魚(yú)雷罐購(gòu)置數(shù)量測(cè)算方案在本鋼北營(yíng)廠區(qū)的應(yīng)用與實(shí)踐

王俊清

本鋼集團(tuán)北營(yíng)煉鐵廠 遼寧本溪 117000

遼寧省本鋼集團(tuán)北營(yíng)廠區(qū)原就具備700萬(wàn)噸生鐵的生產(chǎn)能力，但主體生產(chǎn)設(shè)備均為爐容在350-530m3的小型高爐，共計(jì)13座。隨著國(guó)家鋼鐵行業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和節(jié)能減排升級(jí)要求，北營(yíng)廠區(qū)在2012年開(kāi)始陸續(xù)新建了兩座3200m3大高爐，以等量置換替代原有的小高爐群。

由于主體設(shè)備（高爐）進(jìn)行了徹底的升級(jí)改造，單座高爐的出鐵量就由原來(lái)的75噸/小時(shí)提高至340噸/小時(shí)，原來(lái)一直使用的75噸敞口罐（梨形小罐）運(yùn)輸模式，就不能適應(yīng)新的生產(chǎn)節(jié)奏了，高溫熔融狀態(tài)的鐵水如何安全、快速地從高爐運(yùn)輸?shù)较乱坏拦ば颍ㄤ搹S轉(zhuǎn)爐），就成為了不得不面對(duì)的棘手問(wèn)題。于是，考慮引進(jìn)魚(yú)雷型混鐵車作為今后的鐵水運(yùn)輸工具[1]。

魚(yú)雷型混鐵車（以下簡(jiǎn)稱魚(yú)雷罐）是鋼鐵冶金企業(yè)從高爐運(yùn)輸高溫熔融狀態(tài)的鐵水至轉(zhuǎn)爐、鑄鐵等下道工序，并進(jìn)行傾翻鐵水作業(yè)的專用運(yùn)輸車輛。魚(yú)雷罐具有盛裝鐵水容量大、保溫性能好、節(jié)約能源降低消耗、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、改善作業(yè)環(huán)境、工藝流程簡(jiǎn)化等優(yōu)點(diǎn)。

由于魚(yú)雷罐屬于特種專用設(shè)備，制造工期長(zhǎng)，需要提前兩年預(yù)定；再加上魚(yú)雷罐的造價(jià)非常高，若購(gòu)置數(shù)量多了，將造成企業(yè)資金的浪費(fèi)；購(gòu)置數(shù)量少了，將出現(xiàn)高爐減產(chǎn)、停產(chǎn)。因此魚(yú)雷罐購(gòu)置數(shù)量計(jì)劃的準(zhǔn)確度，就顯得尤為重要。

由于魚(yú)雷罐在北營(yíng)廠區(qū)屬于新生事物，一切從零開(kāi)始，沒(méi)有任何可借鑒參考的，經(jīng)反復(fù)研究分析，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際，通過(guò)不斷摸索，終于實(shí)踐性的探索出了一套魚(yú)雷罐需求數(shù)量測(cè)算方案。

1 魚(yú)雷罐的基本情況

北營(yíng)廠區(qū)選購(gòu)的魚(yú)雷罐是大連重工制造的320t魚(yú)雷罐，自重280噸，鐵水裝載能力320噸，罐體外形長(zhǎng)25.8米、寬3.8米、高4.5米，罐口直徑1.4米，用火車機(jī)車牽引在鐵軌上行駛進(jìn)行往返運(yùn)輸。

2 魚(yú)雷罐的運(yùn)行數(shù)量N1

N1=N0＊（T0/24）＊N＊S公式中：N1--運(yùn)行鐵罐數(shù)量；N0--高爐出鐵時(shí)的配罐數(shù)量；T0--鐵罐平均運(yùn)行周期（小時(shí)）；N--晝夜出鐵次數(shù)；S--高爐總座數(shù)。

2.1 N0的確定

北營(yíng)廠區(qū)3200m3高爐計(jì)劃日產(chǎn)量為8200噸/日，每天出鐵10次，每個(gè)魚(yú)雷罐的安全鐵水裝載能力為300噸，則高爐每次出鐵時(shí)需配備魚(yú)雷罐數(shù)量N0=8200/10/300=2.7≈3個(gè)。

2.2 T0的確定

（1）準(zhǔn)備出鐵及接鐵過(guò)程占用時(shí)間。按照生產(chǎn)實(shí)際需要，魚(yú)雷罐需在出鐵前20分鐘配備到位，每個(gè)魚(yú)雷罐可裝載鐵水300噸，鐵流流速為6噸/分鐘，則接鐵水時(shí)間為300/6=50分鐘。則準(zhǔn)備出鐵及接鐵水過(guò)程占用時(shí)間為20+50=70分鐘。

（2）線上運(yùn)行占用時(shí)間。北營(yíng)廠區(qū)煉鋼系統(tǒng)與煉鐵系統(tǒng)之間相距較遠(yuǎn)，鐵路運(yùn)距大致在6.3千米；魚(yú)雷罐屬于重負(fù)荷運(yùn)行，運(yùn)行速度必須控制在8km/h內(nèi)，則往返運(yùn)行時(shí)間將達(dá)到6.3/8＊60＊2≈100分鐘。

（3）鋼廠翻鐵占用時(shí)間。由于北營(yíng)煉鋼廠一鋼鋼包的裝載能力為40噸/包、二鋼為150噸/包，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)得每個(gè)魚(yú)雷罐在一鋼需240分鐘、在二鋼需70分鐘才能翻凈，則在鋼廠的平均翻鐵占用時(shí)間為（240+70）/2=160分鐘。

（4）罐口清理及扒渣占用時(shí)間。魚(yú)雷罐在鋼廠翻完后，由于罐口及罐內(nèi)會(huì)存留部分殘?jiān)枰桨窃g進(jìn)行清理，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)得罐口處理需10分鐘，扒渣處理需20分鐘，則罐口處理及扒渣占用時(shí)間為10+20=30分鐘。

（5）魚(yú)雷罐運(yùn)行周期總占用時(shí)間。魚(yú)雷罐平均運(yùn)行周期T0=70+100+160+30=360分鐘=6小時(shí)。

2.3 N的確定

3200m3高爐目前實(shí)際晝夜出鐵次數(shù)N=10次。

2.4 S的確定

3200m3高爐總座數(shù)S=2座。

2.5 N1的最終確定

將以上確定的相關(guān)參數(shù)帶入計(jì)算公式，則大高爐區(qū)域運(yùn)行鐵罐數(shù)量N1=N0＊（T0/24）＊N＊S=3＊（6/24）＊12＊2=18（個(gè)）

3 魚(yú)雷罐檢修數(shù)量N2

N2=N1＊（T1+T2）＊24/T0/T3

公式中：N3----檢修鐵罐數(shù)量；N1----運(yùn)行鐵罐數(shù)量；T1----耐材檢修時(shí)間；T2----走行檢修時(shí)間；T0----鐵罐運(yùn)行周期；T3----鐵罐兩次大修期間的運(yùn)行次數(shù)

其中：①運(yùn)行鐵罐數(shù)量N1=18個(gè)；②魚(yú)雷罐耐材檢修時(shí)間T1=84天（計(jì)算過(guò)程：中修17天+中修17天+中修17天+小修11天+大修22天=84天）；③走行檢修時(shí)間T2=19天（計(jì)算過(guò)程：（年修15天＊3年+大修30天）/4年=19天）；④鐵罐運(yùn)行周期T0=（6＊18+8.5＊6）/（18+6）=6.6小時(shí)；⑤鐵罐兩次大修期間運(yùn)行次數(shù)T3=1200次；⑥檢修鐵罐數(shù)量N2=N1＊（T1+T2）＊24/T0/T3=18＊（84+19）＊24/6.6/1200=5.6≈6（個(gè)）

4 魚(yú)雷罐總購(gòu)置數(shù)量

N總=N1+N2=18+6=24，即運(yùn)行18個(gè)、檢修6個(gè)。

因此，在集團(tuán)制定魚(yú)雷罐購(gòu)置計(jì)劃書(shū)時(shí)，就是按照前文推算出的總需求數(shù)量（24個(gè)），向大連重工提前下達(dá)的采購(gòu)計(jì)劃。

5 實(shí)踐成效

北營(yíng)廠區(qū)當(dāng)初設(shè)計(jì)性提出的魚(yú)雷罐購(gòu)置計(jì)劃，經(jīng)過(guò)近八年的實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)，當(dāng)初計(jì)劃是準(zhǔn)確、合理的，并在實(shí)踐中取得了較好的成效：①既滿足了高爐生產(chǎn)所需，高爐沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)因?yàn)轸~(yú)雷罐的缺少而造成的減產(chǎn)或停產(chǎn)；②又保證了魚(yú)雷罐的高效率運(yùn)行，目前日均運(yùn)轉(zhuǎn)率在3.2次/日，處于全國(guó)同行業(yè)較好水平。魚(yú)雷罐的高效率運(yùn)行，有效的減少了鐵水在運(yùn)輸過(guò)程中的溫降，為煉鋼工序節(jié)省了較多能耗，將帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益；③同時(shí)，還節(jié)約了大量的資金開(kāi)支，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

6 結(jié)語(yǔ)

北營(yíng)公司對(duì)魚(yú)雷罐配置數(shù)量理論測(cè)算方案進(jìn)行了有效的應(yīng)用，并結(jié)合自身實(shí)際進(jìn)行了合理的細(xì)化和完善，保證了所采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的合理性，確保了測(cè)算結(jié)論數(shù)據(jù)的可行性，其推算過(guò)程具有較強(qiáng)的可操作性；后期生產(chǎn)實(shí)踐表明當(dāng)初的推算準(zhǔn)確、高效，可供其他鋼鐵廠設(shè)計(jì)選型參考借鑒[2]。