(xiàn)在您的面前。與此同時，員工的自主管理意識也將會獲得質(zhì)的飛躍。倡導(dǎo)創(chuàng)新與改善的TPMTPM是應(yīng)用了“系統(tǒng)”的觀點來提升，同時關(guān)注企業(yè)的文化、策略與執(zhí)行運作。TPM活動是以追求生產(chǎn)系統(tǒng)的效率極限(損耗為零、浪費為零、事故為零、不良為零等等)為目標(biāo)，并從企業(yè)經(jīng)營的高處著眼開展的重要課題改善活動。在導(dǎo)入TPM時，著重于“價值的創(chuàng)造”應(yīng)用TPM技巧工具來驅(qū)動生產(chǎn)力的提升，有不同組織、階層之間取得調(diào)和，以便達成共同的承諾，在公司內(nèi)培養(yǎng)一種樂于學(xué)習(xí)，樂于改變的風(fēng)氣，在達成目標(biāo)的過程中，同時提升了個人與組織效率、效益，發(fā)展個人動態(tài)的合理的技能，為股東創(chuàng)造最大效益。透過TPM方案與項目的推動，人的管理能力、問題解決能力與對變化的適應(yīng)能力都同步得到了提高?？傊灰掷m(xù)推進TPM活動，必將為企業(yè)帶來極其豐厚的回報致力于團隊合作的TPMTPM重于團隊的合作，而成功的團隊來自有高效領(lǐng)導(dǎo)力的領(lǐng)導(dǎo)者，在TPM的框架中，應(yīng)用ILE來培養(yǎng)領(lǐng)導(dǎo)人員的領(lǐng)導(dǎo)、溝通技巧。通過人員多技能的培養(yǎng)與組織合理化來創(chuàng)造改善機會。應(yīng)用團隊來推動生產(chǎn)力改進，形成公司內(nèi)的一種氣氛來產(chǎn)生共識與承諾，通過團隊（跨功能小組）的集體研討、學(xué)習(xí)，產(chǎn)生共識來消除部門之間的壁壘。5．TPM的內(nèi)涵在日本，TPM被定義為“全員參與下的生產(chǎn)維修”。在這一前提下，TPM還涉及使生產(chǎn)設(shè)備效率的最大化以及包括一個廣泛的、每一個管理人員積極參與的預(yù)防維修體系的建立。其核心是“維修”與“員工的參與”。在其它國家中，這樣的定義產(chǎn)生了一些問題。對于西方國家而言，核心問題在于設(shè)備。國際TPM協(xié)會主席Hartmann所提出并經(jīng)西方國家企業(yè)認可的TPM定義為：全體員工積極參與下的生產(chǎn)設(shè)備整體效率的持續(xù)改造。上述定義的核心在于生產(chǎn)設(shè)備的整體效率而非維修，在于全體員工的積極參與而不僅僅是管理人員。TPM體系不僅涉及維護和操作人員，而且還應(yīng)包括諸如研發(fā)人員、采購人員及工長在內(nèi)的全體員工。生產(chǎn)設(shè)備整體效率所帶來出來的效益將通過操作人員與維護人員之間的良好合作加以實現(xiàn)。6．全面生產(chǎn)設(shè)備管理TPEM全面生產(chǎn)設(shè)備管理TPEM（TotalProductiveEquipmentManagement）為適應(yīng)西方國家工業(yè)企業(yè)建立TPM管理模式的需要，國際TPM協(xié)會提出了“全面生產(chǎn)設(shè)備管理”這一新的概念（注：“全面生產(chǎn)設(shè)備管理”已由國際TPM協(xié)會注冊）。與較為僵硬的日本TPM模式相比。TPEM系統(tǒng)的建立具有較大的靈活性。TPEM模式更注重現(xiàn)實的需求，將生產(chǎn)設(shè)備置于優(yōu)先考慮的位置，對企業(yè)文化在企業(yè)管理中的作用也給予特別的關(guān)注。TPEM模式是一種更為實用的管理模式。借助于TPEM的方法，TPM將重新調(diào)整和改變生產(chǎn)設(shè)備管理的結(jié)構(gòu)。以24小時連續(xù)有效運轉(zhuǎn)為最高目標(biāo)的設(shè)備利用率是建立良好的固定資產(chǎn)及設(shè)備管理系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。對于大多數(shù)企業(yè)而言，改造生產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)可以通過以下三個階段進行：1.現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)的改造；2.將經(jīng)改造后的設(shè)備管理系統(tǒng)維持在高效及高有效度的水平上；3.購置高效及高有效度的新設(shè)備。設(shè)備管理的每一階段都包括許多步驟，這是在建立TPM體系的規(guī)劃中必須加以注意的問題。對于TPEM系統(tǒng)來說，首先應(yīng)該將設(shè)備性能及有效度維持在盡可能高的水平，這在TPM體系中是十分重要的問題。雖然必須投入大量的金錢、時間和精力才能實現(xiàn)這一目標(biāo)，但是相對于生產(chǎn)率和質(zhì)量的改造及成本的降低而言，這些投入還是很有意義的。充分而詳盡的數(shù)據(jù)資料及周密的計劃對于第一階段目標(biāo)的實現(xiàn)也是至關(guān)重要的。應(yīng)予優(yōu)先考慮的是改造生產(chǎn)過程，使有限的生產(chǎn)設(shè)備能夠生產(chǎn)更多的產(chǎn)品，這也將使得早期對TPM的投入得到補償。設(shè)備管理的第一階段：通過對設(shè)備的改進使其達到盡可能高的效率及有效度。第一步：確定現(xiàn)有設(shè)備的效率及有效度;第二步：確定設(shè)備的實際狀態(tài);第三步：已實施的維修信息的采集;第四步：設(shè)備故障損失的分析;第五步：確定改進設(shè)備狀態(tài)的需求及可能性;第六步：確定設(shè)備換裝的需求及可能性;第七步：按計劃實施改進及換裝方案;第八步：檢查及評估方案實施的效果.對于第一階段前三步的實施來說，應(yīng)予優(yōu)先考慮的是數(shù)據(jù)的采集、處理。數(shù)據(jù)是TPM系統(tǒng)可行性研究的重要組成，對于管理決策和TPM項目的成敗也是關(guān)鍵的要素。通過可行性研究得到的信息和其它數(shù)據(jù)（如現(xiàn)有的設(shè)備失效記錄，故障登記表，修理費用，平均故障間隔期MTBF等等）可以被TPM小組用來進行生產(chǎn)設(shè)備故障（第四步）及設(shè)備狀態(tài)改進可能性的分析（第五步）。改進方案將按照設(shè)備投入產(chǎn)出分析，生產(chǎn)狀況，產(chǎn)品質(zhì)量提升的需求，設(shè)備有效度及其它因素依其重要程度逐項予以安排。第六步的重點在于對設(shè)備換裝的必要及可能性進行研究，由專業(yè)工程師組成的TPM小組將分析換裝過程中可能出現(xiàn)的損失，換裝對于設(shè)備的必要性并擬定相應(yīng)的方案。第六步則是根據(jù)擬定的計劃實施改進的方案，這一過程延續(xù)的時間取決于設(shè)備的狀態(tài)、所確定的需求及可能性，可能長達6至18個月。由于設(shè)備的改進是一個持續(xù)的過程，因此這一進程將不斷延續(xù)下去。對于TPM管理模式來說，設(shè)備狀態(tài)的改進是最有效的成果，對于生產(chǎn)設(shè)備及其它固定資產(chǎn)的使用效率，產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)量及成本都將產(chǎn)生積極的具有深遠意義的影響。TPM模式的投資將通過小組的自主維修活動及與其它人員的緊密協(xié)作產(chǎn)生的效果得到回報。在最后一步中，生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)改進的效果應(yīng)通過與其改進前狀態(tài)的比較而得出，在此基礎(chǔ)上再考慮進一步的需求。生產(chǎn)設(shè)備管理的第二階段是將其效率及有效度保持在最高狀態(tài)，所要做的就是鞏固第一階段所取得的成果，使之不致出現(xiàn)反復(fù)。對于新設(shè)備也要使其在全部使用時間內(nèi)保持高效狀態(tài)，要達到這一目標(biāo)，關(guān)鍵就在于良好的預(yù)防性維護，舍此之外別無良策。一個運轉(zhuǎn)良好的預(yù)防維修體系是建立在以現(xiàn)代儀器儀表為檢測手段，能夠判斷設(shè)備狀態(tài)的預(yù)知維修之上的。將設(shè)備保持在最佳狀態(tài)并不需要完全依賴復(fù)雜而昂貴的檢測設(shè)備，耐心