張遠亮
(江西銅業集團有限公司 貴溪冶煉廠,江西 貴溪 335424)
物料管理是對企業生產經營活動所需各種物料的采購、驗收、供應、保管、發放、合理使用、節約和綜合利用等一系列計劃、組織、控制等管理活動的總稱。在銅冶煉企業中,物料管理貫穿于生產的每一個環節。貴溪冶煉廠備料車間作為銅精礦接收和預處理的工序,其主要功能是向閃速爐提供水分合格的銅精礦物料。通過對銅精礦物料卸車、轉運、儲存、輸送等工序的有效管理,達到資源優化配置,降低物資消耗,提高作業效率的目的。
備料車間現有1#、2#、3#三個精礦庫,廠房跨度33m,中間通火車。庫內采用半地下式儲礦方式,坑位深4m,中間由鋼筋混凝土墻分割成若干個礦倉。庫內設置3~4 個受料斗平臺,受料斗與輸送皮帶相連,向下道工序輸送銅精礦物料。每個庫配備3~4 臺16t 抓斗式吊車,用于將銅精礦物料從火車皮上卸車和將庫內物料抓取到受料斗內。在精礦庫內火車道下面,設置有排水地溝,將精礦庫底部滲水收集在地溝內,經地溝流向庫外的深水井,最終通過深水井水泵,向外輸出至廢水凈化工序處理。

表1 備料車間精礦庫概況統計表
貴溪冶煉廠閃速爐使用的銅精礦物料除集團公司各礦山生產的自產礦外,還有全國各地小礦山開采的地方礦以及從國外礦山購買的進口礦。閃速熔煉原輔助材料主要有銅精礦、渣精礦、石英砂、含金(銀)石英砂等,貴溪冶煉廠對原輔助材料有著不同的技術要求[1]。
產自公司內部礦山,包括德興、永平、武山、城門山、東鄉、銀山等。自產礦全部為火車運輸,到達貴溪冶煉廠后,命名為德興礦、永平礦、武山礦等。自產礦品位穩定,德興礦、永平礦產量較高。
國內部分小礦山所產銅精礦。地方礦由于來源范圍廣,成分極不穩定。90%以上的地方礦由汽車運輸入廠。
產地包括智利、秘魯、澳大利亞、加拿大、印尼、老撾、贊比亞、蒙古等主要產銅國家。這些進口礦靠海運到南京港和廈門港卸貨,然后裝火車運至貴溪冶煉廠。每種礦名稱由產地加批次編號來命名。進口礦每批次1 萬t 左右,單批次品位較為穩定。
石英砂是火法冶煉中必不可少的造渣原料,主要成分是二氧化硅。石英砂為本地江河中盛產。近年由于河道管控,本地石英砂在含硅量和水分方面日漸難以滿足要求,工廠開始嘗試使用周邊地區石英砂。
火法和濕法冶煉過程中產生的各種物料的總稱。各種中間物料由方形料斗裝運至備料車間精礦庫內中間物料倉,由于各種中間物料含水分高,黏度大,成分不穩定,一直配撒在地方礦中使用。
銅精礦物料是現場生產作業的加工對象。為了配合現場生產的需要,物料通常會堆放在倉庫內,而物料堆放是否科學直接影響著生產的作業效率。備料車間精礦庫內堆放的銅精礦物料品種繁多,含鐵、硫、砷等雜質都不一樣,水分也不同,合理的堆放,顯得尤為重要。一般遵循以下幾個原則:
(1)分倉堆放,定倉使用。根據精礦庫的布局和每個礦倉容量大小,按照礦種不同,進行分倉堆放。再根據銅精礦堆放時間長短,即水分揮發情況,按生產指令做到定倉使用,減少作業強度,確保不發生混礦現象。
(2) 量大就近。某礦種使用量與其它礦種相比,占閃速爐投料量比重最大,應靠近受料斗一側就近堆放。其主要目的是為了減少上料時間,增加效率,降低損耗。如德興礦占全年投料量的近一半,故大量德興礦安排堆放在受料斗附近。
(3)按銅精礦含水分多少進行堆放。按照礦倉設計,1#、2#受料系統,堆放水分大于9%的銅精礦物料,3#受料系統附近堆放水分小于9%的銅精礦物料。
(4)根據銅精礦含Cu、S,以及雜質不同進行堆放。由于每種礦中所含Cu、S 比不同,故而需分開堆放,如地方礦、中間物料和渣精礦。
(5)根據運輸形式的不同進行合理堆放。各汽車卸料口附近主要堆放汽車運輸物料,如地方礦、渣精礦、石英砂、中間物料。
銅精礦物料通過火車、汽車等方式運輸到貴溪冶煉廠,通過取樣、質檢、過磅、化驗等流程,最終進入精礦庫。通過抓斗橋式起重機進行卸車和二次倒礦堆料,使銅精礦按不同批次、品位分格堆存[2]。
4.2.1 火車運輸銅精礦卸車
銅精礦火車皮到庫后,由編組站貨運員開具《貴溪冶煉廠鐵路裝卸作業小票》,標注車號、發站、礦種、數量信息。行車工接到卸車小票后,逐一核對,確認無誤后即可卸車。卸車過程中按照生產作業指令要求卸入指定的礦倉內。
4.2.2 火車地方礦卸車
火車皮入庫后,行車工聽從原料管理部門專人指揮,按照要求在指定車皮位置抓取,取樣化驗完后,再由原料管理部門派專人送達《卸車指令》,并有原料管理部門加蓋公章及送單人簽名方可卸車。
4.2.3 火車大包裝編織袋礦卸車
采用吊鉤卸運方式,按照額定起重量10t 的要求,確認掛包數量。車皮入庫后,裝卸隊由現場專人負責指揮,按照掛鉤、指揮、割袋、卸鉤等工序要求,分工作業、確保安全、高效卸車。
4.2.4 汽車運輸銅精礦物料卸車轉運
汽車運輸入庫的渣精礦、石英砂等銅精礦物料,汽車只能進入到庫內的卸料口平臺上,由平臺上倒入庫內。行車抓斗需要不斷地將卸料口堆礦抓取運輸到指定的礦倉內。部分車型較大或在平臺上難以卸車的車輛,則被安排在地方礦卸車場地完成卸車、取樣、清雜等流程。場地上的銅精礦物料再由裝載機推入到卸料口,行車抓斗從卸料口完成抓取轉運作業。部分工廠內部的中間物料由旋轉叉車傾倒在規定的卸車口,由行車完成庫內轉運。
工廠火法和濕法冶煉過程中產生的各種物料,每天多達幾十噸進入備料車間中間物料倉。在閃速爐年修、定修及設備故障時,煙灰會返入煙灰倉。
由于中間物料含水分較高,黏度大,脫水性差,故不能夠作為單獨礦種輸送,也無法滿足預干燥水分要求。經過工廠多年實踐取得的效果來看,中間物料配撒在地方礦中是較為可行的辦法。中間物料入庫后,行車工按照作業要求將地方礦和中間物料按照5∶1 的比例進行混合,配撒了中間物料的地方礦倉根據先后順序循環使用。
4.4.1 雜物處理
銅精礦在運輸過程中,為盡可能減少貨損,采用包裝袋、塑料薄膜包裹礦體,用草墊、木棍等堵塞破損車皮,用尼龍繩捆扎。這些雜物隨銅精礦物料進入精礦庫,如不能及時清撿,將會對下道工序造成堵料、劃破皮帶等隱患。目前是每卸空一批車皮,安排裝卸工及時清撿精礦倉表面和鐵道兩側雜物,車間每天也會安排員工清撿礦倉表面雜物,確保精礦表面干凈無雜物。清撿出的雜物堆放在精礦庫兩側,定期處理。
4.4.2 返礦處理
備料車間、熔煉車間在皮帶輸送系統中振動篩返回的物料每天有60t 左右,全部送入篩分場進行集中處理。振動篩返回的物料含有大量編織袋、塑料薄膜等雜物,先由人工清撿,后經過2 次篩分振動篩處理。振動篩篩上大塊銅精礦送轉爐處理,篩下的細顆粒精礦直接由皮帶輸送入精礦庫。
盤庫測量是企業生產過程中的一項重要工作[3],清倉盤點是對庫存銅精礦進行盤點和核對,確定實際庫存,為決策層提供有力依據。盤點分為車間周盤點和廠部月盤點及年終盤點。周盤點1周進行2次,由現場物料管理員結合出庫和入庫的記錄,結合實際庫存,進行盤點,作為車間組織生產的一個重要依據。月度盤點和年終盤點由計劃發展部牽頭實施,原料部、質量計量部、科技生產部、備料車間和會計事務所參加。按照結存時間點對庫存進行盤點,盤點采用激光自動測量系統,對采集收據進行分析處理,生成表單和三維圖像。其測量數據,為計劃安排下月車皮入庫和生產配料提供依據。庫存管理是企業運營的關鍵環節,企業科學化、智能化的庫存信息管理對企業的長遠發展具有十分重要的影響[4]。同時,合理儲量,在確保生產的前提下,減少庫存,資金占用,加速資金周轉,為工廠降本增效。
從建廠近40 年的運行情況來看,貴溪冶煉廠對精礦庫的管理已經形成規范的制度,科技創新、工藝優化等是銅冶煉企業長遠發展的根本遵循[5],但是,傳統物料管理模式向智能倉儲模式轉變仍存在較多困難[6]。隨著近兩年貴溪冶煉廠智能化工廠建設和一期已經取得的成就,精礦庫的智能化管理已經提上日程。通過建立數據模型,對銅精礦物料儲存進行合理布局,對行車作業進行優化。借助當前工廠無人化行車的既有經驗,考慮在卸車和上料方面推行無人行車作業,在車皮殘留精礦清掃方面采用智能清掃機器人作業。在庫存盤點方面,利用智能盤點系統,通過無線傳輸,將數據傳到終端計算,便于庫存動態掌握。通過對新技術和新設備的推廣使用,未來將對精礦庫管理上升到一個新高度。