钢铁厂总图布置与厂内物流浅析

李国华

摘要：钢铁厂车间组成较多，生产工艺流程比较复杂，钢铁厂总图布置是整个钢铁厂总体设计的一个重要组成部分，是各工艺技术水平的集中表现，反映一个厂的综合性技术水平，对钢铁厂的建设速度、建设投资、生产操作、产品成本及远景发展、节约用地等都有很大影响。本文分析了钢铁厂总图布置与厂内物流。

关键词：钢铁厂；总图布置；厂内物流；

在科学技术日新月异的今天，钢铁厂总图布置的问题，尤其是炼铁区布置问题，关系到一个钢厂生产力布局以及经济效益、社会效益和环境效益权衡的问题，只有合理的布置好炼铁区的总图才能更好的发挥经济效益。

一、总图布置要点

1.炼铁区布置与高炉炉容的关系。炼铁区的布置在很大程度上与高炉的炉容大小关系密切。目前在与总图布置相关的炉容划分上可以分为三段；甲段为3000ｍ3以上；乙段为1000～＜3000ｍ3；丙段为1000ｍ3以下。与其相关的布置要点之一是：“甲段”采用岛式和半岛式布置；“丙段”采用一列式布置；“乙段”采用半岛式布置或一列式布置的都有。要点之高炉的上料方式：“甲段”为胶带机上料；“丙段”为斜桥上料；“乙段”胶带机上料或斜桥上料两种方式都有。所谓岛式和半岛式布置是指高炉主体位于铁路线群中的位置而言，岛式布置是高炉主体被铁路所包围；半岛式布置是高炉主体被铁路包围3个方向，有一个方向为开放式的。一列式布置是指几座高炉排列在一条线上，高炉主体两侧平行中心线布置有铁路，也有的是一侧布置铁路。当前，很多已建或设计的钢铁厂，都采用半岛式布置一列式布置多为1000ｍ3以下的高炉，其上料方式多为斜桥上料。1000ｍ3～1800ｍ3高炉基本上采用一列式布置，也有采用半岛式的。两种布置各有特点，一列式布置的场地比较紧凑，铁水列车的走行距离较短，分期建设时，后期建设的场地较紧张并可能互相有影响，需要很好地安排施工组织设计。

2.炼铁区所处的场地外形。炼铁区布置要看有没有场地外形的限制，如没有限制，则可以按标准的“集团式”的模块，选择合适的炼铁区位置和区内的具体布置；如果限定了面积大小或场地外形，则只有依“势”而行了。所要求的场地面积和外形为：一列式时为矩形（把一列式看成一个集团式模块）；岛式和半岛式一般为平行四边形，也可以布置成矩形。

3.炼铁区的铁路布置

（1）与铁路干线衔接的位置和方向。一是大中型以上的钢铁厂一般都有全厂性的铁路，如何使炼铁区的铁路与全厂的铁路连接就有方向和衔接点的问题。沿海建设的钢铁厂或小型钢铁厂，由于可能没有全厂性的铁路，而运送铁水的铁路就可以依据高炉与炼钢的相对关系“自由”的布置了，不出现与全厂性铁路运输系统的连接问题。如果条件不允许，只好采用在运行上要做牵引铁水列车机车头调头的工序，其后果是要增加运行时间和行走里程。岛式和半岛式集团式模块的主轴线与铁路干线的相对角度一般在35°左右比较适中（场地多为平行四边形），如果场地限制为矩形，此角度为90°从运行上考虑，该角度越小越好，因为其消耗于曲线磨损上的能量要少一些。二是炼钢车间铁水线的进线方向和位置对于铁水线的布置，尤其是铁水走行线的布置影响较大，必要时，要求炼钢主体专业改变炼钢车间铁水线的进线方向和位置，以适应总图布置要求。

（2）铁水装入铁水罐的方式。一种是由设于出铁场平台边缘处的铁水溜嘴；另一种是摆动溜嘴。由于工艺方式的不同对于铁路线路的布置也不一样。目前，第一种方式仅使用于1000ｍ3以下高炉，当前，大部分高炉都采用摆动溜嘴方式。其铁路线路是两两成对布置。此外，还有两种不常用的铁水输送方式，一种是用无轨运输方式运送铁水；另一种是通过“过跨车”、“栈桥”直接将铁水罐运至炼钢车间，甚至于通过出铁场的铁沟直接流到炼钢车间铁水接受跨的铁水罐处。这两种方式将会使总图布置面积减少很多，同时缩短了铁路的运距，使铁水的温度在到达炼钢车间时温度降的最少，大幅缩短了运输成本，提高了经济效益，在最近的高炉设计中使用短流程无轨道运输方式的比较多。

二、厂内物流

1.物流的种类。钢铁厂中会涉及到大量的生产物流种类。首先是静态的生产物流,如一次性敷设的地上、地下管道-水、电、气、油等各种管道。水管中有各种上、下水管道(生产的、生活的),有各种循环水管及其它性质的管道。电气管道中有各种电缆,包括电力电缆、动力照明电缆、通讯电缆、计算机、仪表电缆或光缆等。气体管道中有各种气体管,如压缩空气管、氧气管、乙炔管、煤气管、天然气管、LPG管等。其次是动态的生产物流,如大宗原材料、煤、矿石、石灰石、白云石等,还有生产过程中产生的物流,如高炉铁水、钢水、连铸坯、热轧产品、冷轧产品等;还有各种生产副产品,如渣、工业垃圾、各种粉尘、氧化铁皮等;还有为生产服务的各种备品备件等。

2.不同生产物流的运输方式。不同生产物流的运输方式应根据物流种类来选择。对于静态生产物流,主要采用管道、电缆、光缆来满足其特定的运输需求。对于动态生产物流,由于其形态、形状、温度、数量等的不同可采用不同的运输方式。对厂外运输而言,应视钢铁厂的位置而定,具体表现为:位于通航的江、河、海岸的钢铁厂,应根据原、燃料的来源和产品销售的去向以及航运条件,尽量采用水路运输或水、路联合运输;位于内陆的钢铁厂,原、燃料和成品的运输量较大,当运距较远时,宜采用铁路运输;钢铁厂靠近原、燃料基地,运距较近,经技术经济比较有利时,原、燃料可采用管道或胶带机运输;钢铁厂的辅助原料、材料和副产品,当运量不大、运距不远时,宜采用道路运输。对厂内运输而言,应视物流种类、形态、温度、运量等而定,具体表现为:厂外运入的大宗原、燃料和发往厂外的成品采用铁路运输时,应使车辆直接进入装卸地点,避免二次倒运;厂外运入的大宗原、燃料和发往厂外的成品采用水路运输时,从码头至综合料场的原、燃料,宜采用胶带机运输,从轧钢车间成品跨或钢材仓库至码头的成品,宜采用汽车或铁路运输;厂内各生产车间之间运输大宗散装原、燃料和辅助原料以及烧结矿、焦炭等,宜采用胶带机运输;炼铁、炼钢车间的铁水、热钢锭,应采用铁路运输(必要时经技术经济比较也可以采用道路运输);连铸与轧钢车间或轧钢车间之间毗邻布置时,连铸坯、钢坯等半成品,宜采用电动平车、辊道或链条等方式运输;粉状和液体物料,宜采用管道或汽车运输;块状物料、成件货物、设备备品备件等物料,宜采用汽车运输;钢铁厂厂内运输改造,运输方式的改变,应结合工艺改革、总平面布置的调整等情况,经技术经济比较,选择合理的运输方式。

各种物流与总图布置有着密切的关系,总图布置是工厂设计中最大的工艺设计,为了使物流流向顺畅,减少迂回,首先要研究各个生产车间的性质及其相互关系,然后根据原材料的来向和成品的去向,以及受制约的外部条件来确定大的生产物流流向,根据生产物流的流向来确定总图布置,使工艺流程顺畅,平面布置紧凑,管道布置短捷,并为今后的发展留有适当的余地。

参考文献：

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