1、如何有效降低銅電解直流電單耗一、小組概況小組名稱電解車間“銅韻”QC小組小組類型攻關型小組注冊時間本次活動課題降低銅電解直流電單耗活動時間小組成員共10人，均接受過TQC培訓。具體情況如下：姓 名性 別文化程度組內職務組內分工組長全面負責組員技術分析組員技術分析組員技術分析組員QC技術指導組員數據分析組員統計與實施組員實施組員實施組員數據統計二、選題理由成本分析銅電解過程中，可控成本主要有電耗、酸耗、水耗、添加劑消耗。分別占總可控成本的89.42%、5.9%、2.3%、2.38%.電耗占總可控成本近90%現狀2007年1至3月平均直流電單耗為：，選題降低銅電解直流電單耗行業水平行業先進水平直流

2、電單耗控制在260Kwh/tCu左右。三、現狀調查月份一月二月三月平均值電單耗（Kwh/tCu）284.16285.3285.4285.12根據電解工藝理論，直流電單耗與槽電壓、電流效率有直接關系。2007年13月份直流電單耗統計表現狀調查時間槽電壓（V）電效（%）電耗kwh/t.Cu時間槽電壓（V）電效（%）電耗kwh/t.Cu1月1日0.32796.76283.971月17日0.32997.34283.261月2日0.33896.34284.871月18日0.34396.54283.961月3日0.3596.21285.921月19日0.35997.03284.381月4日0.21497.

3、11282.111月20日0.36496.31285.611月5日0.21996.97282.451月21日0.36996.43286.321月6日0.22696.65283.121月22日0.32296.86283.281月7日0.33496.55284.081月23日0.33596.72283.651月8日0.34396.50285.011月24日0.34796.90284.161月9日0.35296.42285.781月25日0.35196.40284.441月10日0.31697.12282.451月26日0.36297.06285.381月11日0.32897.26282.571月2

4、7日0.36996.01286.011月12日0.3396.98282.891月28日0.32297.03283.021月13日0.34297.08283.081月29日0.34496.46283.921月14日0.35597.38284.681月30日0.35197.10284.451月15日0.36997.02286.011月31日0.35896.99285.271月16日0.31196.96283.03平均值0.34496.86284.16槽電壓、電效、電耗實際情況 2007年元月份槽電壓、電效、電耗統計表現狀調查根據統計表作散布圖如下： 左圖顯示：隨著槽壓的升高，直流電單耗逐漸上升，其

5、相關系數，表明兩者成完全的線性關系。右圖顯示：隨著電效的升高，直流電單耗逐漸下降,其相關系數，兩者成弱負相關 。現狀調查結論：通過以上分析,可以看出：隨著槽電壓的升高，電耗也同比上升。目前國內同行業在300A/m2電流密度條件下,槽電壓一般在之間，說明我廠槽電壓存在下降空間。小組認為只要降低槽電壓,就能達到降低電耗的目的。四、活動目標確定目標值小組決定:將本次活動的目標值設定為260kwh/(t.Cu)目前現狀與目標值對比柱狀圖五、原因分析小組用樹圖對造成槽電壓過高的主要因素進行了分析，如圖： 影響槽電壓高的主要因素槽電壓高電解液溫度控制不嚴電流密度高接點接觸不良電解液成分超標導體電阻大電解液

6、電阻大陰、陽極觸點電阻大導體材質差導電排銅品位低電流高由樹圖我們得出了五條末端因素導電排銅品位低接點接觸不良電流密度高電解液成分超標原因分析電解液溫度控制不嚴六、要因確認確認一：導電排銅品位低確認方法：化驗檢測確認標準：銅含量不低于99.9%。材質名稱12345半圓型導電棒（%）99929995999699949994小方銅棒（%）99949993999499929994確認結果：我廠陰陽極導電系統采用銅材半圓型導電棒和小方銅棒。2007年4月2日，小組對導電材質進行了化驗檢測，檢測結果如下：導電材質化驗檢測結果統計表結論：非要因要因確認確認二：接點接觸不良確認方法：測量接點電壓降確認標準：陰

7、陽極接點電壓降所占槽電壓中的比例應10%名 稱陽極1周期陽極2周期陽極3周期槽電壓實測值(mv)342348350陽極與槽間半圓型導電棒觸點壓降(mV)38.641.749.35占槽電壓比例(%)11.291214.1陰極與槽間半圓型導電棒觸點壓降(mV)39.741.247.4占槽電壓比例(%)11.611.8313.534月11至28日對陽極板一個周期內（陽極18天，陰極6天）接點電壓降進行測量，測量結果和占總槽壓的比例如下表：從表六中我們可以看出，接點電壓降占總槽壓均在10%以上。是要因接點電壓降統計表要因確認確認三：電流密度高確認方法：測量確認標準：電流密度300A/m2(根據年產量要

8、求)系 統一期二期三期四期付四期電流密度（A/m2）300300300300300確認結果：2007年4月6日，小組對電流密度進行了測量,車間各生產工段電流密度均要求在300A/m2。電流密度統計表結論：非要因要因確認確認四：電解液成分超標確認方法：化驗分析確認標準：廠電解工藝技術標準元素Cu2+H2SO4AsSbBiFeNiCl-標準值g/l506516018030.50.51120.030.06實際值g/l58.51721.940.2830.0120.1282.470.0425確認結果：電解液成份中Cu2+/H2SO4 是每天取樣進行化驗，電解液中各雜質（As、Sb、Bi、Ni、Fe、Cl

9、-）是每周取樣化驗。現將1月份化驗結果取平均值和規定的標準值進行比較，如下表： 電解液成分統計表結論：非要因要因確認確認五：電解液溫度控制不嚴確認方法：查看原始記錄確認標準：溫度控制6065系統一期二期三期四期付四期溫度（）63.564646363.5確認結果：小組查看了各生產工段元月份原始記錄,溫度平均值如下:電解液溫度統計表從上表結果可以看出，電解液溫度控制在規定的標準值范圍內。結論：非要因要因確認通過對末端因素的逐條確認，找出了造成槽電壓升高的主要因素是“接點接觸不良”。七、對策針對接點接觸不良，小組成員提出了三條對策。要因對策序號對策接點接觸不良1對接點進行及時清潔2陽極板耳部清洗3改

10、變接點接觸方式提出對策對策的評價與選擇要因可選對策評 價評價結果評價結果有效性可實施性經濟性可靠性接點接觸不良對接點進行及時清潔14可選陽極板耳部清洗8不可選改變接點接觸方式16可選提出對策后，小組成員從有效性、可實施性、經濟性、可靠性四方面進行了綜合評價，得分10以上為可選對策。注： 5分；3分； 1分。從評價結果看，對策1和對策3可選；對策2不可選。制定對策表要因對策目標措施地點責任人完成時間接點接觸不良對接點進行清潔接點電壓降點槽的比例10%1、及時對導電排進行清潔處理；2、加強對導電棒的清潔生產現場汪平唐文忠張志國陳宏偉劉萬壽付蓉2007年5月改變接點接觸方式接點電壓降點槽的比例10%

11、將原先點接觸方式改成面接觸方式。在10個電解槽改造實驗。三期現場汪平唐文忠張志國汪和僧王明芳胡偉芬2007年7月對策表八、實施實施一：對接點進行及時清潔每次出銅時，用鋼絲刷仔細清刷半圓導電排。方銅導電捧，加強煮洗，必要時用細砂紙輕擦。定時噴灑水，保持導電排清潔。實施實施效果：2007年4月25月-5月10日我們對一個陽極周期的實施效果進行了檢查。名稱陽極1周期陽極2周期陽極3周期槽電壓實測值(mv)350364367陽極與槽間半圓型導電棒觸點壓降(mV)35.2840.6247.38占槽電壓比例(%)10.0811.1612.91陰極與槽間半圓型導電棒觸點壓降(mV)39.2141.3651.

12、23占槽電壓比例(%)11.2011.3612.96接點槽電壓統計表在陽極板第一周期內，槽電壓稍有下降，但在第二、三個周期，接觸點阻抗和電壓降又恢復以前狀況。對策一實施效果不佳。實施實施二：改變接點方式1、局部試驗改造現行的導電排為半圓型，與導電棒為點接觸。小組經過討論后，建議將半圓型導電排，改成201004300mm銅板條，與導電棒成面接觸，擴大接觸面。下圖為接觸改進前后的示意圖：導電棒導電棒圖5 改進前的接觸方式 圖6 改進后的接觸方式 導電排導電排實施名稱陽極1周期陽極2周期陽極3周期槽電壓實測值（mv）322329334陽極與槽間平板導電排觸點壓降(mV)15.0115.6216.14

13、占槽電壓比例(%)4.664.754.83陰極與槽間平板導電排觸點壓降(mv)16.1316.4116.32占槽電壓比例(%)5.014.994.89方案確定后，小組在2007年6月初對三期十個電解槽進行了改造試驗。6月10日至27日進行了通電試產。試驗效果：我們對局部改造試驗的槽電壓進行了測量、統計。接點電壓降明顯降低，三個陰極周期內接觸面電壓降均低于10%，效果非常明顯。局部試驗槽電壓統計表實施2、全面改造 在取得局部改造試驗后，將現有導電排、導電棒分批次送相關銅材加工廠加工成銅板。6月份底根據出銅周期，全車間利用各工段出銅洗槽周期逐槽更換。7月中旬，全車間1004個電解槽全部更換結束并投

14、入生產。實施名稱陽極1周期陽極2周期陽極3周期槽電壓實測值（mv）311321325陽極與槽間平板導電排觸點壓降(mV)15.1416.2217.54占槽電壓比例(%)4.85.055.4陰極與槽間平板導電排觸點壓降(mv)16.4316.1517.94占槽電壓比例(%)5.285.035.5改造后的槽壓統計表表中數據顯示，槽壓達到了預期目標，措施實施有效。實施效果檢查：7月16日30日，對電解槽改造完成后的槽電壓進行測量、統計。電解槽接點方式改造前后的對比圖改造前接點方式 改造后接點方式九、效果檢查1、與實施前的現狀對比年 月20078200792007.10平均值電單耗（kwh/tCu）2

15、58.2259.1258.16258492007年810月直流電單耗統計表2007年8月份槽電壓、電效統計表 表10 時間實施后槽電壓（V）實施后電耗kwh/(t.Cu)時間實施后槽電壓（V）實施后電耗kwh/(t.Cu)8月1日 0.307258.128月17日0.302257.248月2日 0.318259.298月18日0.309257.988月3日 0.33260.978月19日0.321258.288月4日 0.294257.118月20日0.328259.678月5日 0.302257.748月21日0.338260.628月6日 0.314258.438月22日0.303257.

16、188月7日 0.316258.768月23日0.309257.788月8日 0.328258.978月24日0.317258.218月9日 0.336258.658月25日0.326258.548月10日0.282256.238月26日0.324259.288月11日0.285256.458月27日0.329260.118月12日0.288257.418月28日0.304257.228月13日0.301257.898月29日0.309258.928月14日0.309258.618月30日0.317258.958月15日0.312259.248月31日0.291256.788月16日0.301

17、256.43平均值0.311258.2從上圖中可以看出，隨著槽電壓下降，電耗也同比下降。根據統計表繪制散布圖如下：效果檢查2、目標值完成情況： 直流電耗由實施前的285.12kwh/(t.Cu)下降到258.49kwh/(t.Cu)，達到了小組設定的目標。實施后目標對比柱狀圖：3、經濟效益測算直接收益實施后直流電耗下降了26.63kwh/(t.Cu)，每kwh按元計算，年產陰極銅18萬噸，年節約成本約萬元。26.62*180000*0.49=235.36(萬元)年收益235.36-24.63=210.73(萬元)本次活動共投資197萬元，折舊按8年計算。每年約投資197/8=24.63(萬元)。因導電排為銅材，殘值較高，這里未考慮。總投資社會效益由于電耗大幅下降，降低了能源消耗，間接地減少了溫室氣體排放，同時也提高了員工的節能和成本意識，為國家節能減排工作做出了企業應有貢獻。十、鞏固措施1、標準化：重新編寫導電排出銅操作方法，報生產技術科審核、發布后，納入裝出槽崗位作業標準中。對裝出槽崗位的操作人員進行新的作業標準培訓，提高操作技能。加強崗位檢查，嚴格執行新的作業標準。2、效果鞏固月 份20071120071220081平均值電單耗（Kwh/tCu）258.2425