廢鋼裝卸工藝技術論述

文 / 北京瀚川鑫冶工程技術有限公司 張建國

廢鋼裝卸工藝技術論述

文 / 北京瀚川鑫冶工程技術有限公司 張建國

本文論述了廢鋼裝卸存在的主要問題，并分析指出廢鋼的容重和外形差別大、裝卸機械及其屬具性能上的不適應和能力上的不足是造成裝卸效率低的兩個主要原因。同時提出了解決裝卸效率低的主要辦法是選擇大型、專用裝卸機械，配置成套的機械屬具和在有可能的情況下可配置必要的監(jiān)視、稱重裝置。

廢鋼裝卸 裝卸機械 機械屬具

我國雖然是世界第一的產(chǎn)鋼大國，但是由于工業(yè)化成長期短，廢鋼的積蓄還處于發(fā)展階段，是一個廢鋼資源貧乏的國家，廢鋼產(chǎn)出率相對較低，不能滿足鋼鐵生產(chǎn)，尤其是電爐鋼生產(chǎn)發(fā)展的需要。

目前我國廢鋼來源主要有3個方面：企業(yè)自產(chǎn)、社會采購和國外進口。

企業(yè)自產(chǎn)廢鋼：由于近些年來國內(nèi)鋼鐵企業(yè)大力發(fā)展連鑄技術，特別是全連鑄技術和連軋技術的采用，綜合成材率大幅提高，使得鋼鐵企業(yè)自產(chǎn)廢鋼率逐年減少。

社會采購廢鋼：社會廢鋼的產(chǎn)生取決于鋼鐵積累量，盡管由于工業(yè)化起步晚，目前我國廢鋼積蓄量不多，但隨著我國鋼鐵消費的迅猛增長，社會采購廢鋼逐年增加，已成為鋼鐵業(yè)廢鋼來源的一個主要渠道。

國外進口廢鋼：由于我國鋼鐵工業(yè)的快速增長，國內(nèi)廢鋼資源不能滿足鋼鐵生產(chǎn)的需要，每年需要大量進口國外廢鋼，進口廢鋼是我國廢鋼資源的一個重要補充。進口廢鋼基本都是未進行過分類的，成分復雜、外形尺寸各異、品質差異大、密度不均勻、夾有非金屬材料等，這些都是影響廢鋼的裝卸效率的主要因素。

本文針對進口廢鋼的裝卸進行了效率分析及工藝探討并提出一些建議。

一、 廢鋼裝卸中存在的主要問題及原因分析

對于海運進口廢鋼，其裝卸工藝大多為門機配抓斗或電磁吸盤卸船、裝車，裝載機（或抓鋼機、抓斗輪胎吊）裝車，火車或汽車輸運。有些港口還增加了挖掘機扒艙、裝載機修整車等環(huán)節(jié)。

進口廢鋼本身的多樣性使其存在許多不確定因素，影響廢鋼裝卸的效率和經(jīng)濟性，使裝卸機械和屬具損壞嚴重，輪胎、電能、鋼絲繩等的消耗也明顯高于其他貨種。目前存在的主要問題是裝卸效率低。

1. 廢鋼的容重和外形差別大造成裝卸效率低的原因

一般情況下，廢鋼按容重和外形的不同，可分為重型料（I類、II類）、中型料（I類、II類）、輕薄料三類五種，見表1。

廢鋼容重和外形的差別，以及成分的復雜性給裝卸作業(yè)帶來很多不確定的因素，給裝卸效率的提高帶來了很多困難。往往進口生活廢鋼中還夾帶有較多的生活垃圾，更是給廢鋼的裝卸帶來不小的難度，如圖一是某破碎現(xiàn)場的進口廢鋼，從中可以看出不僅廢鋼形式各異，而且有較多的非金屬生活廢品及生活雜質。

（1）對電磁吸盤來說，由于磁阻等原因，電磁吸盤對廢鋼的容重和外形十分敏感，容重和外形的變化直接影響它的效率。同一塊電磁吸盤，吸大塊廢鋼的能力是吸中塊廢鋼的1.75倍，吸中塊廢鋼的能力是吸小塊廢鋼的2倍。

表1 廢鋼分類及外形尺寸要求

（2）對抓斗來說，不一定是這種比例，但廢鋼的容重和外形會對裝卸效率產(chǎn)生重大影響卻是肯定的。以普通多瓣抓斗為例，抓取小塊廢鋼時，斗常常抓滿，效率較高；但對大塊廢鋼，斗往往抓不滿。

（3）對大塊廢鋼，往往要用鋼絲繩將廢鋼捆扎后，單個或切割成小塊吊出，效率很低。

（4）附著性強的廢鋼在卸船時，往往形成一個角度很大的坡，使清艙量加大，從而影響裝卸效率。

（5）由于道路運輸?shù)囊?，廢鋼裝車后要進行修整，不同種類廢鋼的修整量差別很大。

圖1 某破碎現(xiàn)場的進口廢鋼

2. 裝卸機械及其屬具性能不適應和能力不足

進口廢鋼是港口裝卸的一個老貨種，但港口適用于廢鋼裝卸的設備卻不多。除電磁吸盤外，全液壓抓料機（抓鋼機）、電動液壓廢鋼抓斗和多瓣廢鋼抓斗都是近些年在國內(nèi)快速發(fā)展起來的專業(yè)性較強的機械或屬具。其他機械和屬具的主要服務對象大多不是廢鋼，用于廢鋼作業(yè)時，往往表現(xiàn)出性能上的不適應。

例如，挖掘機扒艙效果好，但在廢鋼堆里作業(yè)，挖掘機履帶常由于廢鋼的夾入而被別斷；裝載機清艙能力強，但由于廢鋼灑落難于完全避免，而且裝載機輪胎常因為廢鋼的扎、割而報廢；電動液壓廢鋼抓斗和電磁吸盤是裝卸廢鋼最常用的屬具，但其上電纜的收放卻是一個一直未能很好解決的問題；火車車廂允許的滿廂容重為0.8～0.9t/m3，輕薄料容重小于0.4t/m3，因此，運輸輕薄料時，欠重較多；汽車港內(nèi)倒運時，由于廢鋼灑落，常常扎破輪胎等。

另外，起重能力不足是影響廢鋼裝卸效率提高的另一個因素，主要表現(xiàn)在大塊廢鋼的卸船上。由于大塊廢鋼交叉錯亂、相互牽連，非強大動力難以提起，而目前港口配備的大多是16t以下門機，吊大塊廢鋼時，常常顯得力不從心，因而不得不將大塊廢鋼肢解。每種機械或屬具都有它特定的經(jīng)濟、高效使用范圍，超出該使用范圍，則不是性能或能力不適應，就是經(jīng)濟上不合算。

圖2 某港口使用液壓抓鋼機卸船（廢鋼）

二、解決廢鋼裝卸效率低下的方法措施

1. 選擇大型專用裝卸機械

就機種而言，挖掘機扒艙效果明顯優(yōu)于其他機械；全液壓抓料機（抓鋼機）抓取力強，工作幅度大，是目前最好的場地裝車機械；帶大容積、耐撞擊貨箱的全掛車或半掛車最適于廢鋼的輸運；卸船設備目前大多是門機，但裝卸橋已經(jīng)開始介入卸廢鋼作業(yè)，并表現(xiàn)出強大的能力。

機械的起重量宜大不宜小，對接卸結構型廢鋼較多的港口尤其是這樣。卸船機械的起重量、工作幅度和效率要與船型相適應，但由于廢鋼的容重和外形對裝卸效率影響太大，因此，與其他貨種相比，廢鋼卸船機械尤其要考慮起重量的選擇。換句話說，起重量大，一些大塊廢鋼就可以直接吊出；起重量小，則往往要先切割成小塊，然后吊出。

所以，如果所接卸的廢鋼品種多、容重和外形變化大，則采用大起重量、大抓取力的起重機械更便于提高裝卸效率。

另外，由于挖掘機和電動液壓廢鋼抓斗等下艙機械和屬具的大型化，小噸位（例如16t以下）岸邊起重機受到的限制較多，對沿海大港口來說已不宜將其作為廢鋼裝卸的主選機型。

2. 成套配置機械屬具

廢鋼裝卸屬具主要是與起重機相配的抓斗、電磁吸盤、鉤、繩，以及與挖掘機相配的斗、鉗，與叉車相配的叉，與裝載機相配的斗等。目前，最受關注的是與起重機相配的抓斗。

某港口在廢鋼卸船作業(yè)中，曾對1臺4m3輕型電動液壓廢鋼抓斗與普通多瓣抓斗進行過效率比較，結果表明，在同等條件下，電動液壓廢鋼抓斗的效率是普通多瓣抓斗的3倍，表現(xiàn)出良好的抓取效果和防漏效果。

而作為普通多瓣礦石抓斗的改進型，采用球鉸和窄顎板，并在斗形上有所改進的多瓣廢鋼抓斗，其耐用性和抓取能力比普通多瓣礦石抓斗有較大的提高。

另外還有人認為，用電磁吸盤裝卸廢鋼效率低，其實不然，電磁吸盤裝卸廢鋼的效率其實并不像人們想象的那么低，關鍵是要選對電磁吸盤的種類。電磁吸盤有多種，電磁吸盤裝卸效率的高低，主要取決于裝卸貨物的種類是否與電磁吸盤的種類相配。裝卸廢鋼應該采用橢圓形的廢鋼電磁吸盤。

3. 配置必要的監(jiān)視器和稱重儀

在條件允許下，如能在岸邊起重機上安裝電視監(jiān)視器和電子稱重儀也是提高裝卸效率的一項有效措施。

電視監(jiān)視器安裝在起重機頭部，對艙內(nèi)情況進行連續(xù)觀測，可使司機對艙內(nèi)貨物情況有直觀的了解，從而與指揮手形成更好的配合。在起重機上安裝稱重儀器，一方面可以掌握裝載量，另一方面可以消除由于裝車超重而被監(jiān)管部門退回的情況，提高裝車的有效性。

三. 結束語

由于廢鋼在容重和外形上差別較大以及運輸船型的不同，用一種屬具從事多種廢鋼或多種船型作業(yè)往往難以達到高效，也不經(jīng)濟（有固定廢鋼品種和運輸船型的港口除外）。

例如對廢鋼卸船而言，配電動液壓廢鋼抓斗是必要的，但只配這一種抓斗未必好。電動液壓廢鋼抓斗畢竟價格昂貴，怕碰怕摔。在電動液壓廢鋼抓斗之外再配適當數(shù)量的多瓣廢鋼抓斗會更經(jīng)濟、更有效。對粉碎型輕薄料，多瓣廢鋼抓斗的裝卸效率與電動液壓廢鋼抓斗相差無幾。

因此，在條件許可的情況下，成套配置機械屬具，對不同容重和外形的廢鋼采用不同的機械屬具在不同裝卸階段采用不同的機械屬具，更易于做到高效、經(jīng)濟。此外，應當研制新型專用廢鋼裝卸機械和屬具。

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Discussion about steel scrap handling technology