CN113736935A - 高炉铁水运输系统和高炉铁水运输方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高炉铁水运输技术领域，具体涉及一种高炉铁水运输系统和高炉铁水运输方法，该系统包括具有摆动流嘴的高炉、出铁场、铁水运输线路单元和炼钢区，所述铁水运输线路单元由线路一和线路二组成，还包括：受铁单元，其由3个铁水罐组成，3个铁水罐中的1个设置在所述线路一和线路二中任一线路上，另外2个设置在所述线路一和线路二中的空余线路上；可选的配位罐；若干牵引车。本发明将铁水罐设计为“1+2”对位模式的受铁单元，分多批次将铁水受铁完成，能够提高铁水罐运转效率，且所需的在线铁水罐数量显著降低，产生尾罐数量显著降低。

Description

高炉铁水运输系统和高炉铁水运输方法

技术领域

本发明属于高炉铁水运输技术领域，具体涉及一种高炉铁水运输系统和高炉铁水运输方法。

背景技术

高炉受铁过程中因出铁场属于高温熔融金属及冶金煤气作业区，容易造成人员烫伤、煤气中毒等安全事故，从安全角度出发严禁出铁过程中进入出铁场进行作业。受此影响，铁水罐需要一次性对位完成，数量保证完成一趟铁水出铁需要，然而，其对位模式基本固定、尾罐数量不易控制，导致高炉出铁一次性需要较多的铁水罐，在线运行铁水罐数量多，严重影响铁水罐运转效率。

而高炉出铁铁水运输机车数量不足、作业过程步骤繁琐，高炉为确保出铁安全(出铁过程中高炉炉下出铁场存在煤气中毒、高温熔融金属烫伤等安全问题，所以受铁过程中是不允许有人员进出及进入出铁场作业的)，要求上趟次开口出铁时，就要一次性完成本趟次铁水罐对位作业，而且铁水罐数量为(最大出铁量)/单罐装入量，每趟次铁水罐一次性对位数量为5-7罐，正常情况下可以满足本趟次铁水装罐要求，特殊情况下需要二次补罐。出铁过程中不进行顶流解车作业，等本趟次出铁结束后铁水一次性送达炼钢厂。该操作过程造成铁水罐需求数量大，铁水在高炉下形成积压，炼钢生产节奏受影响。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的铁水罐运转效率低、所需在线铁水罐数量多、产生尾罐数量多的缺陷，提供一种高炉铁水运输系统和高炉铁水运输方法，该系统能够提高铁水罐运转效率，且所需的在线铁水罐数量显著降低，产生尾罐数量显著降低。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种高炉铁水运输系统，包括具有摆动流嘴的高炉、出铁场、铁水运输线路单元和炼钢区，所述铁水运输线路单元的至少部分、所述若干高炉分别设置在所述出铁场内，所述铁水运输线路单元与所述高炉的出铁口一一对应，所述铁水运输线路单元由线路一和线路二组成，还包括：

受铁单元，其由3个铁水罐组成，3个铁水罐中的1个设置在所述线路一和线路二中任一线路上，另外2个设置在所述线路一和线路二中的空余线路上；

可选的配位罐，其由1个铁水罐组成，其与若干所述受铁单元的总可受铁量≥所述铁水运输线路单元对应的高炉出铁口的出铁量，且使得能共同完成所述高炉的出铁工作；

若干牵引车，其分别位于所述线路一和线路二上，且与1个或2个铁水罐进行连挂，并具有铁水罐一键对位、一键递进的远程自动和手动操作功能。

优选地，所述受铁单元中位于同一线路上的2个铁水罐中的一个为之前产生的尾罐。

优选地，该系统还包括：

铁水称量机构，用于实时检测处于对位的铁水罐的受铁量，且其具有实时跟踪重量信息、达标报警、超标报警及对位判断功能；

且所述铁水称量机构为无基坑铁水轨道衡，其设置在位于所述高炉的对位处所对应的轨道上。

优选地，该系统还包括：

终端，其具有控制所述摆动流嘴向所述线路一或线路二倒向的操作功能，且其分别与所述铁水称量机构、所述牵引车进行电连接，并能通过所述铁水称量机构判断是否对位成功，进而发出对位成功或失败信号；并能在接收到对位成功信号时控制所述摆动流嘴进行出铁。

优选地，该系统还包括：

安全联锁装置，其设置在所述牵引车上，并能使得在摆动流嘴倒向任一线路进行受铁时，连挂在正在受铁的铁水罐的牵引车处于锁死状态。

第二方面，本发明提供了一种高炉铁水运输方法，采用第一方面所述的高炉铁水运输系统，该方法包括以下步骤：

(1)布设第一个受铁单元：高炉开铁口10分钟前，通过牵引车在高炉对应的线路一和线路二上布设第一个受铁单元，所述第一个受铁单元中2个铁水罐设置在线路一上且进行对位，1个铁水罐设置在线路二上且进行对位；

(2)第一个受铁单元受铁：通过高炉出铁口的摆动流嘴，先对线路一上的第1个铁水罐进行第一次受铁，再对线路二上的1个铁水罐进行第二次受铁，然后对线路一上的第2个铁水罐进行第三次受铁，如此两个线路上的铁水罐依次交替受铁；其中，当每个铁水罐受铁时均通过与其连挂的牵引车进行对位；

(3)补充若干受铁单元并受铁：根据高炉出铁水量选择在线路一和线路二上补充所需数量的受铁单元并进行两个线路上的铁水罐依次交替受铁，其中，所述受铁单元的补充满足：每次补充1个或2个铁水罐，且使得同一线路上最多有2个铁水罐，且位于同一线路的属于同一受铁单元中的2个铁水罐通过一个牵引车补充，位于同一线路的属于不同的受铁单元中的2个铁水罐分别通过两个牵引车进行补充，并使得满足两条线路上的铁水罐能依次交替受铁；

(4)可选的补充配位罐：当高炉中剩余铁水的量不足以装满1个铁水罐时，在步骤(3)最后一个受铁单元的受铁中，将配位罐补充到线路一和线路二中任一空闲的线路上，以完成最后一个受铁单元的受铁工作。

优选地，该方法还包括：在受铁过程中，实时通过铁水称量机构检测处于对位的铁水罐的受铁量，以判断所需循环补充的受铁单元的数量以及控制摆动流嘴的摆向。

优选地，该方法还包括：通过终端控制所述牵引车牵引对应的铁水罐进行对位作业，同时根据所述铁水称量机构的重量反馈判断是否对位成功，进而发出对位成功或失败信号；

当所述终端接收到对位成功信号时，通过所述终端控制所述摆动流嘴的摆向，且同时控制高炉出铁，从而进行受铁，受铁过程中，通过所述终端控制所述牵引车进行铁水罐递进、运输工作以及补充受铁单元的工作。

优选地，在步骤(3)中补充至少一个受铁单元中的2个铁水罐时，其中1个铁水罐为高炉铁水运输系统中之前产生的尾罐。

优选地，高炉出铁完成后，尾罐的数量≤1。

本发明通过上述技术方案，将铁水罐设计为“1+2”对位模式的受铁单元，分多批次将铁水受铁完成，并设置具有一键操作功能的牵引车，优先完成一条线路上的2个铁水罐受铁作业，便于在牵引车牵引装满铁的2个铁水罐至出铁场外后，转运机车及时解车牵引两个重罐至炼钢厂，并及时补充后续受铁单元，使得如此交替受铁直至铁水出完为止；一方面，使得铁水罐利用率大幅提高，在线铁水罐数量显著降低，节省过渡罐，产生尾罐数量少；另一方面，能够通过合理的、紧凑的设计运输系统和运输方法，使得在出铁时间基本相同情况下，运输成本、设备成本和能耗成本明显降低，显著提升经济效益。例如，在实施例1中，在线铁水罐数量由48个下降至23个，尾罐数量每天由54个下降至18个，铁水罐周转率由铁水罐周转率由2.6次/日上升至5.2次/日，铁水进站温度提升20℃，全年产生经济效益约5000万元。

在本发明优选的设置铁水称量机构的方案中，还能实现铁水罐铁水装入量在线计量，实时跟踪铁水装入量信息并进行重量达标预警和毛重超标预警，精准控制铁水罐装入量；结合单罐铁水装入量动态重量计量，人工或者自动控制摆动流嘴倒向，从而和牵引车配合进行对位、递进作业，从而提高铁水的精确运输，防止铁水溢出浪费，显著节省所需的在线铁水罐数量。

在本发明优选的具有终端的方案中，实时控制对铁水罐的对位模式及受铁顺序，精细化控制铁水罐数量及铁水罐尾罐数量，减少因多次返冲受铁占用铁水罐。

附图说明

图1是本发明的运输系统的结构示意图。

图2是本发明的牵引车的一种具体的对位递进示意图。

图3是本发明的受铁顺序示意图。

图4是对比例1的1#高炉每趟次的“1+6”对位模式示意图。

图5是对比例1的2#高炉每趟次的“1+4”对位模式示意图。

附图标记说明

1-出铁场 2-高炉 3-炼钢区

4-转运机车 5-线路一 6-线路二

7-摆动流嘴 8-牵引车 9-铁水罐

具体实施方式

本发明中，将对位后未受铁或未受满铁的铁水罐定义为尾罐。

如前所述，第一方面，本发明提供了一种高炉铁水运输系统，包括具有摆动流嘴7的高炉2、出铁场1、铁水运输线路单元和炼钢区3，所述铁水运输线路单元的至少部分、所述若干高炉2分别设置在所述出铁场1内，所述铁水运输线路单元与所述高炉2的出铁口一一对应，所述铁水运输线路单元由线路一5和线路二6组成，还包括：

受铁单元，其由3个铁水罐9组成，3个铁水罐9中的1个设置在所述线路一5和线路二6中任一线路上，另外2个设置在所述线路一5和线路二6中的空余线路上；

可选的配位罐，其由1个铁水罐9组成，其与若干所述受铁单元的总可受铁量≥所述铁水运输线路单元对应的高炉2出铁口的出铁量，且使得能共同完成所述高炉2的出铁工作；

若干牵引车8，其分别位于所述线路一5和线路二6上，且与1个或2个铁水罐9进行连挂，并具有铁水罐9一键对位、一键递进的远程自动和手动操作功能。

本发明中，一方面，特别的采用“1+2”对位模式的受铁单元，即1个受铁单元进行一批次受铁过程中采用3个铁水罐9实现两个线路交替受铁，能够在满足及时的连续的受铁的基础上，使得所有待受铁的铁水罐9的总等待时间显著降低，同时待受铁的铁水罐9数量大大减少，还能实现在采用较少牵引车8的基础上及时运输较多的铁水罐9，本发明中能实现通过一个牵引车8运输1个或2个铁水罐9；另一方面，可选的配合采用配位罐，并采用具有特定功能的牵引车8，使得补充铁水罐9比较安全方便；最终实现在保证高炉2能够全部出铁的基础上，产生的尾罐数量少，铁水罐9运输效率提高且运输成本低、易批次运输管理的目的。此外，本发明的“1+2”对位模式的受铁单元和可选的配位罐的结合，能够适用于任何出铁量的高炉2的完全出铁。

而现有技术中采用“1+6”、“2+5”、“1+4”、“2+3”、“1+1”对位模式均不能达到本发明的上述综合效果，例如，对于“1+6”、“2+5”、“1+4”、“2+3”对位模式，所需的在线铁水罐9数量多，且总等待时间长，铁水罐9运输效率低；对于“1+1”对位模式，所需的牵引车8数量多，对于出铁量较大的高炉2，需要频繁的运输，出铁场1内极易出现运输混乱、运输空间不足等问题。

本发明中，“可选的配位罐”是指以下两种情况：1、包括配位罐，该情况下，若干所述受铁单元的总可受铁量不足以使高炉2全部出铁，配位罐与若干所述受铁单元的总可受铁量≥所述铁水运输线路单元对应的高炉2出铁口的出铁量，使得当高炉2出铁完全时，最后一个受铁单元中只有一个铁水罐9对位后未受铁或未装满铁水，该铁水罐称为尾罐；2、不包括配位罐，该情况下，若干所述受铁单元的总可受铁量足以使高炉2全部出铁，可以为高炉2全部出铁后刚好使得若干所述受铁单元全部装满，也可以为高炉2全部出铁后使得若干所述受铁单元中有1个铁水罐9对位后未受铁或未装满铁水，该铁水罐9即为尾罐。因此，本发明产生的尾罐数量少。

可以理解的是，所述对位是指铁水罐9位于所述高炉2的出铁口处，能通过所述摆动流嘴7实现受铁。

本发明中，“铁水罐9一键对位”是指所述牵引车8上具有用于铁水罐9对位的对位键及其配套设施或远程自动控制系统。“一键递进”是指所述牵引车8上具有用于驱动后一铁水罐9移动(此时前一铁水罐9已完成受铁)以进行对位的递进键及其配套设施或远程自动控制系统。可以理解的是，所述配套设施用于实现相应的功能。

本发明的所述受铁单元中，位于同一线路上的2个铁水罐9通过一个牵引车8牵引，位于另一线路上的1个铁水罐9通过另一个牵引车8牵引。

根据本发明，优选地，至少一个所述受铁单元中位于同一线路上的2个铁水罐9中的一个为之前产生的尾罐。该优选方案下，在后一受铁单元中，采用之前的受铁单元中产生的尾罐继续受铁，能够显著降低尾罐产生的数量，有效利用铁水罐。

根据本发明，优选地，该系统还包括：铁水称量机构，用于实时检测处于对位的铁水罐9的受铁量，且其具有实时跟踪重量信息、达标报警、超标报警及对位判断功能。该优选方案，结合单个铁水罐9装入量的动态重量计量，更利于人工或者自动及时控制摆动流嘴7倒向和牵引车8进行对位、递进作业，从而使得运输更紧凑、运输整体成本更低。

所述达标报警是指重量达标预警，所述超标报警是指毛重超标预警，其更利于精准控制铁水罐9装入量。

更优选地，所述铁水称量机构为无基坑铁水轨道衡，其设置在位于所述高炉2的对位处所对应的轨道上。该设置的方式例如可以为塞入式(即塞在轨道内)。可以理解的是，该方案下的铁水称量机构为静态称量方式，更利于准确测量。

在一种优选实施方式中，该系统还包括：终端，其具有控制所述摆动流嘴7向所述线路一5或线路二6倒向的操作功能，且其分别与所述铁水称量机构、所述牵引车8进行电连接，并能通过所述铁水称量机构判断是否对位成功，进而发出对位成功或失败信号；并能在接收到对位成功信号时控制所述摆动流嘴7进行出铁。

优选地，该系统还包括：安全联锁装置，其设置在所述牵引车8上，并能使得在摆动流嘴7倒向任一线路进行受铁时，连挂在正在受铁的铁水罐9的牵引车8处于锁死状态。该优选方案，还能进一步防止因误操作牵引车8引起正在出铁的铁水罐9偏离出铁口而导致高温铁水洒落在地面造成高温熔融金属作业安全事故。

所述安全联锁装置的结构为现有技术，在此不再赘述。

本发明中，所述牵引车8的驱动方式可以为现有的任何方式，例如可以为电动式。

第二方面，本发明提供了一种高炉2铁水运输方法，采用第一方面所述的高炉铁水运输系统，该方法包括以下步骤：

(1)布设第一个受铁单元：高炉2开铁口10分钟前，通过牵引车8在高炉2对应的线路一5和线路二6上布设第一个受铁单元，所述第一个受铁单元中2个铁水罐9设置在线路一5上且进行对位，1个铁水罐9设置在线路二6上且进行对位；

(2)第一个受铁单元受铁：通过高炉2出铁口的摆动流嘴7，先对线路一5上的第1个铁水罐9进行第一次受铁，再对线路二6上的1个铁水罐9进行第二次受铁，然后对线路一5上的第2个铁水罐9进行第三次受铁，如此两个线路上的铁水罐9依次交替受铁；其中，当每个铁水罐9受铁时均通过与其连挂的牵引车8进行对位；

(3)补充若干受铁单元并受铁：根据高炉2出铁水量选择在线路一5和线路二6上补充所需数量的受铁单元并进行两个线路上的铁水罐9依次交替受铁，其中，所述受铁单元的补充满足：每次补充1个或2个铁水罐9，且使得同一线路上最多有2个铁水罐9，且位于同一线路的属于同一受铁单元中的2个铁水罐9通过一个牵引车8补充，位于同一线路的属于不同的受铁单元中的2个铁水罐9分别通过两个牵引车8进行补充，并使得满足两条线路上的铁水罐9能依次交替受铁；

(4)可选的补充配位罐：当高炉2中剩余铁水的量不足以装满1个铁水罐9时，在步骤(3)最后一个受铁单元的受铁中，将配位罐补充到线路一5和线路二6中任一空闲的线路上，以完成最后一个受铁单元的受铁工作。

本发明提供的上述方法能够使得优先完成一侧线路上2个铁水罐9的受铁作业，便于采用1个牵引车8一次牵引2个铁水罐9到出铁场1外，从而利于采用机车及时解车而牵引两个重罐至炼钢区3，然后重复交替补充“1+2”模式的受铁单元(即在两条线路上分别补充1个铁水罐9和2个铁水罐9)，最后补充配位罐，直至高炉2的铁水出完为止。

本发明中，在同一线路上的2个铁水罐9受铁时始终保持从外至里(靠近出铁场1的外端的一侧为外，反之为里)的顺序，重罐(即受铁完成的铁水罐9)始终在出铁场1的外端，牵引车8始终在出铁场1里面向外推动递进铁水罐9，如图2所示，递进方向如箭头所示方向。

本发明的受铁过程中，牵引车8移动递进铁水罐9时必须等待摆动流嘴7完成换向(也即摆向)作业后方可进行。

可以理解的是，在步骤(3)中，利用高炉2出铁时间完成后续空铁水罐9的受铁单元运输补充作业，从而使得满足两个线路上的铁水罐9依次交替受铁，最终实现铁水罐9运输效率提高的目的。优选地，在本趟次的受铁单元中的一个铁水罐9的受铁流量变小时(即下趟次开铁口10分钟前)将炼钢区3运输来的空铁水罐9送至指定出铁口。

本发明中，可以理解的是，所述铁水罐9和牵引车8的连挂或解车是在出铁场1外进行的，可以通过工人手动操作。

在本发明的一种具体实施方式中，根据高炉2出铁量，在步骤(3)中补充一个受铁单元(即第二个受铁单元)，且步骤(4)中补充配位罐，其中具体补充过程如下：

在线路一5上的铁水罐9全部装满之前，补充第二个受铁单元中的1个铁水罐9到线路二6上，此时，线路二6上有2个铁水罐9；在所述交替受铁中，当线路一5上的铁水罐9全部装满后，对线路二6上补充的1个铁水罐9进行受铁，同时通过牵引车8将线路一5上的装满铁的2个铁水罐9运输至所述出铁场1外，并转运至炼钢区3，并补充第二个受铁单元中的2个铁水罐9到线路一5上，从而完成第二个受铁单元的补充；接着对两个线路上的铁水罐9依次交替受铁；

当对线路一5上补充的2个铁水罐9中的第1个铁水罐9进行受铁时，将线路二6上的已受铁完成的2个铁水罐9通过与其连挂的两个牵引车8运输至所述出铁场1外，并转运至炼钢区3，并补充配位罐到线路二6上；当线路一5上补充的2个铁水罐9中的第1个铁水罐9受铁完成时，对线路二6上的配位罐受铁，然后再对线路一5上补充的2个铁水罐9中的第2个铁水罐9受铁，从而完成全部出铁工作。该方案下，产生尾罐的数量≤1。

在本发明的另一种具体实施方式中，根据高炉2出铁量，在步骤(3)中补充一个受铁单元(即第二个受铁单元)，且不进行步骤(4)中的补充配位罐过程，其中具体补充过程如下：

在线路一5上的铁水罐9全部装满之前，补充第二个受铁单元中的1个铁水罐9到线路二6上，此时，线路二6上有2个铁水罐9；在所述交替受铁中，当线路一5上的铁水罐9全部装满后，对线路二6上补充的1个铁水罐9进行受铁，同时通过牵引车8将线路一5上的装满铁的2个铁水罐9运输至所述出铁场1外，并转运至炼钢区3，并补充第二个受铁单元中的2个铁水罐9到线路一5上，从而完成第二个受铁单元的补充；接着对两个线路上的铁水罐9依次交替受铁；

当对线路一5上补充的2个铁水罐9中的第1个铁水罐9进行受铁时，将线路二6上的已受铁完成的2个铁水罐9通过与其连挂的两个牵引车8运输至所述出铁场1外，并转运至炼钢区3；当全部出铁完成时，线路一5上补充的2个铁水罐9中的第1个铁水罐9装满铁或未装满，第2个铁水罐9空置继续参与其他高炉2的受铁工作。该方案下，产生尾罐的数量≤1。

优选地，该方法还包括：在受铁过程中，实时通过铁水称量机构检测处于对位的铁水罐9的受铁量，以判断所需循环补充的受铁单元的数量以及控制摆动流嘴7的摆向。该优选方案，还能确保铁水罐9不发生溢流铁水造成高温熔融金属作业安全事故。

根据本发明的一种优选实施方式，该方法还包括：通过终端控制所述牵引车8牵引对应的铁水罐9进行对位作业，同时根据所述铁水称量机构的重量反馈判断是否对位成功，进而发出对位成功或失败信号；

当所述终端接收到对位成功信号时，通过所述终端控制所述摆动流嘴7的摆向，且同时控制高炉2出铁，从而进行受铁，受铁过程中，通过所述终端控制所述牵引车8进行铁水罐9递进、运输工作以及补充受铁单元的工作。

在上述优选方案中，通过铁水称量机构对铁水罐9对位位置是否在预设的安全范围内进行判断，并发出“对位成功”或“对位失败”信号，同时优选通过远程视频监控进行确认，如果对位失败则操作牵引车8重新进行对位，直至“对位成功”方可开口出铁。

在上述优选方案下，还能够实现对所述运输系统的自动控制。

根据本发明，优选地，在步骤(3)中补充至少一个受铁单元中的2个铁水罐9时，其中1个铁水罐9为高炉铁水运输系统中之前产生的尾罐。其能够精细化控制在线铁水罐9数量及尾罐数量，减少因多次返冲受铁占用铁水罐9。

本发明中，在上述采用尾罐的情况下，尾罐中的待受铁量计入系统整体的总受铁量中，以此来决定所需的铁水罐9的数量。例如，根据鄂钢1#高炉平均每趟次铁水产量约为560吨，每罐铁水装入量为133±2吨，每趟次出铁量约为4.2罐，加之有上趟次产生的半罐(未受满铁水的铁水罐9)参与对位受铁，最终出铁罐数≥5罐，则产生的尾罐数量≤1罐。再例如，鄂钢2#高炉平均每趟次铁水产量约为470吨左右，每罐铁水装入量为133±2吨，每趟次出铁量约为3.5罐，加之有上趟次产生的半罐参与对位受铁，最终出铁罐数≥4罐。

更优选地，将上趟次产生的尾罐补充至本趟次的受铁单元中的2个铁水罐9中。本发明中，所述受铁单元的“1+2”对位模式中的“1”也称为1个渡线铁水罐9，“2”也称为2个主线铁水罐9；在该优选方案中，将上趟次产生的尾罐及时补充至本趟次的2个主线铁水罐9中优先受铁，能够显著降低产生的尾罐数量。

更优选地，高炉2出铁完成后，尾罐的数量≤1。

本发明中，在高炉2开口出铁后，由物流中心负责利用出铁时间继续从炼钢区3运输空罐至炼铁厂，用于炼铁厂的出铁场1中补充铁水罐9。

更优选地，该方法还包括：事先通过炼铁厂调度中心在出铁2小时前，向物流中心下达高炉2的出铁计划，所述出铁计划包括所需出铁的出铁口序号、所需对位的受铁单元的数量以及是否需要配位罐的信息，以便于物流中心联合终端实施出铁计划。

本发明中，当受铁完成的铁水罐9运输至所述出铁场1外时，均通过转运机车4转运至炼钢区3。而炼钢区3的空铁水罐9通过牵引车8牵引回出铁场1继续参与出铁。

本发明的系统和方法尤其适用于钢铁冶金行业使用摆动流嘴7盛装高温熔融金属(包括但不限于铁水)的运输作业。

本发明的系统和方法可以适用于各种规格的出铁量的高炉2，可以根据不同规格选择不同数量的受铁单元即可。例如，对于高炉2出铁口的出铁量需要对应于原来的“1+6”、“2+5”对位模式，采用本发明的方案只需进行两次“1+2”对位模式并结合配位罐即可，即本发明将原来的在线铁水罐9数量为7精简至在线铁水罐9数量为3；再例如，对于高炉2出铁口的出铁量需要对应于原来的“1+4”、“2+3”对位模式，采用本发明的方案只需进行两次“1+2”对位模式并结合配位罐即可，即本发明将原来的在线铁水罐9数量为5精简至在线铁水罐9数量为3。

下面结合实施例对本发明进行更详细的阐述。

实施例1

本实施例在高炉2下出铁场1的铁水运输线路上安装了远程操控的电动牵引车8、无基坑铁水轨道衡，实现了铁水安全顶流解车作业。而且，电动牵引车8可以在本趟次出铁过程中将已经受铁达标的重罐通过远程操控运输至出铁场1外边安全地带，再由连接人员进行重罐解车作业，有效解决了之前人员不能进入出铁场1进行顶流解车重罐的问题。无基坑铁水轨道衡有效解决了铁水装入量达标的问题，同时有效控制铁水装入量超标造成铁水溢出铁水罐9烧损铁路线的问题。

本实施例根据高炉出铁量情况，对于1#高炉选择2个受铁单元与配位罐进行受铁，对于2#高炉选择2个受铁单元进行受铁，具体如下：

1.铁水罐9对位操作流程：

步骤一：炼铁厂调度提前2小时向物流中心下达高炉2下趟次出铁计划，包括铁口序号、对位铁水罐9数量等信息。

步骤二：在本趟次铁流量变小时(即下趟次开口前10分钟)由高炉2工长通知铁运调度室安排机车将炼钢厂运输来的空铁水罐9送至指定出铁口。

步骤三：将空铁水罐9按固定对位模式与每条线路上在出铁场1外等待的电动牵引车8进行连挂。

步骤四：铁水罐9与电动牵引车8连挂好由连接工进行确认后，通知高炉2工长，由高炉2工长进行远程操作电动牵引车8将铁水罐9对位至出铁口下方，确认对位成功后开口出铁。

2.出铁过程中铁水罐9解车步骤：

步骤一：第一次出铁顺序按由外到里的顺序，按一条线优先出满为原则进行组织。

步骤二：高炉2工长远程操作电动牵引车8将满罐线路上的铁水罐9驱动至出铁场1外面的安全区域，由等待好的机车先与重罐铁水车进行连挂，再由连接工将重罐铁水车与电动牵引车8解车。重罐铁水由转运机车送往炼钢厂，空罐由电动牵引车8牵引回出铁场1继续参与出铁。

3.出铁过程中铁水罐9补罐步骤：

当前一铁水罐9不能满足出铁需要时，由高炉2工长通知物流中心调度安排补罐作业，优先补充上趟次产生的尾罐。

步骤一：机车将空铁水罐9送至高炉2下需要补充铁水罐9线路等待；

步骤二：由高炉2工长远程操作电动牵引车8至出铁场1外安全区域；

步骤三：连接工将空铁水罐9罐车与牵引车8进行连挂；

步骤四：连接工将空铁水罐9罐车与转运机车解挂；

步骤五：高炉2工长远程操作电动牵引车8将空铁水罐9牵引至高炉2出铁场1继续参与出铁。

4.出铁操作步骤如下：

第一步：高炉2开铁口前10分钟，按图3模式，在线路一5上对位2个铁水罐9(由外到内计为A和B)，在线路二6上对位1个铁水罐9C。(因电动牵引车8对位铁水罐9速度快，通过远程一键操作，在1分钟内就可完成对位作业，只需要在开口前10分钟进行对位即可满足高炉2出铁需要。该系统实施后可以实现重罐解车作业，同时补充铁水罐9比较安全方便，提高了铁水罐9周转效率)。

第二步：出铁口打开后按图3中的字母顺序进行两个线路的交替受铁，即受铁顺序为A到C到B。受铁时将高炉2的摆动流嘴7摆向相应线路上处于对位的铁水罐9。

在线路一5上的两个铁水罐9全部装满之前，补充第二个受铁单元中的1个铁水罐9(即D)到线路二6上，此时，线路二6上有2个铁水罐9；在所述交替受铁中，当线路一5上的铁水罐9全部装满后，对线路二6上补充的1个铁水罐9(即D)进行受铁，同时通过牵引车8将线路一5上的装满铁的2个铁水罐9运输至所述出铁场1外，并转运至炼钢区3，并补充第二个受铁单元中的2个铁水罐9(即E和F，图中未示出)到线路一5上，从而完成第二个受铁单元的补充；接着对两个线路上的铁水罐9依次交替受铁；

当对线路一5上补充的2个铁水罐9中的第1个铁水罐9进行受铁时，将线路二6上的已受铁完成的2个铁水罐9通过与其连挂的两个牵引车8运输至所述出铁场1外，并转运至炼钢区3。

对于1#高炉，并补充配位罐到线路二6上；当线路一5上补充的2个铁水罐9中的第1个铁水罐9受铁完成时，对线路二6上的配位罐受铁，然后再对线路一5上补充的2个铁水罐9中的第2个铁水罐9受铁，从而完成全部出铁工作。

对于2#高炉，线路一5上补充的2个铁水罐9中的第1个铁水罐9已经足以完成2#高炉的全部出铁工作，线路一5上补充的2个铁水罐9中的第2个铁水罐9为空罐，其未进行对位可以随牵引车8牵引至出铁场1外，参与其他出铁工作。

其中，受铁之前均通过牵引车8完成铁水罐9的递进对位工作。且下一趟次的补罐中采用上一趟次产生的尾罐。

其中，对于1#高炉，其出铁口下方对位3个铁水罐9，下趟次将出铁口下方对位3个铁水罐9，由高炉2向转炉运输2个重铁水罐9，由转炉向高炉2运输3个空铁水罐9，再加上1个配位罐，则1#高炉周转在线用铁水罐9为12个。

对于2#高炉，其出铁口下方对位3个铁水罐9，下趟次将出铁口下方对位3个铁水罐9，由高炉2向转炉运输2个重铁水罐9，由转炉向高炉2运输3个空铁水罐9，则2#高炉周转在线用铁水罐9为11个。

第三步：为确保铁水均衡送达炼钢厂，提高铁水运输效率，加快铁水罐9周转，运输铁水采用每60分钟分批运输铁水模式(出满一罐铁水的时间为20分钟，每批次运输两个铁水罐9)，即第1罐(即A)、第2罐(即B)受满铁水后由线路一5上的电动牵引车8将这两个铁水罐9驱动至出铁场1外，然后由连接工将重罐铁水与机车连挂，再将重罐铁水与电动牵引车8解挂，重罐由转运机车4送炼钢厂，另外一台转运机车4将空罐运输至出铁场1外，再与电动牵引车8进行连挂，然后由高炉2工长远程操作电动牵引车8将空铁水罐9驱动至出铁场1。

对实施例1和现有技术(也即下述对比例1)进行对比，结果如表1所示。

表1

对比项目	对比例1	实施例1
			是否可以分批次对位铁水罐	否	是
是否可以分批次运输铁水	否	是
			在线铁水罐数量	48	23
每天产生尾罐数量	54	18
			有无过渡罐	有	无
第一次对位铁水罐数量	1#高炉7个/2#高炉5个	均为3个
			尾罐等待对位时间	2小时	40分钟

从表1可以看出，采用本发明“1+2”对位模式的实施例1可以实现分批次对位铁水罐，分批次运输铁水，且在线铁水罐数量显著降低，产生尾罐数量显著降低，不需要过渡罐，且尾罐等待的对位时间短，具有明显的经济效益。

对比例1

1.高炉2出铁模式

鄂钢有两座高炉2，分别为1#高炉有3个出铁口、2#高炉有2个出铁口。高炉2出铁方式为各出铁场1按循环出铁方式组织生产，本趟出铁开口出铁，下达下趟次配罐计划(1高炉2对位7个、2#炉对位5个)，空铁水罐9数量具备的情况下必须一次性对好位，确保高炉2正常出铁，不憋铁憋渣。

2.铁水罐9周转

1#高炉(出铁量同实施例1，每趟次平均出铁量为560吨，出铁量最大值为928吨，最小值为157吨，铁水罐9装入量为133±2吨)，为确保一次对位可满足高炉2一趟次出铁需求，每次对位数量按7个铁水罐9组织，则当前出铁口下方对位7个铁水罐9，下趟次将出铁口下方对位7个铁水罐9，由高炉2向转炉运输7个重铁水罐9，由转炉向高炉2运输7个空铁水罐9，则1#高炉周转用铁水罐9为28个。

2#高炉(出铁量同实施例1，每趟次平均出铁量为470吨，出铁量最大值为688吨，最小值为115吨，铁水罐9装入量为133±2吨)，为确保一次对位可满足高炉2一趟次出铁需求，每次对位数量按5个铁水罐9组织，则当前出铁铁口下方对位5个铁水罐9，下趟次将要出铁铁口下方对位5个铁水罐9，由高炉2向转炉运输5个重铁水罐9，由转炉向高炉2运输5个空铁水罐9，则1#高炉周转用铁水罐9为20个。

则满足两座高炉2正常生产需要48个铁水罐9在线运转。

两座高炉2每趟次出铁时间为2小时，铁水罐9对位至开口出铁需要等待约2小时，开始受铁至受铁结束约2小时，重罐由高炉2运输至炼钢厂约40分钟。

炼钢厂三座转炉每40分钟消化铁水3罐，则消化5罐铁水则需要约1小时20分；消化7罐铁水则需要约2小时，空罐由炼钢厂运输至炼铁厂约40分钟。

1#高炉铁水罐9周转一次需要约7小时20分钟；2#高炉铁水罐9周转一次需要6小时40分钟。

3.铁水罐9对位模式

1#高炉每趟次对位模式为1+6模式，如图4所示。

受铁过程为：本趟次受铁过程中渡线铁水罐固定在渡线(即线路一5)上，主线(即线路二6)上6个铁水罐由同一个牵引机车(其不同于本发明的牵引车，不具有一键对位、一键递进的远程自动和手动操作功能，操作更复杂)依次递进受铁；具体的，高炉开口受铁后，先出主线靠外侧的第一个铁水罐，出满后摆动流嘴7摆动至渡线上的1个铁水罐上，主线的牵引机车牵引递进一个铁水罐，对位成功后马上将摆动流嘴7摆回主线继续受铁，直至铁水出完为止，一般情况下将产生2个尾罐，分别为渡线的一个铁水罐和主线的最后一个铁水罐，而且产生的2个尾罐只能等待隔趟铁口出铁时才能对位参与受铁，需要等待2小时。本趟次出铁完成后，主线上的6个重罐通过1个牵引机车输送至出铁场外，并将多趟次(至少2趟次)参与受铁且受满铁的渡线上的1个铁水罐通过1个牵引机车输送至出铁场外，在出铁场外将其连挂在主线上的6个重罐连挂，然后通过转运机车统一将7个重罐转移至炼钢厂。

2#高炉每趟次对位模式为1+4模式，如图5所示。

受铁过程为：对主线(即线路二6)上的4个铁水罐和渡线(即线路一5)上的1个铁水罐，按照上述1#高炉的受铁过程依次受铁，直至铁水出完为止。一般情况下将产生2个尾罐，分别为渡线的一个铁水罐和主线的最后一个铁水罐，而且产生的2个尾罐只能等待隔趟铁口出铁时才能对位参与受铁，需要等待2小时。本趟次出铁完成后，主线上的4个重罐通过1个牵引机车输送至出铁场外。转运方式同上述1#高炉的相应转运过程。

4.尾罐处理

高炉2每趟次出铁量均有波动，大多数情况下都会出现对位铁水罐9未受铁或铁水未受满现象，我们将对位后未收到铁或未受满铁的铁水罐9定义为尾罐。每趟次产生尾罐要在高炉2下等待至隔趟后才能优先对位优先受铁，尾罐从第一次对位至开始受铁等待时间为4小时，则尾罐周转一次时间为1#高炉约9小时20分钟，2#高炉约8小时40分。

该对比例中，高炉2出铁铁水运输机车数量不足、作业过程步骤繁琐，高炉2为确保出铁安全，要求上趟次开口出铁时，就要一次性完成本趟次铁水罐9对位作业，而且铁水罐9数量为(最大出铁量)/单罐装入量，每趟次铁水罐9一次性对位数量为5-7罐，正常情况下可以满足本趟次铁水装罐要求，特殊情况下需要二次补罐。出铁过程中不进行顶流解车作业，等本趟次出铁结束后铁水一次性送达炼钢厂。该操作过程造成铁水罐9需求数量大，铁水在高炉2下形成积压，炼钢生产节奏受影响。

Claims (10)

1.一种高炉铁水运输系统，包括具有摆动流嘴的高炉、出铁场、铁水运输线路单元和炼钢区，所述铁水运输线路单元的至少部分、所述若干高炉分别设置在所述出铁场内，所述铁水运输线路单元与所述高炉的出铁口一一对应，所述铁水运输线路单元由线路一和线路二组成，其特征在于，还包括：

受铁单元，其由3个铁水罐组成，3个铁水罐中的1个设置在所述线路一和线路二中任一线路上，另外2个设置在所述线路一和线路二中的空余线路上；

可选的配位罐，其由1个铁水罐组成，其与若干所述受铁单元的总可受铁量≥所述铁水运输线路单元对应的高炉出铁口的出铁量，且使得能共同完成所述高炉的出铁工作；

若干牵引车，其分别位于所述线路一和线路二上，且与1个或2个铁水罐进行连挂，并具有铁水罐一键对位、一键递进的远程自动和手动操作功能。

2.根据权利要求1所述的高炉铁水运输系统，其中，至少一个受铁单元中位于同一线路上的2个铁水罐中的一个为之前产生的尾罐。

3.根据权利要求1所述的高炉铁水运输系统，其中，该系统还包括：

铁水称量机构，用于实时检测处于对位的铁水罐的受铁量，且其具有实时跟踪重量信息、达标报警、超标报警及对位判断功能；

且所述铁水称量机构为无基坑铁水轨道衡，其设置在位于所述高炉的对位处所对应的轨道上。

4.根据权利要求3所述的高炉铁水运输系统，其中，该系统还包括：

终端，其具有控制所述摆动流嘴向所述线路一或线路二倒向的操作功能，且其分别与所述铁水称量机构、所述牵引车进行电连接，并能通过所述铁水称量机构判断是否对位成功，进而发出对位成功或失败信号；并能在接收到对位成功信号时控制所述摆动流嘴进行出铁。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的高炉铁水运输系统，其中，该系统还包括：

安全联锁装置，其设置在所述牵引车上，并能使得在摆动流嘴倒向任一线路进行受铁时，连挂在正在受铁的铁水罐的牵引车处于锁死状态。

6.一种高炉铁水运输方法，其特征在于，采用权利要求1-5中任一项所述的高炉铁水运输系统，该方法包括以下步骤：

(1)布设第一个受铁单元：高炉开铁口10分钟前，通过牵引车在高炉对应的线路一和线路二上布设第一个受铁单元，所述第一个受铁单元中2个铁水罐设置在线路一上且进行对位，1个铁水罐设置在线路二上且进行对位；

(2)第一个受铁单元受铁：通过高炉出铁口的摆动流嘴，先对线路一上的第1个铁水罐进行第一次受铁，再对线路二上的1个铁水罐进行第二次受铁，然后对线路一上的第2个铁水罐进行第三次受铁，如此两个线路上的铁水罐依次交替受铁；其中，当每个铁水罐受铁时均通过与其连挂的牵引车进行对位；

(3)补充若干受铁单元并受铁：根据高炉出铁水量选择在线路一和线路二上补充所需数量的受铁单元并进行两个线路上的铁水罐依次交替受铁，其中，所述受铁单元的补充满足：每次补充1个或2个铁水罐，且使得同一线路上最多有2个铁水罐，且位于同一线路的属于同一受铁单元中的2个铁水罐通过一个牵引车补充，位于同一线路的属于不同的受铁单元中的2个铁水罐分别通过两个牵引车进行补充，并使得满足两条线路上的铁水罐能依次交替受铁；

(4)可选的补充配位罐：当高炉中剩余铁水的量不足以装满1个铁水罐时，在步骤(3)最后一个受铁单元的受铁中，将配位罐补充到线路一和线路二中任一空闲的线路上，以完成最后一个受铁单元的受铁工作。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，该方法还包括：在受铁过程中，实时通过铁水称量机构检测处于对位的铁水罐的受铁量，以判断所需循环补充的受铁单元的数量以及控制摆动流嘴的摆向。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，该方法还包括：通过终端控制所述牵引车牵引对应的铁水罐进行对位作业，同时根据所述铁水称量机构的重量反馈判断是否对位成功，进而发出对位成功或失败信号；

当所述终端接收到对位成功信号时，通过所述终端控制所述摆动流嘴的摆向，且同时控制高炉出铁，从而进行受铁，受铁过程中，通过所述终端控制所述牵引车进行铁水罐递进、运输工作以及补充受铁单元的工作。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其中，在步骤(3)中补充至少一个受铁单元中的2个铁水罐时，其中1个铁水罐为高炉铁水运输系统中之前产生的尾罐。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，高炉出铁完成后，尾罐的数量≤1。

Images