湖州地磅为钢铁行业提供完善的物流称重解决方案
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湖州地磅为钢铁行业提供完善的物流称重解决方案

点击数:6515  时间:2020-06-20 10:46:21
 
钢铁企业在物流运输过程中,湖州地磅称重是必不可少的一项设备。本文利朗衡器带大家认识一下湖州地磅是如何为钢铁行业提供称重解决方案的。
一、钢铁工业的基本生产流程与物流
钢铁工业是国民经济的重要基础产业,是国之基石。钢铁产业企业,是大型制造企业,又是大型的物流企业。我国年产千万吨钢的钢铁企业十多家,年产百万吨钢的钢铁企业百家以上,拥有一个庞大的物流网络。
湖州地磅称重钢铁货物
(一)钢铁产业企业的庞大物流网络系统。由钢铁生产流程构成的物流如图1所示。

(二)钢铁生产工艺流程简介

钢铁是怎样炼成的?钢铁生产工艺流程简图如图2所示。

第一,选矿备料。铁矿石是炼钢铁的主要原料。第二,烧结和炼焦。炼铁用矿石的铁含量须均匀,必须烧结为烧结矿和球团矿;焦炭是高炉冶炼的主要燃料。第三、高炉炼铁。高炉炼铁是钢铁冶炼过程中最重要的环节,生产出来的主要产品是铁水(或铸铁)。高炉生产是连续进行的。第四,炼钢。钢铁厂的炼钢,将“铁水”或“废钢”加料冶炼成“型钢”。炼钢,主要有转炉炼钢(普通钢)和电炉炼钢(特种钢)。第五,铸钢。连续铸造是将钢水(液)转变成钢坯的过程。第六,轧钢。钢坯必须进行轧制以后,才能成为合格的钢材产品。轧钢工艺有热轧和冷轧。


二、钢铁企业物流系统
由上述钢铁生产工艺流程构成了一个庞大的物流系统,综合性钢铁企业内部物料转运流程如图3所示。

(一)进厂物流

钢铁产业企业进厂大宗物料,主要有铁矿石(块矿,粉矿)、煤炭、焦炭、石灰石、废钢、合金料等。进料量约为钢产出量的6倍左右,如一家年产钢量为一千万吨的钢企,其进厂物料量将达约六千万吨左右;物料物流来源于千家万户的原材料供应厂商、厂矿。
 

(二)内转物流

钢铁产业企业的内转物流,是一个非常复杂庞大的流转系统。内转物流流量,约是产出出厂物流的6倍~10倍。钢铁产业企业内转物流流量大,频次多。如矿场的矿石进烧结厂,煤场的煤料进炼焦厂,炼焦厂的焦炭进炼铁厂,炼焦厂的焦炭进烧结厂,烧结厂的烧结矿进炼铁厂,炼铁炉料(如石灰,石英)进炼铁厂,炼铁厂的铁水进炼钢厂,炼钢厂的钢水粗炼转精炼,炼钢厂的钢水转钢坯连铸,炼钢厂的钢坯进轧钢厂,轧钢厂的钢材入库存,轧钢厂的废次材转炼钢厂等等。

(三)出厂物流。主要是钢材、钢坯、炼铁副产品、炼焦副产品的出厂。

(四)生产工艺过程配料物流

炼焦生产的(煤种达六七种)配煤配料,烧结矿(多种矿石矿粉)生产的配料,炼铁生产的配料,炼钢(转炉、电弧炉)生产的配料。

(五)企业物流中的信息变化

钢铁产业的物流运转过程中,物资要经历“数量、物理、化学”的变化,形成钢铁产业复杂的物流网络,同时也派生了复杂的信息流网络。

(1)钢铁企业物流中的信息变化

1)数量由多变少(如矿石烧结成球团矿,炼成铁水,重量数量按倍率比例缩小)。

2)几何形体由大变小(如矿石的粗破、中破、细破到球磨至200目粒度)。

3)物体体积由小变大(如由矿石矿粉→炼结成烧结矿→铁水→钢水→钢坯→钢材)。

4)物质物理变化(如矿粉高温烧结成球团矿、炼铁炼钢固态变液态,钢水液态连铸成固态钢坯);

5)物质化学变化(如矿粉烧结、炼焦、炼铁、炼钢中的化学反应)。

(2)钢铁企业物流中的称重计量检测

钢铁产业企业内转物流流量大,频次多,是企业物料计量最繁多的项目内容。一般综合性钢铁企业的物流流程如图3。企业物流中的物质都需要称重计量。

1)钢铁产业企业厂际、车间之间或重大工序间的物料流转量的称重计量。

2)企业钢铁生产工艺过程的配料配比(炼焦焦煤配煤,烧结配料,高炉炼铁配料,炼钢加料铁水,加料合金,加料废钢等)的称重计量。

3)企业内部产品产量的称重计量。如烧结矿产量,焦炭产量,钢坯产量,钢材产量,炼铁副产品产量,炼焦副产品产量等。

4)质量检验检测的称重计量。如进厂矿石料含矿比重检测,进厂煤炭质量检测,进厂废钢料检测,进厂铁合金料检测等。

三、钢铁企业物料计量衡器
物料称重计量信息,主导着钢铁企业的物流信息和生产信息流。

钢铁企业物流信息,主要由物料称重衡器检测获取。在钢铁企业生产经营管理过程中,从最初的矿山生产选矿到炼焦、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等一系列生产指挥,以及质量控制与产品营销,都是以衡器计量的信息流指导着企业生产物流,钢铁企业有一个庞大的衡器网络为物流计量服务。

(一)钢铁企业物料计量衡器配置类别
钢铁企业物流计量衡器配置的规格量程包揽从大型到微型(大到几百吨的轨道衡,小到微天平),衡器类别包揽自动衡与非自动衡,称重信息传送包揽了有线传输与无线传输,承载机构包揽了各种承载器(秤体)结构,称量方式包揽了静态与动态、固定与移动。

(1)进出厂物料计量衡器配置
钢铁产业企业的物料数量巨大,进厂和出厂物料一般通过火车、汽车、船舶等运输。

1)轨道运输物料计量,采用通用轨道衡,如:单台面、双台面动态轨道衡、静态轨道衡。

2)汽车运输物料计量,采用单台面、双台面、多台面汽车衡。

3)船装散料计量,采用码头电子皮带秤。

(2)企业内部厂际、车间之间的物料转运计量衡器配置
1)企业原料场进焦化厂的煤料计量,电子皮带秤。

2)企业原料场进烧结厂的矿料矿粉计量,电子皮带秤。

3)企业原料场进炼钢厂的废钢、合金料计量,电子汽车衡,电子平台秤。

4)企业原料场进炼铁厂的炉料计量,电子汽车衡,电子平台秤。

5)炼焦进炼铁的焦炭计量,电子皮带秤。

6)烧结矿进炼铁的计量,电子皮带秤。

7)炼铁送炼钢的铁水计量,一般采用轨道运输,轨道衡(不停运不断轨快装,整体式,或连轨式或轨枕一体化的电子轨道衡),大型高炉铁水运输的称重计量还有特大型“鱼雷罐轨道衡”,铁水包计量采用钢包电子秤。

8)炼钢厂进轧钢厂的钢坯计量,采用辊道电子秤。

9)轧钢厂钢材打包计量,钢材入库计量,采用辊道电子秤。

(3)生产工艺配料计量衡器配置
1)炼焦配煤配料计量,配料电子皮带秤或配料料斗电子秤。

2)炼焦加煤,在焦炉炉顶设有宽轨轨道车送煤,加煤量的称重计量,配备特种宽轨轨道衡。

3)烧结矿配料计量,配料料斗电子秤或电子皮带秤。

4)高炉炼铁配料计量,配料料斗电子秤,高炉助燃烧喷煤粉计量,采用螺旋管道式电子秤。

5)炼钢厂钢水精炼过程中的称重计量,一般采用轨道运输,采用“不断轨轨道衡”称重计量(如发明专利连轨式与轨枕一体化的电子轨道衡),或采用钢包电子秤。

6)炼钢厂精炼加合金料、废钢料计量,平台电子秤。

7)炼钢厂钢水吊运计量,无线行车电子秤,炼钢厂钢水连铸中钢包钢水测重控制采用特制钢包电子秤。

(4)质量检验控制计量衡器配置
在钢铁生产过程中在质量检验控制,由衡器检测确定产品和原料的优与劣,确认产品的优质与废次。

一般用Ⅲ级以上衡器或Ⅱ级以上电子天平来评价进厂来料和生产产品的化学成分,检测出厂钢材的成份或质量。

1)进厂煤料、矿料比重比率质量检测分析计量,采用电子天平。

2)钢铁成份分析,采用电子天平。

3)为冶炼服务的生产过程中,还有铁合金的冶炼、石墨电极制造等质量检测分析的称重计量。

由上述物料计量衡器配置可知,钢铁企业生产经营用称量装置的配置,是一个全方位的“天上、空中、地上、地下、前后左右的立体型的衡器网”。天上(焦炉炉顶加煤计量,高炉上料计量等);空中(各车间的行车吊车计量等);地上(矿料,煤料皮带运输物料计量,辊道运送钢坯钢材计量,轨道车钢水包计量等);地下(高炉水渣副产品计量,焦化副产品包装计量等);前(进厂物料入堆场前计量,各厂车间生产前物料计量等);后(产品出厂计量,各厂车间产品转出产量计量等)。

(二)物料计量衡器要适应钢铁企业的特殊性需求
(1)钢铁企业高温环境影响计量运行的因素
钢铁企业的高温环境条件下,环境温度高,尘土多、各种湿气(汽)多、噪声大、干扰大。

高温环境影响计量运行的主要不利因素有:

1)环境温度高于70℃以上甚或更高。如钢水温度高达1650℃左右,钢水包称量装置的环境温度达到200℃以上,称重传感器要求耐高温≥200℃以上,现场信号传输电缆要求耐高温≥250℃。

2)使用环境差,干扰多,传感器采集的重量信号传输困难。称重信号需要有特殊的传输方式和抗干扰能力。

3)称重显示仪表因电子元器件工作温度限制,须远离高温区。

4)在钢铁生产现场,时有钢水钢渣溢出,器件与电缆容易被烧损,传感器与信号电缆安装必须具有防烧损设计。

5)高温环境中需计量的往往是笨、大、黑、粗物件,载重吨位大,冲击力大,传感器容易受损,秤体须抗冲击力强。

6)高温环境中的计量,往往是在移动中计量,操作时间短,须要快速操作,要求快速准确,要求称重信号的采集要响应快速。

7)温度突(梯)变的不确定性,是高温环境影响计量器具不稳定的最大威胁。

钢铁企业高温环境影响因素的存在,给高温环境现场计量衡器的设计制造安装与操作带来了特殊性要求和难度。

(2)钢铁企业高温环境用衡器须进行相应的设计改造
钢铁企业高温环境影响因素的存在,计量衡器需围绕“耐高温”主题来进行设计改造。

耐高温称重技术,需要重点解决称重传感器、承载器(秤体)装置、称重信号传输的耐高温难题。

1)称重传感器的选用设计
称重传感器,是称重计量装置的核心元件。钢铁企业高温环境用衡器,首要的是解决称重传感器的耐高温难题,选用或设计生产制造耐高温称重传感器。

2)“嵌入”式设计改造
高温环境用称量装置,除选用耐高温称重传感器之外,还须有特殊性防高温、防烧损、防冲击的特殊设计制造。在冶金企业,高温环境的称重计量,还需要对现场的设备进行技术改造为前提:针对冶金设备的特殊结构而设计相适应的耐高温承载器(秤体),将其“嵌入”、“对接”到冶金设备才能实现称重计量。如:

(1)钢铁产业企业中的辊道运输(如钢坯、钢材)在线计量,称量装置需“嵌入”安装在辊道机下方。

(2)散状物料皮带输送(如矿粉、焦炭、焦粉、煤)在线计量,称量装置需“嵌入”安装在皮带机之上或之下。

(3)轨道运输(如铁水包车、钢水包车、矿车)在线计量,称重装置需“嵌入”安装在钢水包车或相应轨道上。

(4)行车(天车)吊运物资计量,称重装置需“嵌入”安装在行车(天车)上。

(5)料车计量,高炉炼铁的配料料斗车计量,称重装置需“嵌入”安装在高炉的上料装置上;焦炉的加煤计量,称重装置需“嵌入”安装在炼焦炉顶上的加煤车下。

需要如此等等技术改造,才能有效实现计量操作。

3)称重信息的采集传输
高温环境中称重传感器的使用环境一般都非常恶劣,如何将高温区电子秤的称重信号传输处理和显示,是耐高温称重技术研究的重要内容之一。需要研究和寻找高温环境称重信号的采集传输方式。

4)不停产安装
钢铁企业物流计量衡器的安装,需要适应钢铁企业不停产工艺需求。钢铁生产是不间断连续作业,一年之中只有有计划安排生产线短期停产检修。而衡器称量装置往往是安装在生产线上或生产设备上的,这就需要称量装置结构紧凑、简单,安装简便,施工周期短,在不停产状态下实现安装。

5)钢铁企业物流计量衡器需要智能化改造
中国《钢铁工业调整升级规划(2016-2020年)》在钢铁工业升级规划中重点提出“发展智能制造”,加快推进钢铁制造信息化、数字化与制造技术融合发展,钢铁企业要完善基础自动化、生产过程控制、制造执行、企业管理四级信息化系统建设,推进钢铁智能制造标准化工作。

《钢铁工业调整升级规划》要求实现钢铁智能制造工厂和智能矿山。衡器计量产生的称重计量信息是钢铁产业企业信息流的主流,计量衡器装备,需要按《钢铁工业调整升级规划(2016-2020年)》的规划要求进行配置与改造。称量装置需要率先实现“智能化”。

称量装置的“智能化”,重点在于称重信息采集、传输、显示数字化、图象化,人机对话和人工智能,远距离控制,衡器与生产设施“嵌入”结合并相互联锁,实现计量与生产控制自动化。

四、结束语
钢铁产业企业,是大型制造企业,又是大型的物流企业。钢铁企业物流信息,主要由物料称重衡器检测获取。衡器计量,贯穿在钢铁企业生产经营管理全过程。

钢铁企业称量装置的配置,是一个全方位的“立体网”,计量衡器规格量程包揽从大型到微型,衡器类别包揽自动衡与非自动衡,称重信息传送包揽了有线传输与无线传输,承载机构包揽了各种承载器(秤体)结构,称量方式包揽了静态与动态、固定与移动。

钢铁企业的高温环境条件对衡器运行有诸多不利因素。钢铁生产电子衡器的应用,需要进行相应的耐“高温”,“嵌入”式安装和智能化适应性改造,才能适应“基础自动化”与“智能制造”的现代化钢铁企业的计量需求。

在钢铁企业配备的衡器数量多、品种多、结构多,“空、中、地立体衡器网”在“四维”领域为钢铁生产服务。

钢铁企业是衡器产品全方位的实验场,是工业衡器的大型博览会,是衡器产品宏大的科研实验基地,也是衡器产业称重技术大展身手的大舞台。

在《钢铁工业调整升级规划(2016-2020年)》的指引下,衡器产业将在为实施创建“钢铁智能制造工厂和智能矿山”的产业结构调整中,迎来新机遇、新挑战、新发展。


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