大型封闭式原料场的应用与探索

(整期优先)网络出版时间:2022-06-30
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大型封闭式原料场的应用与探索

洪建强

南京钢铁联合股份有限公司 , 江苏 南京 210000

摘要:本文对大型封闭式原料场的应用与探索进行研究,首先对其中存在的问题进行分析,提出了封闭式原料场的建设措施,并对节能技术的应用进行探讨,以充分发挥原料场的功能效用,为相关行业的发展奠定基础。这不仅有助于提高堆放料作业效率,还能提高企业的经济效益。

关键词:封闭式原料场;应用;探索

随着钢铁行业的不断发展,其污染物排放量随年增加,给我国环保工作的开展造成了严重的阻碍。为此,全国各地均开始兴建大型封闭式原料场,使原本混乱的物料堆取工作得到规范发展。同时,随着我国环保要求的不断提升,原料场工作人员应当借由封闭改造的契机,加强对各项技术的引进应用,从而使场地利用率得到提升,物料存储量也能随之得到扩大。

1 原料场封闭式改造过程中存在的问题

1.1 成本及污染较为严重

现阶段,多数原料场的构造形式为敞开式,其不仅与办公区联系紧密,与居民生活的距离也较近。在这种情况下,虽然部分管理者在料场的周围加设了防尘网等设置,但其周边的粉尘污染现象依然十分严重[1]。同时,在风力的影响下,原料场的物料损耗也较大。根据相关数据表明,露天原料场周边区域的降尘量普遍在140t/km2·30d以上。且由于是露天料场,使得管理者需要在冬季等低温天气下做好对物料的防冻措施。这不仅对料场的生产操作造成了阻碍,还导致生产运行成本逐渐提高,不利于企业经济效益的提升。

1.2 贮存和供料能力较差

在封闭式原料场建设过程中,受混匀堆料机的仰角限制,其中一个料条的可用宽度受到缩减,无法充分发挥原料场的效用[2]。同时,料场地面的主胶带机的带宽不够,导致其输送能力相对有限,很容易在取料过程中发生撒料的问题。此外,在贮存及供料能力的限制下,厂家在生产过程中还需要从距离较远的其他料场进行补充供料,从而提高了物流倒运成本与物料损耗。

1.3 生产组织及混匀效果受限

一般而言,原料场大多具备两套火车翻车机与相应的受料设施,这一共产生了4条物料输入途径。但在实际的料场建设中,受其本身布局的限制,对聊设备只有三套,给卸料作业的开展造成了一定的阻碍,进而导致卸料效率下降,进度缓慢等问题的发生[3]。另外,两料条在宽度上的差异也会对其存储能力造成影响,进而导致混匀料场实际投入使用的设备仅有一台混匀配料槽与堆料机,却需进行四堆制作业,给生产组织的建设造成了阻碍[4]。此外,由于料场中存在一条非常窄的混匀料条,使得其在堆高受到限制的情况下很容易对混匀布料的混匀效果造成影响,最终使产品质量发生变化,现如今,大多数封闭式原料场的设备分布难以满足其本身的工作需求,给企业发展造成了严重的阻碍。

2 封闭式原料场建设要求

2.1 基本建设原则

首先,现场的工艺布局需保持合理性,具备完善的储运功能。且在具体的设计过程中,设计人员需坚持场地利用最大化的设计理念,尽可能缩短原料的输送距离,并使运输过程保持通畅,减少交通、环境等因素对物流运输造成的影响。同时,其还需要根据物料的种类进行分类储存,决不能在露天堆放,防止物料性能受到影响[5]。只有这样,管理人员才能对污染物的加以控制,实现清洁化生产的发展目标。其次,坚持对新型储运技术的引进,满足新时代对原料场的功能需要。为充分发挥原料场的功能要求,管理者还可以引进大型、高效的原料储运设备,通过网络输送系统实现对原料的集中管理。在这种管理模式下,现场设备数量少,利用率高,有助于降低原料场的实际能耗[5]。再次,在选择工艺设备时,应当尽量以可靠、实用等性质作为主要设备的选择标准,并结合厂区的布局方案与能源介质条件,保障各生产工序的合理性,为后续生产活动的稳定进行奠定基础。最后,加强对原料场在安全、卫生等方面的治理效果,保证原料场的设计符合国家及当地颁布的卫生环保标准,从而改善劳动条件,提高生产率[6]。此外,原料场技术人员还可以引进节能技术,提高对能源的利用率。

2.2 智能管理系统的应用

原料场智能管理系统具有以下特点,首先,在该系统的支持下,管理人员能够实现生产全流程的协同配合与高效运转,并推动智慧储配与精细化管理的发展目标,有助于实现企业采购成本与原料供应稳定性的多重优化,进而有效降低库存。其次,智能管理系统的应用还能使料场左右的全流程得到更加直观明显的体现,以给动态管理及生产决策的制度能够提供数据支持,再次,在该系统的支持下,车船的等待时间能够被大幅度缩短,进而使场地的利用率得到提升,还能减少浪费问题的发生,设备运维成本也能得到有效控制。在这种情况下,现场人员配置更加合理,企业的生产成本也能大大降低。最后,在应用原料场智能管理系统的过程中,管理人员还可以在“互联网+”思想的指导下,运用物联网技术打造数据平台,提高对料场内各数据的采集效果。此外,其还可以通过对管理系统运行过程中产生的各项信息数据进行分析,为后续料线路径自动优化、原料配比自动掺配等目标的达成奠定基础,从而打造工程投资节约、运营成本低的封闭式原料场,有助于企业综合效益的提高。

2.3 对料条进行合理布局

一般情况下,在一次料场建设过程中,由于其主要的工作流程为利用卸料车取料,在通过半门式刮板取料机进行取料。因此,其可以建设4个C型料条,并在每个料条内部设计2个半门式刮板取料机。料场全场为570m,每个料条宽度为28m,物料堆高为16m左右。其中,料条每隔50~80m左右设置一个隔断,以对现场物料进行分类堆积。在这种布局方式下,四个料条的有效物料储量在88万吨左右,最大贮存量为120万吨。而二次料场多采用全封闭环保型的C型料场建设方式,并利用堆料机进行堆料。其中,技术人员需要建设2个混匀料条,并在每一料条内部设计混同时混匀取料机,以完成取料任务。在具体的工作过程中,采用一堆一取制,使两项设备交替持续使用。

对燃煤等物料,需在圆形料场中进行贮存。设计人员根据企业生产需要,设计3个直径为120m的圆形料场,并将其划分为2或3个格,以便于存储不同的煤种,其最大贮存量在16万吨左右。其中,每个圆形料场内设置一台圆形堆取料机,并在其下部设置活化给煤机。此外,管理人员还需在料场输出皮带上方设置事故应急处理口,以便在料场出现事故时能够及时进行处理,防止造成人员伤亡。

2.4 无人化原料场

在原料场的建设过程中,堆取料设备的主要职责为堆放原料及取料,这是原料场中十分重要的生产环节。现阶段,堆取料作业的开展往往依靠现场的操作人员进行,其在中控室的指令要求下,依靠自身的工作经验,将取料设备运送到指定位置,以对堆取料作业进行控制。在此过程中,堆取料设备一方面会在运转过程中产生大量的粉尘污染,给操作人员的健康造成严重威胁;另一方面,人工操作的实行不利于信息化管理模式的实施。且其也无法对料厂内料堆的分布、物料种类等信息进行实时显示。因此,如何有效减少人为因素对取料作业的影响,改善劳动环境、降低劳动强度已成为原料场在发展过程中面临的重要问题,需要相关人员加以重视。

3 节能技术在封闭式原料场中的应用实践

3.1 优化破碎流程工艺

随着科学技术的发展,许多经过更新升级的技术均能被用于封闭式原料场的建设过程中,这不仅可以提高原料场的工作效率,还能推动节能环保目标的落实。以矿石筛分系统为例,其在经过整合升级后,原有的破碎设施被拆除。而正常的生产作业要求生产人员通过简单的3次筛进行筛分操作,以保证破损的产品与筛下粉的质量合格,但是,由于新上筛网的筛分效率交工,使得单纯固定使用三次筛进行筛分很容易导致筛粉发生跑粗现象。因此,技术人员需对整合改造好的筛分工艺流程进行优化,根据进场物料的品种、粉率等信息,对工艺流程进行适当的调整,并通过不同筛网的组合使用,构建不同物料品种作业模型。在优化过程中,技术人员应坚持筛网道数少、粒度数据达标及用户无质量异议等指标。当物料粉率、水分等信息处于正常后,需优先选优2道筛流程。在物料完成两道筛筛分后,技术人员需对筛下粉的质量进行取样分析,当粒度数据合格后,将经过二次筛分后的成本直接送入高炉,以供炼钢等操作使用,三次筛设备也就无需启用,有助于节约能耗。降低处理成本。而当处于雨季或原料含水量过高的情况时,可以安排三道筛进行筛分处理。此外,当筛分工艺确实无法满足用户的质量要求时,系统可以降低处理能力,以满足运行要求。

3.2 光伏发电在原料场中的应用

以宝钢股份为例,其在一二期矿场建设中开展光伏发电项目建设,以满足国家“优化能源结构、提高清洁能源利用率”的发展目标。项目的主要内容为分布式光伏发电应用示范。其中,分布式光伏发现主要指利用光伏设备,将太阳能直接转化为电能的分布式发电系统,拓展了我国对能源的利用方式。在工作过程中,该系统坚持就近发电、就近并网就近使用的原则,不但能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,还能有效减少电能在长途运输过程中产生的损耗问题。由此,在具体的光伏电站建设过程中,技术人员通过在厂房屋顶建设并网太阳能光伏发电系统,并组建相应的配套并网设施,以提高对太阳能的利用率。这不但进一步缓解了我国愈发严重的能源态势,还为我国以后的能源发展提供了新的思路。现如今该项目已经在宝钢C型大棚应用。

结束语

现如今,钢铁等行业的发展为原料场建设奠定了良好的基础。这使得相关人员需对封闭式原料场的建设进行研究,以充分发挥原料场的效果。由此,本文对大型封闭式原料场的应用与探索进行研究,提出了基本建设原则、智能管理系统的应用、对料条进行合理布局,并对节能技术在封闭式原料场的应用进行探讨,以提高原料场的建设效果,为后续行业发展提供保障。

参考文献

[1]齐侃,项丛政.六安钢现代化综合原料场的设计特点[J].冶金与材料,2020,40(06):177-178+180.

[2]张崇波,佟宝凤.山东某钢铁厂总图布置特点[J].山西冶金,2020,43(05):145-147.

[3]王小军,程继军,王海东.钢铁企业主要用水系统与节水技术研究[J].中国水利,2020(19):65-68.

[4]田鹏,李宝忠,董洪旺,张彦林.河钢乐亭综合智能料场的设计特点[J].河北冶金,2020(S1):44-47.

[5]刘彩虹,汤中明,李琳琳.基于低碳设计的物流工程优化设计[J].中国设备工程,2019(04):74-75.

[6]陶伟平.宝钢环保封闭料场选型及特点分析[J].环境与发展,2018,30(04):242-243.