關(guān)于鋼鐵企業(yè)鐵水罐運(yùn)輸優(yōu)化設(shè)計(jì)

劉偉，畢丹

（凌源鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司，遼寧 凌源 122500）

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度不斷加快，帶動(dòng)我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)的快速向前發(fā)展，我國(guó)在鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中正在不斷朝著緊湊化、連續(xù)化以及智能化的方向上發(fā)展，相關(guān)鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)針對(duì)鋼鐵材料生產(chǎn)活動(dòng)中，各個(gè)環(huán)節(jié)工作內(nèi)容進(jìn)行全面優(yōu)化和改進(jìn)，全面提高鋼鐵材料的生產(chǎn)工作效率和安全性。在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中，鐵水罐運(yùn)輸工作是其中非常重要的工作環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到整個(gè)鋼鐵材料的生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性，由于傳統(tǒng)的鐵水罐運(yùn)輸工作存在一定的缺陷和不足，因此通過(guò)鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)單位的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)工作之后，有效提出“一罐制”的鐵水運(yùn)輸方法，在我國(guó)一些大型的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)單位內(nèi)部進(jìn)行使用。該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以將高爐出鐵和鐵水運(yùn)輸、煉鋼車(chē)間的鐵水脫硫工作、采用同一個(gè)鐵水罐進(jìn)行輸送，有效省略傳統(tǒng)鐵水罐運(yùn)輸工作所存在的倒罐工作流程，可以有效控制倒罐工作所產(chǎn)生的鐵水溫度下降問(wèn)題的影響，同時(shí)還可以有效避免鐵水倒罐，工作過(guò)程中所產(chǎn)生的污染問(wèn)題，整體的工作清潔度和安全性相對(duì)較高，受到我國(guó)各大鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的廣泛關(guān)注和重視。

1 鋼鐵企業(yè)鐵水“一罐制”運(yùn)輸工藝分析

在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)工作過(guò)程中需要有效遵循生產(chǎn)流程高效化、生產(chǎn)工藝現(xiàn)代化的發(fā)展理念，同時(shí)在生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中，通過(guò)采取全新的“一罐制”運(yùn)輸工藝技術(shù)，可以最大限度上降低生產(chǎn)工作費(fèi)用，提高鐵水運(yùn)輸工作的環(huán)保性和穩(wěn)定性，同時(shí)通過(guò)“一罐制”鐵水運(yùn)輸工藝方法，使得整個(gè)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)車(chē)間整體的布局更加緊湊，有效減免以往鐵水倒灌作業(yè)流程，控制鐵水溫度下降大約45～50℃，以此來(lái)充分實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)流程的標(biāo)準(zhǔn)化和連續(xù)化作業(yè)?！耙还拗啤辫F水運(yùn)輸系統(tǒng)在正式投入使用以來(lái)，有效解決以往鋼鐵企業(yè)鐵水在運(yùn)輸過(guò)程中存在貼水計(jì)量不精確、鋼鐵系統(tǒng)匹配程度不足、生產(chǎn)信息不通暢以及運(yùn)輸罐車(chē)故障等多方面問(wèn)題和影響，為鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)工作順利進(jìn)行打下良好的基礎(chǔ)[1]。

2 鋼鐵企業(yè)鐵水罐運(yùn)輸優(yōu)化設(shè)計(jì)工作要點(diǎn)分析

由于在鐵水運(yùn)輸工作過(guò)程中，行車(chē)起吊鐵水罐、鐵水倒罐、鐵水開(kāi)進(jìn)、開(kāi)出脫硫過(guò)程中，鐵水罐的運(yùn)輸工作過(guò)程在其中占據(jù)非常大的工作比例，同時(shí)鐵水罐的實(shí)際有價(jià)值的運(yùn)輸工作時(shí)間，在其中所占有的比例相對(duì)較低。因此，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)鐵水運(yùn)輸過(guò)程進(jìn)行合理優(yōu)化和改進(jìn)，縮短鐵水的運(yùn)輸工作時(shí)間，同時(shí)轉(zhuǎn)變?cè)忻摿蚬の坏脑O(shè)計(jì)情況，省略鐵水罐的開(kāi)進(jìn)、開(kāi)出脫硫工作時(shí)間，進(jìn)一步加快鐵水罐的運(yùn)輸工作時(shí)間，是本次鐵水罐運(yùn)輸優(yōu)化設(shè)計(jì)工作所需要考慮的重點(diǎn)內(nèi)容[2]。

2.1 鐵水罐優(yōu)化設(shè)計(jì)工作流程分析

相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員通過(guò)對(duì)鋼鐵企業(yè)鐵水罐和高爐以及轉(zhuǎn)爐之間進(jìn)行了全面分析和研究，有效提出前期的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作方案。

在每座高爐出鐵口下方，安裝工藝秤，根據(jù)鐵水罐的空罐上秤重量、鐵水罐規(guī)格，事先計(jì)算鐵水罐的液面零高度。倒入鐵水過(guò)程中，根據(jù)工藝秤重量的變化，折算成鐵水罐液面高度，根據(jù)煉鋼轉(zhuǎn)爐對(duì)鐵水的需求，控制鐵水罐的鐵水量。盡可能滿足一罐鐵水對(duì)一爐鋼，同時(shí)根據(jù)折算的液面高度，防止鐵水溢出事故。當(dāng)鐵水量接近所需重量時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警提示關(guān)閉出鐵口。

鐵水罐在鐵水車(chē)上，在經(jīng)過(guò)處理工作之后，系統(tǒng)發(fā)出提示，鐵水車(chē)在經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)好的鐵水運(yùn)輸線路，將鐵水罐運(yùn)送到煉鋼車(chē)間的脫硫系統(tǒng)當(dāng)中，經(jīng)過(guò)脫硫之后的鐵水再將其運(yùn)輸?shù)綗掍搹S內(nèi)部，經(jīng)過(guò)各個(gè)生產(chǎn)工作車(chē)間的綜合處理之后進(jìn)行后續(xù)的吹煉工作[3]。

2.2 鐵水運(yùn)輸工作流程和時(shí)間控制

在本次鋼鐵生產(chǎn)工作當(dāng)中，五座高爐分布不均勻，各自占道情況嚴(yán)重，同時(shí)供應(yīng)6個(gè)轉(zhuǎn)爐，處于3個(gè)方向。鐵水罐運(yùn)輸距離較長(zhǎng)，機(jī)車(chē)運(yùn)輸速率上限不允許超過(guò)10KM/H，鐵路運(yùn)輸調(diào)度遠(yuǎn)程指揮，對(duì)每個(gè)道岔的車(chē)輛位置僅憑臺(tái)賬，容易出現(xiàn)疏忽，導(dǎo)致車(chē)輛占道擁擠。為解決該問(wèn)題，鋼鐵企業(yè)對(duì)鐵水罐、鐵水車(chē)進(jìn)行定位跟蹤，在鐵水罐上焊接高溫電子標(biāo)簽，耐高溫不低于600度，鐵水車(chē)上焊接中溫電子標(biāo)簽，耐高溫不低于300度。在每個(gè)高爐出鐵口、煉鋼入口、修罐間入口、軌道衡秤旁、其他鐵路盡頭線分別安裝識(shí)別裝置，識(shí)別器通過(guò)POE交換機(jī)連接，將實(shí)時(shí)識(shí)別到的罐號(hào)、車(chē)號(hào)上傳到服務(wù)器，同時(shí)對(duì)罐號(hào)、車(chē)號(hào)進(jìn)行分組匹配。在鐵路運(yùn)輸調(diào)度大廳設(shè)置調(diào)度監(jiān)督顯示大屏。運(yùn)輸調(diào)度將每鉤計(jì)劃，通過(guò)指令的方式下達(dá)到機(jī)車(chē)，機(jī)車(chē)按計(jì)劃完成后，鐵水罐到達(dá)指定位置，標(biāo)簽自動(dòng)識(shí)別，鐵水罐當(dāng)前位置實(shí)時(shí)顯示在大屏幕。該方案有效的減輕運(yùn)輸調(diào)度的工作強(qiáng)度，并可以對(duì)微機(jī)排路進(jìn)行預(yù)判，做好生產(chǎn)指揮計(jì)劃安排。

2.3 鐵水罐運(yùn)輸過(guò)程中的溫度、容量、經(jīng)濟(jì)性等設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)工作過(guò)程中，企業(yè)鐵水罐運(yùn)輸工作需要有效控制好入爐鐵水的溫度大小，需要有效提高入爐的鐵水溫度，同時(shí)進(jìn)一步提高廢鋼比參數(shù)，有效控制鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中的冶煉時(shí)間，同時(shí)加快鋼鐵生產(chǎn)效率，提高鋼鐵材料的生產(chǎn)量。在鐵水罐運(yùn)輸工作過(guò)程中，需要盡可能降低鐵水的倒罐次數(shù)和頻率，有效避免鐵水的熱量大量散發(fā)，并且進(jìn)一步控制對(duì)周?chē)h(huán)境所產(chǎn)生的污染程度有效提高鐵水的脫硫比。在實(shí)際生產(chǎn)工作過(guò)程中，鐵水的入爐溫度越高，則對(duì)應(yīng)的廢鋼比參數(shù)也會(huì)明顯提升，更加有利于鋼鐵材料的生產(chǎn)。在實(shí)際工作過(guò)程中需要根據(jù)鋼鐵企業(yè)單位內(nèi)部鐵水罐的容量大小，以及鐵水罐的工作狀況來(lái)進(jìn)行控制，需要盡可能保證鐵水充滿鐵水罐，以此來(lái)有效避免不必要的熱量散失，減少溫度下降量，要有效保證鐵水出罐過(guò)程中的溫度和潔凈的程度，保證高爐工作的順利進(jìn)行，盡可能降低半罐鐵水所形成的不必要熱能消耗，進(jìn)一步提高鐵水罐的運(yùn)輸工作經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)工作效率，實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)單位的更高經(jīng)濟(jì)效益[4]。

2.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中需要注意的問(wèn)題

在經(jīng)過(guò)全面優(yōu)化處理之后的鐵水罐，盡管在鐵水的運(yùn)輸工作方式上，可以最大限度上降低對(duì)鋼鐵生產(chǎn)廠房、行車(chē)過(guò)程、脫硫脫渣等相關(guān)工作環(huán)節(jié)的初始投資量，同時(shí)還可以進(jìn)一步縮短鐵水罐的鐵水運(yùn)輸工作時(shí)間，但是其中仍然需要對(duì)幾個(gè)方面問(wèn)題加以充分重視：

第一，出鐵口問(wèn)題。因?yàn)槊孔郀t都不只存在一個(gè)出鐵口，因此如何實(shí)現(xiàn)鐵水罐在工作過(guò)程中排路控制順暢，不相互制約，實(shí)現(xiàn)預(yù)排路功能，有效減少運(yùn)輸調(diào)度的人工干預(yù)行為，減輕工作量，解決運(yùn)輸交叉困難等方面問(wèn)題。

第二，鐵水罐定位識(shí)別問(wèn)題。目前鐵水罐標(biāo)簽只在關(guān)鍵位置識(shí)別，沒(méi)有做到每個(gè)道岔全部安裝識(shí)別器，鐵水車(chē)在行進(jìn)當(dāng)中，大屏幕顯示的位置數(shù)據(jù)滯后，直到鐵水車(chē)到達(dá)目標(biāo)位置，被下一個(gè)識(shí)別器掃描到后，鐵水罐位置才會(huì)移動(dòng)到下一個(gè)位置。因此，鐵水車(chē)、機(jī)車(chē)實(shí)時(shí)跟蹤方式，仍需要進(jìn)行完善與調(diào)整[5]。

第三，鐵水調(diào)度系統(tǒng)中，對(duì)鐵水罐的調(diào)配計(jì)劃，要與實(shí)際一致，計(jì)劃員首先在鐵區(qū)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)中，下發(fā)鐵水罐調(diào)配計(jì)劃。運(yùn)輸調(diào)度根據(jù)鐵水罐計(jì)劃，對(duì)機(jī)車(chē)下發(fā)指令。當(dāng)出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際識(shí)別到的鐵水罐作業(yè)位置與計(jì)劃不一致時(shí)，系統(tǒng)彈出匹配告警。調(diào)度員應(yīng)及時(shí)修改鐵水計(jì)劃，以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)鐵水罐運(yùn)輸方案進(jìn)行全面優(yōu)化設(shè)計(jì)之后，在整個(gè)鐵水運(yùn)輸工作時(shí)間上，相比于以往的鐵水運(yùn)輸方法得到了明顯的控制同時(shí)，可以進(jìn)一步降低鋼鐵生產(chǎn)單位上下道工序協(xié)調(diào)問(wèn)題、人力成本以及行車(chē)調(diào)運(yùn)工作過(guò)程中所存在的各種風(fēng)險(xiǎn)性問(wèn)題。