專利名稱：準(zhǔn)軌異型大容量罐車運(yùn)輸鐵水系統(tǒng)與工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種準(zhǔn)軌異型大容量罐車運(yùn)輸鐵水系統(tǒng)與工藝，適用 于大型鋼鐵廠鐵鋼間鐵水運(yùn)輸。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)鐵水運(yùn)輸方式可歸納為以下四種模式
(1) 高爐一受鐵溝一混鐵爐一兌鐵包一轉(zhuǎn)爐模式
(2) 高爐一受鐵罐一混鐵爐一兌鐵包一轉(zhuǎn)爐模式
(3) 高爐一受鐵罐一兌鐵包一轉(zhuǎn)爐模式
(4) 高爐一魚雷罐車一兌鐵包一轉(zhuǎn)爐模式
第一、二種模式都適用中小轉(zhuǎn)爐流程，如承德鋼廠、濟(jì)鋼等。
該模式存在以下問題
(1) 降低鐵水溫度達(dá)50。C;
(2) 鐵水在爐內(nèi)一般平均等待時(shí)間為lh，不僅增加了熱量損失，
而且容易
出現(xiàn)鐵水回硫現(xiàn)象，如濟(jì)鋼的平均回硫達(dá)0.005%;
(3) 環(huán)境污染大，煙塵搜集困難；
(4) 混鐵爐需要加熱保溫，燃料為煤氣、天然氣等，能源消耗 較大。
第三種模式是受鐵罐和轉(zhuǎn)爐容量不匹配時(shí)，需要將鐵水從受鐵
罐倒入兌鐵包。如日本JFE福山廠，我國(guó)也有類似情況， 一般屬于
老廠改造。由于該模式缺少緩沖調(diào)節(jié)功能，因此屬于淘汰模式。
第四種模式是目前大中型高爐一轉(zhuǎn)爐流程較為普遍采用的傳統(tǒng) 模式，如寶鋼等。
魚雷罐車運(yùn)輸方式是在普通敞口罐運(yùn)輸方式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái) 的一種先進(jìn)的運(yùn)輸方式。由于該方式具有機(jī)動(dòng)性能好、操作連貫、 靈活、保溫性能好、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，而且還具有鐵水預(yù)處理、調(diào) 整鐵水溫度、成分、重量以及緩沖等功能，取消了混鐵爐，因此受 到了冶金界的青，。盡管該運(yùn)輸方式有很多優(yōu)點(diǎn)，但與現(xiàn)代冶金工 藝所追求的高效益、低能耗目標(biāo)比仍然存在差距。 一方面，魚雷罐 車運(yùn)輸方式雖具有三脫，脫硫、脫磷、脫硅的功能，但不能實(shí)現(xiàn)全 量三脫，三脫效果較差，效率低。另一方面，需建設(shè)倒灌坑，增加 倒包工序環(huán)節(jié)，工序環(huán)節(jié)多，投資大，生產(chǎn)效率低。再則是環(huán)境條 件沒有得到根本的改善，能耗仍然較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服傳統(tǒng)準(zhǔn)軌鐵水運(yùn)輸環(huán)節(jié)多、生產(chǎn)效率低、熱損失大、 能耗高、三脫效果較差、 一次性投資大、運(yùn)行成本高等問題，本發(fā) 明提供一種準(zhǔn)軌異型大容量罐車運(yùn)輸鐵水系統(tǒng)及其工藝。
本發(fā)明涉及一種大容量罐車運(yùn)輸鐵水系統(tǒng)，其特征在于1)，運(yùn) 輸鐵水線與煉鋼車間平行布置，2)、高爐與煉鋼車間緊密布置，直線 距離900-IOOO米，3)、高爐與煉鋼車間設(shè)置有運(yùn)輸鐵水的鐵水罐車， 4)、煉鋼車間與鐵水鐵路調(diào)車場(chǎng)之間設(shè)有檢罐間，5)、在出鐵場(chǎng)接鐵 位置的軌道上安裝連續(xù)稱量的軌道衡，6)、設(shè)置有智能運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)。
鐵水罐車的大車架采用車體的重心較低外包式框架結(jié)構(gòu)并采用 二軸標(biāo)準(zhǔn)軌距轉(zhuǎn)向架，設(shè)12-16根軸。
鐵水罐設(shè)為矮胖型平底鐵水罐，罐口平面采用拋物線型，鐵水 罐采用可滿足脫硫扒渣和向轉(zhuǎn)爐兌鐵的要求大小嘴，設(shè)軟連接副鉤 提柄用包帶連接鐵水罐底，并從大車架內(nèi)側(cè)穿出。鐵水罐容量200-350噸，鐵水罐上設(shè)置一罐蓋。 智能運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)包括車號(hào)、罐號(hào)識(shí)別系統(tǒng)、GPS定位系統(tǒng)、
鐵水罐、車檢測(cè)系統(tǒng)、機(jī)車無(wú)線遙控系統(tǒng)、道岔微機(jī)控制系統(tǒng)、計(jì)
算機(jī)模擬調(diào)度和監(jiān)控系統(tǒng)。
一種使用大容量罐車運(yùn)輸鐵水系統(tǒng)的工藝，包括高爐出鐵水、
鐵水運(yùn)輸、鐵水預(yù)處理，轉(zhuǎn)爐煉鋼，其特征在于本發(fā)明采用如下
1) 、利用該鐵水罐采用KA法脫硫工藝進(jìn)行鐵水脫硫、脫硅 處理；
2) 、采取專用脫磷轉(zhuǎn)爐與脫碳轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)冶煉工藝。
本發(fā)明的有益效果是該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用后至少提高鐵水溫度30 °C。按提高溫度3(TC計(jì)算，降低能耗為7.22kg標(biāo)煤/噸鋼。1000萬(wàn) 噸規(guī)模的鋼鐵廠每年可降低生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)費(fèi)約6355. 79萬(wàn)元，并節(jié)約一 次性投資約4103. 87萬(wàn)元。由于避免了鐵水倒灌作業(yè)；每年可減少 煙塵排放約4700t，基本解決煉鋼廠內(nèi)的石墨飛塵污染。環(huán)保效益好。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。 圖l為本發(fā)明的系統(tǒng)平面圖； 圖2為鐵水罐車立剖面圖； 圖3為鐵水罐車側(cè)剖面圖
圖中1、鐵水運(yùn)輸線、2、煉鋼車間8、高爐，9、高爐鐵水計(jì) 量裝置，10、智能運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)，11、車號(hào)、罐號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，12、 無(wú)線遙控機(jī)車，13、調(diào)車場(chǎng)，14、檢罐間，15、罐、車檢測(cè)系統(tǒng)，
16、鐵水罐車，18、加蓋、卸蓋裝置，19、脫硫間，20、脫磷、脫
硅轉(zhuǎn)爐，21、修罐間，22、脫碳爐，24、異型大容量鐵水罐，25、
鐵水罐耳軸，26、外包式框架結(jié)構(gòu)大車架，27、軸承，28、操作室，
29、 二軸轉(zhuǎn)向架，30、小底架，31、車鉤，32、軟連接副鉤提柄，
33、支座，34小嘴，35大嘴。
具體實(shí)施例方式
由圖l所示，
1、 鐵水運(yùn)輸線1平行直線進(jìn)煉鋼車間2
經(jīng)對(duì)鐵水運(yùn)輸線1進(jìn)煉鋼車間2的方式進(jìn)行分析，鐵水運(yùn)輸線1 垂直進(jìn)煉鋼車間2的方式需機(jī)車摘、掛作業(yè)，不利于煉鋼生產(chǎn)組織 運(yùn)輸，且運(yùn)輸作業(yè)不安全，故確定短界面技術(shù)必須采用鐵水運(yùn)輸線1 平行直線進(jìn)煉鋼車間2的方式。
2、 高爐8緊靠煉鋼車間2布置
短界面技術(shù)要求鐵水運(yùn)輸線路平直、短捷.，以確保鐵水罐安全 可靠運(yùn)行，并加速鐵水罐的周轉(zhuǎn)，減少鐵水和空罐的溫降。根據(jù)大 敞口罐溫降曲線分析，鐵水運(yùn)輸線1與煉鋼車間2直線距離在900m 1000m之間比較合適，因此要求高爐8緊靠煉鋼車間2布置。
3、 在煉鋼車間2與鐵水鐵路調(diào)車場(chǎng)13之間設(shè)一座約1000012的檢罐 間14
檢罐間的主要功能是對(duì)返回的空罐進(jìn)行檢查和處理，其目的是 為了防止罐位不正、空罐粘渣、灌嘴掛渣、罐底積存殘?jiān)⒐抟r超 標(biāo)運(yùn)用等。同時(shí)采取在罐嘴噴涂防粘渣劑或在滿足鐵水預(yù)處理及兌 鐵要求的前提下，盡量縮小罐嘴及罐容等措施，預(yù)防粘渣。
4、 在出鐵場(chǎng)接鐵位的軌道上安有進(jìn)行連續(xù)稱量高爐鐵水計(jì)量裝置9
為確保鐵水定量裝入轉(zhuǎn)爐，除在轉(zhuǎn)爐兌鐵水之前進(jìn)行計(jì)量外， 還應(yīng)在高爐出鐵過程中進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量和控制。具體方案是在高爐下 每一條鐵路線的受鐵位安設(shè)應(yīng)力傳感式軌道衡，計(jì)量精度控制在士2 %。范圍之內(nèi)，計(jì)量信息由鋼廠統(tǒng)一管理和控制。為了避免高爐出鐵 超出標(biāo)定鐵水重量或溢出鐵水罐，在高爐出鐵口設(shè)置液位計(jì)。
5、 高爐平臺(tái)適量加寬、抬高，高爐主膠帶通廊延長(zhǎng)
為了適應(yīng)大容量鐵水車的運(yùn)輸要求，高爐下鐵路線間距由6. 2m 加寬到7.0m，高爐平臺(tái)加寬，鐵口標(biāo)高加高，確定高爐平臺(tái)凈高為 6700mm。
6、 設(shè)置智能運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)
為了科學(xué)管理，快速周轉(zhuǎn)鐵水罐，鐵水運(yùn)輸設(shè)置了智能運(yùn)輸調(diào) 度系統(tǒng)IO，包括車號(hào)、罐號(hào)識(shí)別系統(tǒng)ll， GPS定位系統(tǒng)、鐵水罐、 車檢測(cè)系統(tǒng)15、機(jī)車無(wú)線遙控系統(tǒng)12、道岔微機(jī)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī) 豐莫擬調(diào)度和監(jiān)控系統(tǒng)等。
7、 設(shè)置在敞口鐵水罐上加蓋的加、卸蓋裝置18
為減少鐵水的溫降，以獲得最大的溫降效益，需在敞口鐵水罐 上加蓋，力n、卸蓋裝置18設(shè)在煉鋼車間內(nèi)，卸蓋采用磁吊方式。
8、 適當(dāng)增加鐵水罐數(shù)量
短界面技術(shù)實(shí)現(xiàn)了鐵-鋼間的短界面連接。為具備緩沖功能，則 采取增加鐵水罐數(shù)量的方式來(lái)調(diào)節(jié)高爐的生產(chǎn)節(jié)奏。鐵水罐數(shù)量按 調(diào)節(jié)4小時(shí)出鐵的鐵水量計(jì)算。若煉鋼連鑄車間檢修或事故狀態(tài)超
過4小時(shí)，則通過采取高爐休風(fēng)措施來(lái)解決。
9、 優(yōu)化運(yùn)輸組織方案，加快鐵水罐的周轉(zhuǎn)
為加快鐵水罐的周轉(zhuǎn)，鐵水運(yùn)輸組織方式采取成組固定循環(huán)運(yùn) 輸，重罐按每列1罐，空罐按每列2罐組織。
10、 設(shè)計(jì)新型鐵水罐
新型鐵水罐具備高爐受鐵容器、儲(chǔ)運(yùn)容器、預(yù)處理容器和兌入 容器的"四位一體"功能，通過優(yōu)化轉(zhuǎn)爐布置方案，將傳統(tǒng)鐵水罐 的大小包嘴減小lOOOram，使鐵水罐的總高度控制在6150mm，比傳統(tǒng) 的300t鐵水罐矮lOOOmm。
11、 設(shè)計(jì)新型300t鐵水罐車
新型300t鐵水罐車按標(biāo)準(zhǔn)軌距設(shè)計(jì)，在國(guó)內(nèi)外尚無(wú)先例。為降 低鐵水罐車合成重心高度，新型300t鐵水罐車支撐采用外包式框架 結(jié)構(gòu)，前后支撐，以取代傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架心盤上支撐式結(jié)構(gòu)，該方案使 鐵水罐外底面距軌面高只有200 300mm，其合成重心高度比上支撐 式結(jié)構(gòu)低700mm。新型300t鐵水罐車總高度為6450mm，總寬度為 6100mm，總長(zhǎng)度為24700mm，罐車加長(zhǎng)對(duì)集中載荷分布更有利，可大 大減輕鐵水罐車隊(duì)軌道結(jié)構(gòu)的影響。
根據(jù)煉鋼工藝布置、主要工藝參數(shù)和高爐平臺(tái)的設(shè)計(jì)，選擇圖2 中異型大容量鐵水罐24，鐵水罐采用碳素鋼板焊接而成，經(jīng)過計(jì)算， 耳軸25采用20MriMo鍛鋼焊接而成；經(jīng)計(jì)算，鐵水罐車大車架26采
用外包式框架結(jié)構(gòu)，選用高強(qiáng)度碳素鋼板焊接而成；為減少維護(hù)量， 選擇進(jìn)口軸承27;為便于瞭望，設(shè)操作室28;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，選擇
二軸轉(zhuǎn)向架8個(gè)，共設(shè)16根軸，設(shè)小底架30連接轉(zhuǎn)向架；采用C 級(jí)鋼13A型下作用小間隙車鉤；鐵水罐24設(shè)軟連接副鉤提柄32，設(shè) 支座33。
一種使用準(zhǔn)軌異型大容量罐，運(yùn)輸鐵水系統(tǒng)的工藝，包括高爐 出鐵水、鐵水運(yùn)輸、鐵水預(yù)處理，轉(zhuǎn)爐煉鋼，其中
1) 、利用鐵水罐24采用KA法脫硫工藝進(jìn)行鐵水脫硫、脫硅 處理，
2) 、采取專用脫磷轉(zhuǎn)爐20與脫碳轉(zhuǎn)爐22雙聯(lián)冶煉工藝。
異型大容量鐵水罐受鐵一鐵水計(jì)量一鐵水罐加蓋一鐵水罐車運(yùn) 行一煉鋼車間鐵水跨鐵水罐摘蓋一吊車吊起鐵水罐至鐵水扒渣車一 在罐內(nèi)脫硫扒渣一吊車吊起鐵水罐將鐵水兌入轉(zhuǎn)爐一空罐返回鐵水 車一加蓋一到檢罐間檢罐一運(yùn)行一高爐下開始受鐵
鐵水離線三脫，設(shè)有專用脫磷、脫硅轉(zhuǎn)爐的雙聯(lián)工藝。
為了既能降低鐵水罐車的合成重心，以確保罐車運(yùn)行穩(wěn)定，又 能提高三脫效率，則采取脫磷、脫硅轉(zhuǎn)爐與脫碳轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)冶煉工藝， 鐵水罐離線在煉鋼車間內(nèi)進(jìn)行三脫，構(gòu)筑高效、低成本的潔凈鋼生 產(chǎn)平臺(tái)。
權(quán)利要求
1、一種準(zhǔn)軌異型大容量罐車運(yùn)輸鐵水系統(tǒng)，其特征在于1)，運(yùn)輸鐵水線(1)與煉鋼車間(2)平行布置，2)、高爐(8)與煉鋼車間(2)緊密布置，直線距離900-1000米，3)、高爐(8)與煉鋼車間(2)設(shè)置有運(yùn)輸鐵水的鐵水罐車(16)，4)、煉鋼車間(2)與鐵水鐵路調(diào)車場(chǎng)(13)之間設(shè)有檢罐間(14)，5)、在出鐵場(chǎng)接鐵位置的軌道上安裝連續(xù)稱量的計(jì)量裝置(9)，6)、該系統(tǒng)設(shè)置有智能運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)(10)。
2、如權(quán)利要求l所述的準(zhǔn)軌異型大容量罐車運(yùn)輸鐵水系統(tǒng)，其 特征在于鐵水罐車(16)的大車架(26)采用車體的重心較低外包 式框架結(jié)構(gòu)并采用二軸轉(zhuǎn)向架(29)，設(shè)12-16根軸，采用標(biāo)準(zhǔn)軌距轉(zhuǎn) 向架(29)。
3、 如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)軌異型大容量罐車運(yùn)輸鐵水系統(tǒng)，其 特征在于鐵水罐為矮胖型平底鐵水罐(24)，罐口平面采用拋物線 型，鐵水罐采用可滿足脫硫扒渣和向轉(zhuǎn)爐兌鐵的要求大小嘴(35、 34)，設(shè)軟連接副鉤提柄(32)用包帶連接鐵水罐(24)底，并從大 車架(26)內(nèi)側(cè)穿出。
4、 如權(quán)利要求l所述的準(zhǔn)軌異型大容量罐車運(yùn)輸鐵水系統(tǒng)，其 特征在于鐵水罐容量200-350噸。
5、 如權(quán)利要求l所述的準(zhǔn)軌異型大容量罐車運(yùn)輸鐵水系統(tǒng)，其特征在于鐵水罐上設(shè)置一罐蓋。
6、 如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)軌異型大容量罐車運(yùn)輸鐵水系統(tǒng)，其特征在于智能運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)包括車號(hào)、罐號(hào)識(shí)別系統(tǒng)(11)、 GPS定位系統(tǒng)、鐵水罐、車檢測(cè)系統(tǒng)(15)、機(jī)車無(wú)線遙控系統(tǒng)(12)、 道岔微機(jī)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)模擬調(diào)度和監(jiān)控系統(tǒng)。
7、 一種使用準(zhǔn)軌異型大容量罐車運(yùn)輸鐵水系統(tǒng)的工藝，包括高爐出鐵水、鐵水運(yùn)輸、鐵水預(yù)處理，轉(zhuǎn)爐煉鋼，其特征在于1) 、利用鐵水罐(24)采用KA法脫硫工藝進(jìn)行鐵水脫硫、 脫硅處理，2) 、采取專用脫磷轉(zhuǎn)爐(22)與脫碳轉(zhuǎn)爐(20)雙聯(lián)冶煉工藝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種準(zhǔn)軌異型大容量罐車運(yùn)輸鐵水系統(tǒng)與工藝，適用于大型鋼鐵廠鐵鋼間鐵水運(yùn)輸。其特征在于1)鐵水運(yùn)輸線與煉鋼車間平行布置，2)高爐與煉鋼車間緊密布置，直線距離900-1000米，3)高爐與煉鋼車間設(shè)置有運(yùn)輸鐵水的鐵水罐車，4)煉鋼車間與鐵水鐵路調(diào)車場(chǎng)之間設(shè)有檢罐間，5)在出鐵場(chǎng)接鐵位置的軌道上安裝連續(xù)稱量的計(jì)量裝置，6)設(shè)置有智能運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)準(zhǔn)軌鐵水運(yùn)輸環(huán)節(jié)多、生產(chǎn)效率低、熱損失大、能耗高、三脫效果較差、一次性投資大、運(yùn)行成本高、環(huán)境條件差等問題。
文檔編號(hào)B22D41/12GK101108419SQ20071012009
公開日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2007年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月9日
發(fā)明者巍 何, 蘭新輝, 向春濤, 唐曉進(jìn), 張德國(guó), 張福明, 彬 文, 勇 李, 楊春政, 濤 王, 高善武, 鋼 魏 申請(qǐng)人:首鋼總公司;首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司