原料场系统能力提升改造技术研究与应用

原料场系统能力提升改造技术研究与应用

王刚  张永明  董美芹  夏娇娇

重庆钢铁物流运输部 重庆市401220

摘  要：分析了原料场接卸作业存在的弊端，拟通过对原有设施进行技术升级改造，支撑原料接卸与供应能力平衡，满足用料使用需求。

关键词：原料场技术改造满足生产需求

1   引言

在当前全球钢铁行业竞争激烈的背景下，提高生产效率、降低成本成为企业核心竞争力的关键要素。本研究聚焦于钢铁企业原料场系统能力提升的迫切需求，该企业原设计吞吐能力旨在满足年产600万吨钢产能规模的原料供应，但在实际运营中，受采购策略变化影响，原料主要通过码头到达，且面临即将扩展至四座高炉满负荷生产的挑战。因此，如何有效提升原料场的接卸、储存及供应能力，确保原料供应的高效与稳定，成为亟待解决的问题。本研究旨在探索适应大规模钢铁生产需求的原料场系统优化方案，对于提高企业生产效率、降低成本、增强市场竞争力具有重要意义。

2   原料场系统能力存在的问题分析

2.1 受料系统接卸能力不平衡

随着铁前生产工序的技术改造和产能提升，原料场的供需矛盾日益凸显。原设计的一次料场旨在满足600万吨钢生产规模的原料储存需求，然而，由于生产需求的快速增长，尤其是在三峡大坝例行检修期间对原料储备提出更高要求的情况下，料场的储存能力显得捉襟见肘。具体表现在原有设施在高峰时段的接卸能力与实际到货量不匹配，不仅影响生产连续性，还增加了物流成本和原料损耗风险。为解决这一问题，必须重新规划料场的输入与输出系统，增设临时储存区域，并优化物流路径，确保原料能够快速、高效地从接收到分配，以应对不均衡的到货流量。

2.2 喷煤储存及配套能力不足

当前，喷煤系统的储存能力约为3.8万吨，这在高炉全速生产时仅能满足6天的使用需求，远低于行业标准的10-15天安全库存水平，增加了采购和物流的紧迫性，不利于成本控制和生产计划的灵活性。此外，现有的喷煤仓设计未能考虑到多品种煤炭混合使用的需求，限制了企业在煤炭采购上的议价能力和对煤质波动的适应能力。因此，提升喷煤仓的储煤量，增设专用的多品种煤炭储存区域，以及优化煤炭输入输出料线，成为当务之急，以确保煤炭供应的连续性和经济性。

2.3 一次料场接卸不匹配

在接卸作业中，几个关键环节的不协调加剧了原料场的运营困境。首先，E304在线筛分设备的处理能力和筛分效率未能跟上生产节奏，导致原料处理瓶颈，影响了后续生产流程的稳定运行。其次，M104料线虽主要承担高炉喷煤及烧结用无烟煤的输送，但其低效的占用模式显著增加了能耗，且影响了其他料线的使用效率。L401及L501料线在完成供料输出后，其接收卸载能力的不足进一步限制了整体作业效率。为解决这些问题，需要对E304筛分设备进行技术升级，提升其处理效率；优化M104的作业流程，减少能耗；并增强L401与L501料线的双向作业能力，确保料场在供料与接卸作业间能够灵活转换，提高整体作业流畅度。

3   改造的主要内容与技术方案

3.1 新增码头受料系统改造

为解决自有码头接卸能力不足的问题，改造计划将现有的成品6#码头改造成原料码头。核心措施包括新建一条A800皮带机输送路线，直接连接码头与一次料场，显著提升原料的卸载效率与总量。此外，为了增强系统灵活性，改造还包括在A509胶带机处增设输入接口，使新旧料线能够无缝对接，确保原料流动的高效与便捷。

3.2 汽车受料设施改造

针对汽车受料效率低下的问题，改造方案提出将槽下设备升级为加衬带式给料机，以提高供料效率和稳定性。同时，通过新建A-7转运站及相关胶带机（A903、A904SH），构建起一套从汽车集中卸料到料场造堆的高效流程，减少汽车直接进入料场造成的混乱与环境污染，优化物流路径，提高场地利用率。

3.3 新建喷煤仓及煤输入输出线路

为满足喷煤储存及配套能力的需求，计划在现有喷煤仓旁新建4个喷吹煤仓，总储存量增加约2万吨，布局上采取一字型排列，优化空间利用。改造A-10转运站，增设A311胶带机料线，通过延长原有料线（A108、A208），形成三条输送线，强化输煤能力。同时，新增M202输出胶带机与M107搭接，缓解原有输送系统的压力，实现多点供料，提高系统灵活性和稳定性。

3.4 筛分设施改造

针对筛分效率与系统能力不匹配的问题，改造方案提出将E304筛分设施升级为环保高效的设备，采用双层进口筛网，提升筛分效率。另外，增设两台在线双层振动筛，每台具有独立或联合工作模式，配备分料器，最大处理能力达1500吨/小时，确保筛分作业高效进行。改造还包括设立缓冲仓及筛下粉仓与主输送系统的有效连接，实现物料的快速分流与转运。

3.5 料场设施改造

为解决一次料场接卸能力的不足，计划新建L101b、L201b、L401b地面胶带机及配套堆取料机，同时对输入输出接口进行全面改造，构建“8进8出+1直拨线”的高效作业输送体系，提升料场的作业效率和接卸能力，保障原料供应的连续性和稳定性。

3.6 新建输出线与供料系统互通

为优化物流流程，扩建E-1转运站，实现L101b料线下料至G401和E201胶带机，增强系统间物料转移的灵活性。同时，增设E400、E500系统，并在E-8转运站实现与M105、K201、E205胶带机的料线切换与搭接，形成更加灵活多变的供料网络，提升系统整体的适应性和响应速度。

4   改造后的效果分析

4.1 自有设施卸载能力提升

改造后，通过将6#码头转变为原料码头，并引入皮带运输方式，显著增强了码头的卸载能力，与原有的汽车运输相比，不仅大幅降低了因运输造成的原料损耗和环境污染，还使得生产工艺布局更加科学合理，生产组织更加灵活高效。这种调整促进了物流效率的提升，为大规模原料接卸提供了强有力的基础设施支持。

4.2 满足汽车原料集载卸载需求

改造措施有效解决了汽车原料卸载的瓶颈，实现了易卸物料的快速周转。汽车集中卸料进料场造堆的模式不仅提高了转运效率，减少了汽车频繁进出料场对环境的负面影响，还提升了物料的存储与管理效率，为保持良好的生产环境和提升生产效率奠定了基础。

4.3 喷煤系统能力显著增强

新增的喷煤仓及优化的输入输出线路设计，成功解决了喷煤储备及接卸的难题。不仅储备量的增加保障了生产连续性，避免了单一煤种断供的风险，多品种煤炭的储存能力也提高了系统的灵活性和应变能力。同时，煤炭接卸与分配流程的优化，降低了能耗，提高了作业效率，为高炉稳定高效运行提供了强有力的原料保障。

4.4 筛分及配料过程的优化

引入的环保高效筛分设备和在线双层振动筛，不仅极大提高了筛分效率和精度，还确保了原料质量的稳定性，为后续生产过程提供了高质量的原料。筛分设施与输送系统的良好衔接，有效缩短了物料处理时间，提升了生产流程的连续性和稳定性，为整体生产效率的提升做出了重要贡献。

4.5 料场作业能力大幅提升

新增的地面胶带机、堆取料机及优化的作业输送线设计，极大增强了料场的接卸和配送能力，有效缓解了作业瓶颈，确保了原料的及时、充足供应，为高炉满负荷生产提供了强有力的支撑。这种改造显著提高了料场的作业效率和应对高峰需求的能力。

4.6 系统互联与调度灵活性增强

通过转运站的扩建和新供料系统的建设，实现了不同料线之间灵活高效的物料流转，增强了系统对生产变动的适应性。这种灵活性不仅优化了库存管理，减少了物流成本，还提升了对生产需求的快速响应能力，确保了生产计划的顺利执行和整体生产效率的最大化。

5   结束语

原料场系统能力提升改造项目通过一系列针对性的改进措施，不仅解决了原有的接卸能力不足、储存能力有限、筛分效率低下等问题，还通过技术创新和系统优化，实现了生产效率的大幅提升，增强了环保性能，为企业的可持续发展和产能扩张提供了强有力的支持。这些改进不仅体现了技术的先进性，更显著提高了企业的综合竞争力和市场响应速度。

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