摘要：鐵水運輸將高爐煉鐵與轉爐煉鋼車間自然而然的結合在一起，實現了煉鐵與煉鋼之間距離最短、鐵水運送方式最直接、最便利的銜接，中間無任何多餘的運輸工具，最簡潔的「一包到底」，工藝布局緊湊、合理，節省大量建設成本及執行費用。
關鍵詞：短流程;高爐;煉鋼;鐵水運送
鐵水運輸是鋼鐵企業關鍵工藝運輸之一，由於鐵路運輸方式具有載重量大、執行成本低、對運輸貨物適應性強等優勢，自我國現代意義的鋼鐵企業誕生以來，鐵路運輸一直是鋼鐵企業內部鐵水轉運的主導方式。
鐵水輸送的方式需要配置大量的機車，而且占地面積大、投資高、運轉周期長、鐵水溫降大；鐵路運輸的靈活性差，線路限制條件多，鋼鐵企業總平面布置往往受限於鐵路線路設計的要求。
鐵路運送鐵水方式突顯單一化、低速化，已經不能適應鋼鐵企業運輸方式多樣化，高速化的發展方向，變革鐵水運輸方式的要求十分迫切。
近年來，鐵水運輸方式也有所改變，魚雷罐車的使用及一包到底鐵水運輸方法的應用，節省了鐵水運輸的投資及運輸成本，這些方法仍以鐵路運輸為主，而公路運輸鐵水方式受到運量及穩定性的影響目前僅在部分高爐使用。
隨著國民經濟的高速發展，土地制約因素對鋼鐵企業的發展影響越來越明顯，變革鐵路運輸的要求十分迫切。「緊湊性」總圖布置成為技術發展的方向。煉鐵鏈鋼車間距離更近，鐵路運輸的侷限性更加突出。
在鋼鐵聯合企業的設計過程中，需要有更好的運輸方式來解決鐵水廠內運輸問題。
1 簡述
2023年山西某地建設年產100萬噸鋼鐵企業，內容包括原料場、石灰窯、燒結、煉鐵、煉鋼、連鑄、線棒材等主要生產工藝設施和配套公輔設施，由於建設場地十分有限，公司要求車間內部不設鐵路運輸，線棒材成品可由鐵路外運。本著總圖布置緊湊這一原則，優化工藝流程，全廠的運輸基本上採用吊車運鐵水、鋼水、鋼坯，鐵水到煉鋼採用短流程、連鑄坯到軋鋼採用熱裝熱送工藝流程，降低各道工序能耗，以創造高效益為最終目標。
2 平面布置及車間設施
煉鐵車間設計2座380m 3高爐，兩座高爐呈一列式映象布置，高爐中心距70m，高爐冷卻壁為汽化冷卻形式，3座球式熱風爐布置在高爐列線上，礦焦槽與重力除塵器、布袋除塵器呈對稱布置在高爐兩側，分別與高爐中心線相距35.742m和19.72m，高爐鐵水罐（容量50t）布置在出鐵場端頭，高爐水沖渣系統布置在斜橋側。
煉鋼車間內主要裝置配置有1座600噸混鐵爐，2座40噸頂吹轉爐，2臺4機4流r6/12m小方坯連鑄機，生產150×150mm 2方坯，鑄坯由熱送輥道直接送到軋鋼車間。混鐵爐至1#轉爐36.5m，1#與2#轉爐中心距18m，高爐距1#轉爐100.
5m，煉鐵與煉鋼車間的布置連線形式如圖1所示。
圖1 煉鐵與煉鋼車間平面布置圖
3 技術描述
本工藝將煉鐵與煉鋼工序自然而然的結合在一起，取消煉鐵與煉鋼車間鐵水運輸的鐵路線或過跨車，將高爐和煉鋼車間毗鄰布置，高爐出鐵場和煉鋼加料跨合二為一，實現了煉鐵與煉鋼之間銜接距離最短、鐵水運送方式最直接、最便利的銜接，中間無任何多餘的運輸工具，最簡潔的「一包到底」工藝。
此工藝的實現是把高爐出鐵場布置在高爐一側，出鐵場垂直於煉鋼加料跨，出鐵場端部鐵水罐伸入加料跨的延長跨內，且與加料跨吊車走行方向平行一列布置，高爐出鐵時，鐵水依次流入鐵水包，每裝滿乙個鐵水包，便可通過煉鋼吊車直接將鐵水運送到煉鋼車間，裝入混鐵爐內或轉爐，然後將空包再吊回接鐵水處，繼續調運下一包鐵水或等待高爐下一次出鐵，鐵水包倒運週期為8分鐘，完全可以滿足高爐出鐵的節奏。由於鐵水包位於加料跨兩側，因此吊具採用雙面雙鉤型，既滿足鐵水兌入轉爐或混鐵爐，又滿足出鐵場兩側的鐵水調運。如果鋼鐵企業中有多個煉鐵及煉鋼車間，可以在高爐出鐵場側面加設鐵路線及鐵水罐位，以實現不同車間的鐵水倒運。
高爐與混鐵爐之間設定了一台60m鑄鐵機，機前設定了一條鐵路線及兩台140t鐵水罐車，轉爐檢修期間，利用吊車將鐵水包中的鐵水傾倒入机前140t鐵水罐，而後由曲柱傾翻捲揚機進行鐵水澆注作業，另一台鐵罐接收鐵水，澆注結束後，由設在鐵路線上的捲揚機對鐵水罐換位繼續進行澆注，鑄成鐵塊堆放在機後的鐵塊堆場。
4 建設成本及執行費用評價
採用此種鐵水運輸方法，不但有利於提高鐵水入爐溫度、節能降耗，而且取消了鐵路，使鋼鐵聯合企業布置緊湊、占地面積小、投資顯著降低，有明顯的經濟效益和社會效益，節省了投資，執行成本也大幅降低。以年產煉鋼生鐵100萬噸估算，可以節省鐵水罐、鐵水罐車、內燃機車以及鐵路線建設費用約1300萬元，鐵水溫降及機車執行費用一年節省約350萬元。
本項技術在2023年1月投產的山西100萬噸煉鐵及煉鋼工程，2023年11月投產的甘肅100萬噸煉鐵及煉鋼工程，在2023年5月投產的甘肅200萬噸煉鐵及煉鋼工程，2023年8月投產青海100萬噸煉鐵及煉鋼工程中得到應用。
自投入使用並過多年的生產實踐考驗，證明該系統執行穩定可靠，達到了預期工藝技術目標，為使用者創造了巨大的經濟效益。
5 結語
對於設定兩個出鐵口的高爐，鐵水罐可布置在出鐵場同一側，較易實現這種鐵水運輸方式。對於設有3個或3個以上出鐵口的高爐，其鐵水罐布置在同側，困難較大，且出鐵場表面渣鐵溝縱橫交錯，不易於出鐵場平坦化及檢修維護，是該技術的侷限性。
針對大型高爐目前採用短流程的方式主要是過跨車模式，為不影響高爐出鐵及鐵水包調運，一般每個鐵口對應一套擺動流嘴及兩條鐵路線，以電動平車將高爐鐵水運送至煉鋼車間加料跨，然後通過吊車將鐵水傾倒如轉爐或混鐵爐。過跨車是電動平車和吊車兩種運輸方式的組合模式。
參考文獻
［1］ 藤鶴，張穎，聶世一.新一代鐵水運輸設計研究［j］.冶金叢刊，2010，（1）:16-20.
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