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大型钢铁厂铁水运输方式如何选择

2018-11-30 19:38:37

大型钢铁厂铁水运输方式如何选择?

在大型钢铁企业中,铁钢间的铁水运输方式对整个生产流程的稳定、成本、质量都有非常重要的影响。每个企业的规模、品种、生产组织模式不尽相同,因此在选择铁水运输方式时要充分结合企业自身特点。近年来,在国内新建的大型钢铁联合企业中,铁水运输方式呈现了多样化的发展趋势:如首钢京唐的铁水罐标准铁路运输方式、重钢的铁水罐宽轨台车运输方式、兴澄特钢的铁水罐汽车运输方式。这些铁水运输方式都有一个共同的特点,就是采用铁水罐作为铁水的运输容器,又称一包到底方式。其目的就是提高铁水的运输效率,减少铁水运输过程温降,降低铁水运输成本。但是,目前这种运输方式的可靠性和适应性仍存在一定问题,应继续进行改进和完善。

目前铁水运输的主要方式

鱼雷罐标准铁路运输方式。鱼雷罐具有容量大、保温性能好、重心低、安全性高等特点,可作为铁钢界面间的缓冲环节,对炼铁和炼钢起着衔接-匹配、协调-缓冲的作用,目前在大型钢铁企业中得到广泛应用。鱼雷罐运输铁水到炼钢车间后,须进行一次倒罐作业,将鱼雷罐中的铁水倒入铁水罐中,然后再由行车将铁水罐中的铁水兑入转炉。目前,国内采用这种方式的大型钢铁企业有宝钢(300吨)、鞍钢(250吨)、武钢三炼钢(250吨)、首钢迁安(250吨)、马钢四钢轧(300吨)、邯钢新区(250吨)等。

铁水罐运输方式。该方式采用铁水罐作为铁水从高炉到炼钢的运输和储存容器,从高炉出铁场受铁开始至炼钢铁水兑入转炉终止,全过程采用一个铁水罐,减少了鱼雷罐运输流程中的铁水倒罐环节。目前,铁水罐运输方式主要分为以下几种:,铁水罐标准铁路运输方式。以铁水罐作为铁水运输容器,采用这种运输方式的大型钢铁企业有首钢京唐(300吨)、沙钢(180吨)、日本JFE福山(250吨)。第二,铁水罐宽轨台车运输方式。以铁水罐作为铁水运输容器,采用炼铁和炼钢紧邻布置,铁水罐从高炉受铁后到炼钢的运输采用台车+行车的过渡方式。目前采用这种运输方式的大型钢铁企业有重钢(250吨)、新钢(150吨)、中国台湾中钢中龙(240吨)。第三,铁水罐汽车运输方式。该方式采用铁水罐作为铁水运输容器,铁水罐从高炉受铁后到炼钢采用汽车运输。该方式不受铁路转弯半径和交叉等的限制,总图布置上自由度较大。目前,国内主要是使用小容量铁水罐的钢厂采用,如江阴兴澄特钢(100吨)。

现有铁水运输方式比较

笔者主要从运输效率、铁水温降、各工序适应性、配罐制度、安全可靠性等方面对不同运输方案进行综合比较。

不同运输方式温降比较。运输温降是指铁水从高炉出铁到铁水预处理前的温降。决定铁水温降的因素主要是运输周转率和运输容器,周转率是指同一个鱼雷罐在1天内运送铁水的次数。在运输容器相同的情况下,周转率的提高可大幅减少铁水温降;在周转率相同的情况下,鱼雷罐运输的温降要小于铁水罐运输温降。

首先是运输周转率对温降的影响。为了进一步证实周转率的提高对铁水温降的影响,宝钢股份进行了鱼雷罐周转率对铁水温降影响的试验。试验充分证明,随着周转率的提高,铁水运输温降逐渐减小。

其次是装入量对温降的影响。根据宝钢对混铁车运输过程中铁水温降的测定,铁水量每增加10吨,铁水温降平均减小3.94K(减小的幅度随铁水量的增加而减缓)。日本川崎制铁千叶厂将鱼雷罐进行扩容,铁水装入量从250吨提高到340吨,铁水运输过程温降减少25K,即铁水装入量每增加10吨,温降减少2.78K。

再次是倒罐作业对温降的影响。采用鱼雷罐运输方式,要在炼钢工序进行一次倒罐作业,将鱼雷罐中的铁水倒入铁水罐中。根据在宝钢一炼钢厂和二炼钢厂的实测表明,鱼雷罐在10分钟内向铁水罐倒铁280吨左右,温降为15K~20K。而采用铁水罐运输方式则不用进行此项作业,相对鱼雷罐运输方式,可节约铁水温降15K~20K。

不同运输方式对高炉的影响。,对出铁温降的影响。鱼雷罐空罐保温性能好,在相同的空罐时间下出铁时内衬温度高,出铁温降比铁水罐小。第二,对铁水装入量控制精度的影响。由于不同钢种的铁水比不同,即每炉钢铁水量的需求不同。在鱼雷罐运输方式下,兑入转炉的铁水量在倒罐站内可精确控制;在铁水罐运输方式下,根据笔者对国内几家采用铁水罐运输厂家的考察,全部按照固定铁水量1吨进行称量控制,准确率可达到90%以上,但这种模式要求铁水比必须固定,对钢种复杂并要求精益管理的钢厂来讲,该方式适应性较差。第三,对高炉出铁配罐制度的影响。采用鱼雷罐铁路运输配罐时间较充足,而采用铁水罐宽轨台车和汽车运输配罐时间较紧张,但也均能满足要求。第四,对铁水成分波动的影响。采用鱼雷罐运输,当高炉铁水成分出现异常波动时,可通过鱼雷罐在不同高炉间调配,也可通过鱼雷罐在倒罐间倒罐时调配;采用铁水罐运输,由于取消了倒罐环节,使调配的组织难度相对较大。第五,对高炉快速大修的影响。采用鱼雷罐运输的总图布置与采用铁水罐运输的总图布置有很大差异。采用鱼雷罐运输可实现高炉的快速大修,而采用铁水罐运输时,要实现快速大修则必须拆除部分厂房设施。

不同运输方式对运输组织的影响。首先是对运输作业的影响。鱼雷罐和铁水罐采用铁路运输时,均可进行单罐或多罐运输,并且都是安全可靠的。但铁水罐采用台车运输时,面临环节多、机动性差的问题。其次是铁水的缓冲能力的影响。鱼雷罐作为运输容器的一大优势就是可作为铁水的良好储存容器。当炼钢检修时,可长时间存放高炉铁水,长存放时间达到16个小时;而铁水罐由于保温性能相对于鱼雷罐较差,储存铁水时间相对较短。总体而言,铁水罐运输方式的铁水缓冲能力要弱于鱼雷罐运输方式。

不同运输方式对环境的影响。,对倒罐的影响。采用鱼雷罐运输需要在炼钢倒罐间进行倒罐作业,会产生较大的烟尘,须配置除尘设施;而采用铁水罐运输,则不须设置倒罐环节,铁水罐运输铁水到炼钢后经过铁水预处理可直接进炉。第二,对雨天作业的影响。鱼雷罐罐口小,不受雨天影响;铁水罐罐口大,采用铁路运输时,须进行加盖处理。采用台车运输时,整个运输过程都在厂房内进行,不受环境影响。采用汽车运输时,须加盖或者在运输通道设置有顶棚的通廊。

鱼雷罐运输方式效果或更佳

综合以上分析,笔者认为,从生产运行角度看,对于大型钢铁企业,特别是拥有两座以上大型高炉的钢厂,采用鱼雷罐运输方式对生产组织、温度变化、成分波动以及铁量精度的调节适应性可能会更好。同时,笔者还建议应尽可能采用大型的鱼雷罐,缩短铁钢间运输距离,提高鱼雷罐周转率,从而减少铁水运输过程温降,提高铁水入转炉的温度,降低成本,保障安全,终增强企业的整体竞争力。

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