CN100500332C - 准轨异型大容量罐车运输铁水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种准轨异型大容量罐车运输铁水系统与工艺，适用于大型钢铁厂铁钢间铁水运输。其特征在于：1)铁水运输线与炼钢车间平行布置，2)高炉与炼钢车间紧密布置，直线距离900-1000米，3)高炉与炼钢车间设置有运输铁水的铁水罐车，4)炼钢车间与铁水铁路调车场之间设有检罐间，5)在出铁场接铁位置的轨道上安装连续称量的计量装置，6)设置有智能运输调度系统。本发明克服了传统准轨铁水运输环节多、生产效率低、热损失大、能耗高、三脱效果较差、一次性投资大、运行成本高、环境条件差等问题。

Description

准轨异型大容量罐车运输铁水系统

技术领域

本发明涉及一种准轨异型大容量罐车运输铁水系统，适用于大型钢铁厂铁钢间铁水运输。

背景技术

传统铁水运输方式可归纳为以下四种模式：

(1)高炉—受铁沟—混铁炉—兑铁包—转炉模式

(2)高炉—受铁罐—混铁炉—兑铁包—转炉模式

(3)高炉—受铁罐—兑铁包—转炉模式

(4)高炉—鱼雷罐车—兑铁包—转炉模式

第一、二种模式都适用中小转炉流程，如承德钢厂、济钢等。

该模式存在以下问题：

(1)降低铁水温度达50℃；

(2)铁水在炉内一般平均等待时间为1h，不仅增加了热量损失，而且容易

出现铁水回硫现象，如济钢的平均回硫达0.005％；

(3)环境污染大，烟尘搜集困难；

(4)混铁炉需要加热保温，燃料为煤气、天然气等，能源消耗较大。

第三种模式是受铁罐和转炉容量不匹配时，需要将铁水从受铁罐倒入兑铁包。如日本JFE福山厂，我国也有类似情况，一般属于老厂改造。由于该模式缺少缓冲调节功能，因此属于淘汰模式。

第四种模式是目前大中型高炉—转炉流程较为普遍采用的传统模式，如宝钢等。

鱼雷罐车运输方式是在普通敞口罐运输方式的基础上发展起来的一种先进的运输方式。由于该方式具有机动性能好、操作连贯、灵活、保温性能好、稳定性好等优点，而且还具有铁水预处理、调整铁水温度、成分、重量以及缓冲等功能，取消了混铁炉，因此受到了冶金界的青睐。尽管该运输方式有很多优点，但与现代冶金工艺所追求的高效益、低能耗目标比仍然存在差距。一方面，鱼雷罐车运输方式虽具有三脱，脱硫、脱磷、脱硅的功能，但不能实现全量三脱，三脱效果较差，效率低。另一方面，需建设倒灌坑，增加倒包工序环节，工序环节多，投资大，生产效率低。再则是环境条件没有得到根本的改善，能耗仍然较高。

发明内容

为了克服传统准轨铁水运输环节多、生产效率低、热损失大、能耗高、三脱效果较差、一次性投资大、运行成本高等问题，本发明提供一种准轨异型大容量罐车运输铁水系统。

本发明涉及一种大容量罐车运输铁水系统，其特征在于：1)，运输铁水线与炼钢车间平行布置，2)、高炉与炼钢车间紧密布置，直线距离900-1000米，3)、高炉与炼钢车间设置有运输铁水的铁水罐车，4)、炼钢车间与铁水铁路调车场之间设有检罐间，5)、在出铁场接铁位置的轨道上安装连续称量的轨道衡，6)、设置有智能运输调度系统。

铁水罐车的大车架采用车体的重心较低外包式框架结构并采用二轴标准轨距转向架，设12-16根轴。

铁水罐设为矮胖型平底铁水罐，罐口平面采用抛物线型，铁水罐采用可满足脱硫扒渣和向转炉兑铁的要求大小嘴，设软连接副钩提柄用包带连接铁水罐底，并从大车架内侧穿出。

铁水罐容量200-350吨，铁水罐上设置一罐盖。

智能运输调度系统包括车号、罐号识别系统、GPS定位系统、铁水罐、铁水罐车检测系统、机车无线遥控系统、道岔微机控制系统、计算机模拟调度和监控系统。

本发明的有益效果是：该技术实际应用后至少提高铁水温度30℃。按提高温度30℃计算，降低能耗为7.22kg标煤/吨钢。1000万吨规模的钢铁厂每年可降低生产运营费约6355.79万元，并节约一次性投资约4103.87万元。由于避免了铁水倒灌作业；每年可减少烟尘排放约4700t，基本解决炼钢厂内的石墨飞尘污染。环保效益好。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1为本发明的系统平面图；

图2为铁水罐车立剖面图；

图3为铁水罐车侧剖面图

图中：1、铁水运输线、2、炼钢车间 8、高炉，9、高炉铁水计量装置，10、智能运输调度系统，11、车号、罐号识别系统，12、无线遥控机车，13、调车场，14、检罐间，15、铁水罐、铁水罐车检测系统，16、铁水罐车，18、加盖、卸盖装置，19、脱硫间，20、脱磷、脱硅转炉，21、修罐间，22、脱碳炉，24、异型大容量铁水罐，25、铁水罐耳轴，26、外包式框架结构大车架，27、轴承，28、操作室，29、二轴转向架，30、小底架，31、车钩，32、软连接副钩提柄，33、支座，34 小嘴，35大嘴。

具体实施方式：

由图1所示，

1、铁水运输线1平行直线进炼钢车间2

经对铁水运输线1进炼钢车间2的方式进行分析，铁水运输线1垂直进炼钢车间2的方式需机车摘、挂作业，不利于炼钢生产组织运输，且运输作业不安全，故确定短界面技术必须采用铁水运输线1平行直线进炼钢车间2的方式。

2、高炉8紧靠炼钢车间2布置

短界面技术要求铁水运输线路平直、短捷，以确保铁水罐安全可靠运行，并加速铁水罐的周转，减少铁水和空罐的温降。根据大敞口罐温降曲线分析，铁水运输线1与炼钢车间2直线距离在900m～1000m之间比较合适，因此要求高炉8紧靠炼钢车间2布置。

3、在炼钢车间2与铁水铁路调车场13之间设一座约1000m²的检罐间14

检罐间的主要功能是对返回的空罐进行检查和处理，其目的是为了防止罐位不正、空罐粘渣、灌嘴挂渣、罐底积存残渣、罐衬超标运用等。同时采取在罐嘴喷涂防粘渣剂或在满足铁水预处理及兑铁要求的前提下，尽量缩小罐嘴及罐容等措施，预防粘渣。

4、在出铁场接铁位的轨道上安有进行连续称量高炉铁水计量装置9

为确保铁水定量装入转炉，除在转炉兑铁水之前进行计量外，还应在高炉出铁过程中进行准确计量和控制。具体方案是在高炉下每一条铁路线的受铁位安设应力传感式轨道衡，计量精度控制在±2‰范围之内，计量信息由钢厂统一管理和控制。为了避免高炉出铁超出标定铁水重量或溢出铁水罐，在高炉出铁口设置液位计。

5、高炉平台适量加宽、抬高，高炉主胶带通廊延长

为了适应大容量铁水车的运输要求，高炉下铁路线间距由6.2m加宽到7.0m，高炉平台加宽，铁口标高加高，确定高炉平台净高为6700mm。

6、设置智能运输调度系统

为了科学管理，快速周转铁水罐，铁水运输设置了智能运输调度系统10，包括车号、罐号识别系统11，GPS定位系统、铁水罐、铁水罐车检测系统15、机车无线遥控系统12、道岔微机控制系统、计算机模拟调度和监控系统等。

7、设置在敞口铁水罐上加盖的加、卸盖装置18

为减少铁水的温降，以获得最大的温降效益，需在敞口铁水罐上加盖，加、卸盖装置18设在炼钢车间内，卸盖采用磁吊方式。

8、适当增加铁水罐数量

短界面技术实现了铁-钢间的短界面连接。为具备缓冲功能，则采取增加铁水罐数量的方式来调节高炉的生产节奏。铁水罐数量按调节4小时出铁的铁水量计算。若炼钢连铸车间检修或事故状态超过4小时，则通过采取高炉休风措施来解决。

9、优化运输组织方案，加快铁水罐的周转

为加快铁水罐的周转，铁水运输组织方式采取成组固定循环运输，重罐按每列1罐，空罐按每列2罐组织。

10、设计新型铁水罐

新型铁水罐具备高炉受铁容器、储运容器、预处理容器和兑入容器的“四位一体”功能，通过优化转炉布置方案，将传统铁水罐的大小包嘴减小1000mm，使铁水罐的总高度控制在6150mm，比传统的300t铁水罐矮1000mm。

11、设计新型300t铁水罐车

新型300t铁水罐车按标准轨距设计，在国内外尚无先例。为降低铁水罐车合成重心高度，新型300t铁水罐车支撑采用外包式框架结构，前后支撑，以取代传统转向架心盘上支撑式结构，该方案使铁水罐外底面距轨面高只有200～300mm，其合成重心高度比上支撑式结构低700mm。新型300t铁水罐车总高度为6450mm，总宽度为6100mm，总长度为24700mm，罐车加长对集中载荷分布更有利，可大大减轻铁水罐车队轨道结构的影响。

根据炼钢工艺布置、主要工艺参数和高炉平台的设计，选择图2中异型大容量铁水罐24，铁水罐采用碳素钢板焊接而成，经过计算，耳轴25采用20MnMo锻钢焊接而成；经计算，铁水罐车大车架26采用外包式框架结构，选用高强度碳素钢板焊接而成；为减少维护量，选择进口轴承27；为便于瞭望，设操作室28；根据现场条件，选择二轴转向架8个，共设16根轴，设小底架30连接转向架；采用C级钢13A型下作用小间隙车钩；铁水罐24设软连接副钩提柄32，设支座33。

异型大容量铁水罐受铁→铁水计量→铁水罐加盖→铁水罐车运行→炼钢车间铁水跨铁水罐摘盖→吊车吊起铁水罐至铁水扒渣车→在罐内脱硫扒渣→吊车吊起铁水罐将铁水兑入转炉→空罐返回铁水车→加盖→到检罐间检罐→运行→高炉下开始受铁。

铁水离线三脱，设有专用脱磷、脱硅转炉的双联工艺。

为了既能降低铁水罐车的合成重心，以确保罐车运行稳定，又能提高三脱效率，则采取脱磷、脱硅转炉与脱碳转炉双联冶炼工艺，铁水罐离线在炼钢车间内进行三脱，构筑高效、低成本的洁净钢生产平台。

Claims (6)

1、一种准轨异型大容量罐车运输铁水系统，其特征在于：1)，运输铁水线(1)与炼钢车间(2)平行布置，2)、高炉(8)与炼钢车间(2)紧密布置，直线距离900-1000米，3)、高炉(8)与炼钢车间(2)设置有运输铁水的铁水罐车(16)，4)、炼钢车间(2)与铁水铁路调车场(13)之间设有检罐间(14)，5)、在出铁场接铁位置的轨道上安装连续称量的计量装置(9)，6)、该系统设置有智能运输调度系统(10)。

2、如权利要求1所述的准轨异型大容量罐车运输铁水系统，其特征在于：铁水罐车(16)的大车架(26)采用车体的重心较低外包式框架结构并采用二轴转向架(29)，设12-16根轴，采用标准轨距转向架(29)。

3、如权利要求1或2所述的准轨异型大容量罐车运输铁水系统，其特征在于：铁水罐为矮胖型平底铁水罐(24)，罐口平面采用抛物线型，铁水罐采用可满足脱硫扒渣和向转炉兑铁的要求大小嘴(35、34)，设软连接副钩提柄(32)用包带连接铁水罐(24)底，并从大车架(26)内侧穿出。

4、如权利要求1所述的准轨异型大容量罐车运输铁水系统，其特征在于：铁水罐容量200-350吨。

5、如权利要求1所述的准轨异型大容量罐车运输铁水系统，其特征在于：铁水罐上设置一罐盖。

6、如权利要求1所述的准轨异型大容量罐车运输铁水系统，其特征在于：智能运输调度系统包括车号、罐号识别系统(11)、GPS定位系统、铁水罐、铁水罐车检测系统(15)、机车无线遥控系统(12)、道岔微机控制系统、计算机模拟调度和监控系统。

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