钢铁厂总图布置与厂内物流浅析

钢铁厂总图布置与厂内物流浅析

杨维菁

中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司河北省秦皇岛市 066001

摘要：在钢铁厂内，无论是各个车间的生产过程，还是工序之间，都有大量的物流。可以看出，在总图运输设计过程中，优化物流方案配置占有重要地位。作为总平面布置的重要基础和前提，钢铁厂内运输物流方案的优化至关重要，即物流规划方案。

关键词：总图设计；运输物流；方案；

钢铁厂作为加工行业的一种，其厂内每年道路、铁路运输的物流数量以百万吨计算。由此可见，优化钢铁厂内运输物流的配置方案，具有十分重要的意义。钢铁企业总平面布置作为其总图设计的关键部分，优良且有效的总平面布置不仅有利于确保工艺流程和运输的畅通性，还有利于提升钢铁厂企业的经济效益。

一、总平面布置内涵及原则

钢铁企业厂总平面布置主要是指在企业总体规划的基础上，依据工艺流程、国家及行业规范，利用环境条件，实现场地，包括各生产车间、辅助设施、运输线路以及工程管线等设施进行科学合理的布置。总平面布置作为总图设计的重要组成，其设计方案的合理与否将直接影响总图设计的质量，甚至有可能影响钢铁企业的经济效益。因此，在进行总平面布置时，为获得最佳的总平面布置系统，应遵循一定的原则，具体来说，主要包括以下几点：第一，总平面布置应坚持与规划中的要求相符；第二，应坚持因地制宜的原则展开布置；第三，应满足工艺要求、相关规范要求、建筑朝向、卫生以及“三防”等要求展开布置；第四，应符合内外运输的要求，以确保运输路线的快捷；最后，应考虑多种因素，使布置不仅美观，更能体现出钢铁企业的长远规划。

二、物流方案在运输过程中的重要作用

在钢铁厂的总平面布置中，运输物流方案在其中占有重要地位，具体来说，主要体现在以下几个重要方面：第一，物流方案直接决定钢铁厂生产设施的平面设置，同时还直接影响钢铁厂的生产效益，进而关系到钢铁厂的经济效益；第二，物流对钢铁厂生产中的物料运输成本具有直接影响。这主要是由于钢铁生产中的物料运输费用主要有内部搬运费等，因而在运输过程中，物流配置方案的优化有利于降低钢铁厂的成本。由此可见，总平面布置方案在物流运输过程中具有重要影响。

三、钢铁厂内运输物流最优路径的确定

1.最优路径的概念。顾名思义，最优路径即最好的路径，其主要包括两个标准，其一，距离最优，其二，时间最优。对于钢铁厂内运输而言，最优路径即距离与时间均最短的运输路径。由于企业的特殊性，其比较容易发生局部路段车流量过大而造成拥堵的情况，为钢铁企业的生产带来不良影响。而鉴于企业基建投资以及道路其他时段实际利用率不高的情况，对道路进行扩宽是比较不合理的做法。因此，这种情况下，需要借助交通流分配理论，对钢铁厂内的运输道路进行优化。

2.钢铁厂内道路通行能力计算。一般情况下，钢铁厂道路通行能力的主要影响因素，包括车道宽度、交叉口、交通条件、称量装卸作业、车间引道横向车流量以及行人自行车等。因此，在对钢铁厂道路通行能力进行计算的过程中，应以理想状态下，城市道路通行能力的计算公式为基础，综合考虑上述六种因素带来的实际影响，并根据钢铁厂的实际条件对计算公式进行修正。

3.折算标准交通量。（1）车流量的计算。钢铁厂内道路交通流量的多少，主要受道路性质、生产车间、深层次工序、设备性质等因素的影响，同时也会随着空间位置与时间的不同而发生变化。因此，车流量的计算必须充分考虑以上几种影响因素。其中，运输车流量与年运输量、运输不均衡系数、车辆备用系数以及车辆检修系数之间，均呈现正比例关系。（2）标准交通量的折算。标准交通量的折算，应首先选择标准车型。若道路的主要行驶测量为一种或多种重型自卸汽车，则其标准车应选择重型自卸汽车；而当道路的主要行驶车辆为少量的重型自卸汽车以及大量的其他各种类型汽车时，则应该以其他汽车类型中，后轴重量最大的汽车作为标准车。

四、钢铁企业总图布置优化途径

钢铁企业的总图布置是从接受原、燃料起直至产成品装运的全过程中将人员、机具和物料所有需要占有的空间做最合理、最透彻的配置，并使之最有效的组合，以期获得最好的经济效益和环境生态效益。要达到总图布置优化，可以通过以下一些途径：

1.调整企业产品结构，优化总平面布置。根据资源、能源和扩建条件确定企业最终发展规模和可能的发展规模。编制切实可行的分期改造方案。

2.结合改造，简化加工过程。大胆改造旧厂区，调整总平面布置，提出总体规划设想和建议，逐步予以实现。要在弄清影响总平面布置的主要因素的前提下，进行认真的调查与研究，综合分析，提出合理的方案，使企业的总平面布置符合生产工艺流程，减少乃至消除物料的重复搬运和搬运中的迂回、折返等。同时，原有企业总平面布置不合理的局面仅通过一、两次的改扩建是不能改变的，只有一切从长远利益出发，严格按总体规划设想逐步予以改造，持之以恒，现有企业才能旧貌换新颜。

3.合理地调整现有铁路线路布置，挖掘现有铁路潜力。大部分钢铁企业的外部物流运输仍然依靠铁路。铁路线路应尽量布置在厂区边缘地带，宜集中布置。根据货运量、周转期及货物的性质等因素，可考虑共用装卸线。对于多年不用或很少使用的铁路线路予以拆除；对于线路、站场、咽喉当其通过能力不足而改造其又受到限制时，可在对正常生产影响较小的条件下，对现有线路网进行改造，以适应扩建后增加的运量要求。

4.在发挥现有铁路优势的基础上，采用多种运输方式。钢铁企业内部物流运输方式，除高炉铁水还必须依靠铁路运输，其他原料、半成品等的输送已转变成在线工艺输送方式，如皮带、辊道、吊车等方式。某些辅料的运输则采用汽车或带式运输为主，以减少土地面积被铁路大面积占用。

5.近期布置合理，远期预留发展。随着土地成本的升高，预留发展用地意味着土地的闲置，无形中降低了土地效益。

6.在企业现有场地上进行改扩建时的竖向设计。优秀的竖向设计不仅不影响使用，还能提高土地利用率。

7.管线布置方面。对在已有的厂区内进行的改扩建工程，其管线布置会受到许多客观条件的制约。在布置管线之前，应对管线的性质、管径大小、敷设地点的环境和自然条件等进行分析。

8.充分利用工厂可以绿化的地方，扩大绿化面积。

9.加强总图日常管理。克服建设工作的随意性；合理地利用工厂土地，提高土地利用率，制止违章建筑和违章行为；保护环境，促进企业安全生产、文明生产，为企业创造良好的生产、生活环境和发展状态；有利于提高企业经营管理水平，提高企业综合效益。从生产流程的角度上看，总图布置实际上是一种规划全厂物料流、能源流、人流和信息流的技术，是一种组织人、物在工序繁杂的各类装置间均衡、有序和高效流动的技术。总图布置合理与否，能否做到与生产物流协调，使生产物流以最短的路径和最简便、快捷的方式运行，直接影响到钢铁企业的生产效率和效益。

总之，基于总图运输过程中的相关理论概述，通过对钢铁厂内生产铁路运输物流最优路径的确定，以及钢铁厂内铁路通道宽度优化的分析，对钢铁企业厂道路出入口和人流出入口的设计进行了深入研究，以期更好地实现钢铁厂内生产运输物流配置方案的优化，进而在节约成本的同时，提高钢铁厂运输物流方案布置的合理性。

参考文献：

[1]赵庆丰.钢铁企业物流信息化平台建设与应用.2020.

[2]王玉利.低碳经济视角下的钢铁企业铁路运输发展趋势研究.2022.