鱼雷罐购置数量测算方案在本钢北营厂区的应用与实践

2021-11-24王俊清

商品与质量 2021年10期

王俊清

本钢集团北营炼铁厂辽宁本溪 117000

辽宁省本钢集团北营厂区原就具备700万吨生铁的生产能力，但主体生产设备均为炉容在350-530m3的小型高炉，共计13座。随着国家钢铁行业产业规划和节能减排升级要求，北营厂区在2012年开始陆续新建了两座3200m3大高炉，以等量置换替代原有的小高炉群。

由于主体设备（高炉）进行了彻底的升级改造，单座高炉的出铁量就由原来的75吨/小时提高至340吨/小时，原来一直使用的75吨敞口罐（梨形小罐）运输模式，就不能适应新的生产节奏了，高温熔融状态的铁水如何安全、快速地从高炉运输到下一道工序（钢厂转炉），就成为了不得不面对的棘手问题。于是，考虑引进鱼雷型混铁车作为今后的铁水运输工具[1]。

鱼雷型混铁车（以下简称鱼雷罐）是钢铁冶金企业从高炉运输高温熔融状态的铁水至转炉、铸铁等下道工序，并进行倾翻铁水作业的专用运输车辆。鱼雷罐具有盛装铁水容量大、保温性能好、节约能源降低消耗、机动性强、改善作业环境、工艺流程简化等优点。

由于鱼雷罐属于特种专用设备，制造工期长，需要提前两年预定；再加上鱼雷罐的造价非常高，若购置数量多了，将造成企业资金的浪费；购置数量少了，将出现高炉减产、停产。因此鱼雷罐购置数量计划的准确度，就显得尤为重要。

由于鱼雷罐在北营厂区属于新生事物，一切从零开始，没有任何可借鉴参考的，经反复研究分析，并结合现场生产实际，通过不断摸索，终于实践性的探索出了一套鱼雷罐需求数量测算方案。

1 鱼雷罐的基本情况

北营厂区选购的鱼雷罐是大连重工制造的320t鱼雷罐，自重280吨，铁水装载能力320吨，罐体外形长25.8米、宽3.8米、高4.5米，罐口直径1.4米，用火车机车牵引在铁轨上行驶进行往返运输。

2 鱼雷罐的运行数量N1

N1=N0＊（T0/24）＊N＊S公式中：N1--运行铁罐数量；N0--高炉出铁时的配罐数量；T0--铁罐平均运行周期（小时）；N--昼夜出铁次数；S--高炉总座数。

2.1 N0的确定

北营厂区3200m3高炉计划日产量为8200吨/日，每天出铁10次，每个鱼雷罐的安全铁水装载能力为300吨，则高炉每次出铁时需配备鱼雷罐数量N0=8200/10/300=2.7≈3个。

2.2 T0的确定

（1）准备出铁及接铁过程占用时间。按照生产实际需要，鱼雷罐需在出铁前20分钟配备到位，每个鱼雷罐可装载铁水300吨，铁流流速为6吨/分钟，则接铁水时间为300/6=50分钟。则准备出铁及接铁水过程占用时间为20+50=70分钟。

（2）线上运行占用时间。北营厂区炼钢系统与炼铁系统之间相距较远，铁路运距大致在6.3千米；鱼雷罐属于重负荷运行，运行速度必须控制在8km/h内，则往返运行时间将达到6.3/8＊60＊2≈100分钟。

（3）钢厂翻铁占用时间。由于北营炼钢厂一钢钢包的装载能力为40吨/包、二钢为150吨/包，据现场实际测得每个鱼雷罐在一钢需240分钟、在二钢需70分钟才能翻净，则在钢厂的平均翻铁占用时间为（240+70）/2=160分钟。

（4）罐口清理及扒渣占用时间。鱼雷罐在钢厂翻完后，由于罐口及罐内会存留部分残渣，需要到扒渣间进行清理，据现场实际测得罐口处理需10分钟，扒渣处理需20分钟，则罐口处理及扒渣占用时间为10+20=30分钟。

（5）鱼雷罐运行周期总占用时间。鱼雷罐平均运行周期T0=70+100+160+30=360分钟=6小时。

2.3 N的确定

3200m3高炉目前实际昼夜出铁次数N=10次。

2.4 S的确定

3200m3高炉总座数S=2座。

2.5 N1的最终确定

将以上确定的相关参数带入计算公式，则大高炉区域运行铁罐数量N1=N0＊（T0/24）＊N＊S=3＊（6/24）＊12＊2=18（个）

3 鱼雷罐检修数量N2

N2=N1＊（T1+T2）＊24/T0/T3

公式中：N3----检修铁罐数量；N1----运行铁罐数量；T1----耐材检修时间；T2----走行检修时间；T0----铁罐运行周期；T3----铁罐两次大修期间的运行次数

其中：①运行铁罐数量N1=18个；②鱼雷罐耐材检修时间T1=84天（计算过程：中修17天+中修17天+中修17天+小修11天+大修22天=84天）；③走行检修时间T2=19天（计算过程：（年修15天＊3年+大修30天）/4年=19天）；④铁罐运行周期T0=（6＊18+8.5＊6）/（18+6）=6.6小时；⑤铁罐两次大修期间运行次数T3=1200次；⑥检修铁罐数量N2=N1＊（T1+T2）＊24/T0/T3=18＊（84+19）＊24/6.6/1200=5.6≈6（个）

4 鱼雷罐总购置数量

N总=N1+N2=18+6=24，即运行18个、检修6个。

因此，在集团制定鱼雷罐购置计划书时，就是按照前文推算出的总需求数量（24个），向大连重工提前下达的采购计划。

5 实践成效

北营厂区当初设计性提出的鱼雷罐购置计划，经过近八年的实际生产实践检验，当初计划是准确、合理的，并在实践中取得了较好的成效：①既满足了高炉生产所需，高炉没有出现过因为鱼雷罐的缺少而造成的减产或停产；②又保证了鱼雷罐的高效率运行，目前日均运转率在3.2次/日，处于全国同行业较好水平。鱼雷罐的高效率运行，有效的减少了铁水在运输过程中的温降，为炼钢工序节省了较多能耗，将带来很大的经济效益；③同时，还节约了大量的资金开支，实现了企业经济效益最大化。