關于鋼鐵企業鐵水罐運輸優化設計

劉偉，畢丹

（凌源鋼鐵集團有限責任公司，遼寧 凌源 122500）

0 引言

隨著我國社會經濟的發展速度不斷加快，帶動我國鋼鐵生產行業的快速向前發展，我國在鋼鐵產業的發展過程中正在不斷朝著緊湊化、連續化以及智能化的方向上發展，相關鋼鐵生產企業針對鋼鐵材料生產活動中，各個環節工作內容進行全面優化和改進，全面提高鋼鐵材料的生產工作效率和安全性。在鋼鐵生產過程中，鐵水罐運輸工作是其中非常重要的工作環節，直接關系到整個鋼鐵材料的生產效率和穩定性，由于傳統的鐵水罐運輸工作存在一定的缺陷和不足，因此通過鋼鐵生產企業單位的進一步優化設計工作之后，有效提出“一罐制”的鐵水運輸方法，在我國一些大型的鋼鐵生產企業單位內部進行使用。該項技術在實際應用過程中，可以將高爐出鐵和鐵水運輸、煉鋼車間的鐵水脫硫工作、采用同一個鐵水罐進行輸送，有效省略傳統鐵水罐運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生的鐵水溫度下降問題的影響，同時還可以有效避免鐵水倒罐，工作過程中所產生的污染問題，整體的工作清潔度和安全性相對較高，受到我國各大鋼鐵生產企業的廣泛關注和重視。

1 鋼鐵企業鐵水“一罐制”運輸工藝分析

在鋼鐵企業生產工作過程中需要有效遵循生產流程高效化、生產工藝現代化的發展理念，同時在生產活動當中，通過采取全新的“一罐制”運輸工藝技術，可以最大限度上降低生產工作費用，提高鐵水運輸工作的環保性和穩定性，同時通過“一罐制”鐵水運輸工藝方法，使得整個鋼鐵企業生產車間整體的布局更加緊湊，有效減免以往鐵水倒灌作業流程，控制鐵水溫度下降大約45～50℃，以此來充分實現鋼鐵生產流程的標準化和連續化作業。“一罐制”鐵水運輸系統在正式投入使用以來，有效解決以往鋼鐵企業鐵水在運輸過程中存在貼水計量不精確、鋼鐵系統匹配程度不足、生產信息不通暢以及運輸罐車故障等多方面問題和影響，為鋼鐵企業的生產工作順利進行打下良好的基礎[1]。

2 鋼鐵企業鐵水罐運輸優化設計工作要點分析

由于在鐵水運輸工作過程中，行車起吊鐵水罐、鐵水倒罐、鐵水開進、開出脫硫過程中，鐵水罐的運輸工作過程在其中占據非常大的工作比例，同時鐵水罐的實際有價值的運輸工作時間，在其中所占有的比例相對較低。因此，如何實現對整個鐵水運輸過程進行合理優化和改進，縮短鐵水的運輸工作時間，同時轉變原有脫硫工位的設計情況，省略鐵水罐的開進、開出脫硫工作時間，進一步加快鐵水罐的運輸工作時間，是本次鐵水罐運輸優化設計工作所需要考慮的重點內容[2]。

2.1 鐵水罐優化設計工作流程分析

相關設計工作人員通過對鋼鐵企業鐵水罐和高爐以及轉爐之間進行了全面分析和研究，有效提出前期的優化設計工作方案。

在每座高爐出鐵口下方，安裝工藝秤，根據鐵水罐的空罐上秤重量、鐵水罐規格，事先計算鐵水罐的液面零高度。倒入鐵水過程中，根據工藝秤重量的變化，折算成鐵水罐液面高度，根據煉鋼轉爐對鐵水的需求，控制鐵水罐的鐵水量。盡可能滿足一罐鐵水對一爐鋼，同時根據折算的液面高度，防止鐵水溢出事故。當鐵水量接近所需重量時，系統報警提示關閉出鐵口。

鐵水罐在鐵水車上，在經過處理工作之后，系統發出提示，鐵水車在經過預先設計好的鐵水運輸線路，將鐵水罐運送到煉鋼車間的脫硫系統當中，經過脫硫之后的鐵水再將其運輸到煉鋼廠內部，經過各個生產工作車間的綜合處理之后進行后續的吹煉工作[3]。

2.2 鐵水運輸工作流程和時間控制

在本次鋼鐵生產工作當中，五座高爐分布不均勻，各自占道情況嚴重，同時供應6個轉爐，處于3個方向。鐵水罐運輸距離較長，機車運輸速率上限不允許超過10KM/H，鐵路運輸調度遠程指揮，對每個道岔的車輛位置僅憑臺賬，容易出現疏忽，導致車輛占道擁擠。為解決該問題，鋼鐵企業對鐵水罐、鐵水車進行定位跟蹤，在鐵水罐上焊接高溫電子標簽，耐高溫不低于600度，鐵水車上焊接中溫電子標簽，耐高溫不低于300度。在每個高爐出鐵口、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別裝置，識別器通過POE交換機連接，將實時識別到的罐號、車號上傳到服務器，同時對罐號、車號進行分組匹配。在鐵路運輸調度大廳設置調度監督顯示大屏。運輸調度將每鉤計劃，通過指令的方式下達到機車，機車按計劃完成后，鐵水罐到達指定位置，標簽自動識別，鐵水罐當前位置實時顯示在大屏幕。該方案有效的減輕運輸調度的工作強度，并可以對微機排路進行預判，做好生產指揮計劃安排。

2.3 鐵水罐運輸過程中的溫度、容量、經濟性等設計要點

在鋼鐵企業的生產工作過程中，企業鐵水罐運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，同時進一步提高廢鋼比參數，有效控制鋼鐵生產過程中的冶煉時間，同時加快鋼鐵生產效率，提高鋼鐵材料的生產量。在鐵水罐運輸工作過程中，需要盡可能降低鐵水的倒罐次數和頻率，有效避免鐵水的熱量大量散發，并且進一步控制對周圍環境所產生的污染程度有效提高鐵水的脫硫比。在實際生產工作過程中，鐵水的入爐溫度越高，則對應的廢鋼比參數也會明顯提升，更加有利于鋼鐵材料的生產。在實際工作過程中需要根據鋼鐵企業單位內部鐵水罐的容量大小，以及鐵水罐的工作狀況來進行控制，需要盡可能保證鐵水充滿鐵水罐，以此來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程中的溫度和潔凈的程度，保證高爐工作的順利進行，盡可能降低半罐鐵水所形成的不必要熱能消耗，進一步提高鐵水罐的運輸工作經濟性和生產工作效率，實現鋼鐵生產單位的更高經濟效益[4]。

2.4 優化設計工作中需要注意的問題

在經過全面優化處理之后的鐵水罐，盡管在鐵水的運輸工作方式上，可以最大限度上降低對鋼鐵生產廠房、行車過程、脫硫脫渣等相關工作環節的初始投資量，同時還可以進一步縮短鐵水罐的鐵水運輸工作時間，但是其中仍然需要對幾個方面問題加以充分重視：

第一，出鐵口問題。因為每座高爐都不只存在一個出鐵口，因此如何實現鐵水罐在工作過程中排路控制順暢，不相互制約，實現預排路功能，有效減少運輸調度的人工干預行為，減輕工作量，解決運輸交叉困難等方面問題。

第二，鐵水罐定位識別問題。目前鐵水罐標簽只在關鍵位置識別，沒有做到每個道岔全部安裝識別器，鐵水車在行進當中，大屏幕顯示的位置數據滯后，直到鐵水車到達目標位置，被下一個識別器掃描到后，鐵水罐位置才會移動到下一個位置。因此，鐵水車、機車實時跟蹤方式，仍需要進行完善與調整[5]。

第三，鐵水調度系統中，對鐵水罐的調配計劃，要與實際一致，計劃員首先在鐵區生產執行系統中，下發鐵水罐調配計劃。運輸調度根據鐵水罐計劃，對機車下發指令。當出現現場實際識別到的鐵水罐作業位置與計劃不一致時，系統彈出匹配告警。調度員應及時修改鐵水計劃，以保證系統數據準確性。

3 結語

綜上所述，通過對鐵水罐運輸方案進行全面優化設計之后，在整個鐵水運輸工作時間上，相比于以往的鐵水運輸方法得到了明顯的控制同時，可以進一步降低鋼鐵生產單位上下道工序協調問題、人力成本以及行車調運工作過程中所存在的各種風險性問題。