高爐鐵水運輸方式探析

劉遠生

摘 要：探討三種不同的鐵水運輸方式，比較三種方式的運用范圍，并從投資、運營費用、安全性方面進行比較。

關鍵詞：鋼鐵廠；高爐煉鐵；鐵水運輸方式；鐵水運輸組織

高爐鐵水運輸受工廠總體布局、場地利用、物料運輸方式等因素的限制，采用合理的運輸方式運輸高爐熱鐵水的可行性，成為鋼鐵生產工藝和運輸設計專業面臨的一個重要的研究課題。

鐵水運輸系統是鋼鐵企業物流系統的重要組成部分，其運輸效率對全廠的生產起到至關重要的作用。

1 鐵水運輸的要求

鐵水運輸是鋼鐵企業最關鍵的運輸之一，它對確保高爐及轉爐正常生產起著決定性的作用。鐵水運輸的特點主要有運輸狀態為液態，運輸溫度較高，危險性較大，節奏性運送等。

鐵水運輸應有節奏性。鐵水運輸不僅是高爐煉鐵的成品外運系統，同時還是轉爐煉鋼的原料供應系統，因此鐵水的運輸要同時滿足高爐及轉爐生產的要求。鐵水的運輸應在高爐煉鐵生產與轉爐煉鋼生產中找到一個合適的運輸節奏，以保證“高爐一轉爐”這一生產過程的高效、連續。

保證運輸安全。由于鐵水運輸全過程中的溫度較高，一旦發生車輛傾翻等事故，將會導致鐵水外溢、噴濺，同時對車輛、軌道路面造成極其嚴重的后果。所以，鐵水的運輸應根據生產的具體情況，選擇合適的運輸設備，選擇較順暢的運輸線路，盡量減小運輸過程中與其他車輛的沖突選擇合適的運行速度此外在交叉口、曲線段等處應適當的減緩速度。

2 鐵水運輸方式

在鋼鐵企業生產中，高爐冶煉生產的高溫液態鐵水運輸，屬高危險性貨物運輸，要求具有運輸安全、可靠和專用（運輸工具）等特點。國內鋼鐵企業已有的高溫液態鐵水運輸，可歸納為以下三種運輸方式：

專用鐵路車輛運輸熱鐵水的鐵路運輸方式；

專用汽車運輸熱鐵水的道路運輸方式；

綜合機械運輸熱鐵水的機械運輸方式。

（1） 專用鐵路車輛運輸熱鐵水的鐵路運輸方式。

鐵路運輸方式優點：牽引力大，一次能牽引（或推送）高爐出鐵量所配置的多臺專用鐵路車輛；運輸作業安全、可靠、及時、正點；能適應各級爐容的高爐生產的熱鐵水運輸，并能緊密配合鋼鐵生產工藝要求的物流環節；鐵路軌道結構，專用鐵路車輛（包括裝載鐵水容器設備）等運輸設施、設備配套齊全，成熟可靠；

專用鐵路運輸方式（下稱專用鐵路運輸方式），雖具有較多優點，但由于其運輸操作作業的固有特點，存在著鐵路線路使用功能及其運輸操作作業過程固定；需鋪設鐵路線路多；專用鐵路車輛在軌道上取重送空運輸調度作業過程繁雜，靈活性較差；用地多；運輸操作過程中累計運行里程長等缺點。

（2） 專用汽車運輸熱鐵水的道路運輸方式。

目前國內只有少數鋼鐵企業，爐容在550m3以下的高爐生產的熱鐵水運輸中采用。

專用汽車運輸熱鐵水的運行和調度操作現況分析，具有如下特點：

一輛牽引車一次只牽引一輛熱鐵水罐掛車；

鐵水罐容量與煉鋼廠一爐冶煉所需的熱鐵水量大致匹配，基本實現“一罐到底”的鐵水供需模式；

專用汽車運輸方式，具有運輸調度和運行操作靈活；不受軌道和場地寬窄的制約；運行過程中折返和迂回運輸作業少，運距相對短捷。只要設置專用道路，并裝備完善的道路交通信號和嚴格的交通管理，熱鐵水罐車運輸是安全可靠的。

由于受牽引車和掛車總成一體的限制，存在著運輸作業次數多；專用牽引汽車設備多、價格高，一次性投資大；設備維修量大；駕乘人員多等缺點。

只要解決牽引車與鐵水罐掛車連接自動掛、脫設備的專利技術，上述缺點就能改善和克服。專用道路運輸方式才能更有市場競爭力和發展空間。

（3） 綜合機械運輸方式。

采用多種機械設備（吊車、過跨車等），通過運行和轉換，實現鐵水從高爐至煉鋼車間兩地間的運輸。它具有如下特點：

將車間之間的外部特種貨物運輸改變為車間內部運輸；

機械運輸設備動力能源由汽柴油改變為電力，自動化操作程度高；

高爐與煉鋼車間適宜2座高爐對應一座煉鋼廠并形成“品”字形布置的典型模式。

過跨車運輸方式，具有布置緊湊、用地省；鐵水運距十分短捷；運營成本低的優點。但存在著運輸過程中轉環節多，各環節間有機配合的相互制約多。煉鐵、煉鋼冶煉中偶爾出現生產的不均衡性，有可能發生不能及時取重（空）配空（重）的運輸作業，互相影響生產。不利于發展。相對來說，不如專用鐵路和道路運輸方式安全、可靠。

（4） 以某鋼鐵企業為例，鐵水運輸方式比較。

某鋼鐵企業新建1座2500m3高爐及公用輔助設施，年產鐵水200×104t，從投資、運行費用及安全因素三方面對三種鐵水運輸方式進行分析比較

3 投資比較

（1） 鐵路運輸。

選用110t鐵水罐車17臺，投資約為646萬元；鐵路投資532萬元；機車2臺，投資約為660萬元；總計為1838萬元。

鑄鐵機可以采用前方支柱形式，不用吊包鑄鐵，天車能力降低，廠房載荷降低，節省投資。

（2） 汽車運輸。

采用110t汽車運輸鐵水罐車，需要10臺，投資為2300萬元；專用道路增加投資0.02×9600=192萬元；總計為2492萬元。

（3） 過跨車運輸。

選用110t電平車15臺，投資約為1800萬元，軌道投資924萬元，總計2724萬元。

4 運行費用

運行費用主要包括人工、油耗、電耗、維護等，汽車運輸由于是每臺車一個牽引，鐵路運輸是一臺機車牽引5個鐵水罐，而且是正常情況下一臺運行，所以油耗比汽車運輸少近1/5；電平車運輸需要很大的電耗，雖然投資省，但是運行速度慢，鐵水溫降大，增加生產成本。

鐵路運輸的機車、車輛修理間不用單獨建設，在鑄鐵機車間留有作業場地。

5 安全因素

由于汽車運輸鐵水罐車采用橡膠輪胎，為易燃品，而且高爐出鐵時火花四濺，有時發生跑鐵事故，給人員帶來不安全因素。

電平車的劃線電纜有兩種敷設方式，架空方式阻斷汽車運輸通道，拖地方式易發生著火。

相比較而言，鐵路運輸最為安全。

6 結論

鐵水運輸方式應根據場地條件、總平面布置、高爐座數、生產組織、運輸距離、預留發展情況、投資等綜合比較后確定。

綜上所述，只要具備鐵路建設條件，就建議采用鐵路運輸。鐵路運輸也是很成熟的鐵水運行方式。

參考文獻：

[1]牟英亮.鋼鐵廠新型鐵水運輸方式探析.鋼鐵技術，2016.

[2]賈怡良.鋼鐵企業鐵水運輸組織與優化分析.