現(xiàn)代制鐵唐津廠區(qū)為世界鋼鐵業(yè)首度引進(jìn)全封閉型原料處理設(shè)備及徹底隔絕噪音與灰塵系統(tǒng)而驕傲,是本次公務(wù)考察的重點(diǎn)目標(biāo),因國內(nèi)鋼鐵企業(yè)隨著國家環(huán)保要求的提高,原企業(yè)鐵前原料場以防塵網(wǎng)封閉和灑水抑塵方式的環(huán)保措施難以滿足要求;其次,國內(nèi)近年也有不少企業(yè)對鐵前原料進(jìn)行全封閉處理,但仍有生產(chǎn)操作不盡人意地方,一是料倉封閉后,倉內(nèi)操作環(huán)境不好,也就是說揚(yáng)塵環(huán)境問題得以緩解,員工職業(yè)衛(wèi)生環(huán)境反而惡化;二是封閉料倉投資較大,如何能即解決環(huán)境,又能解決操作人員職業(yè)衛(wèi)生的協(xié)同效果?恰巧,2013年冶金網(wǎng)組織了一次現(xiàn)代考察,對國外先進(jìn)封閉料場有此感觸,故今年再次組團(tuán)考察,讓更多鋼鐵企業(yè)了解實(shí)際情況。
Google截圖下的唐津料場與碼頭全景實(shí)測圖(2013年底)
1、原料貯倉與生產(chǎn)規(guī)模的匹配
現(xiàn)代制鐵(唐津廠區(qū))轉(zhuǎn)爐流程一期規(guī)模為800萬噸,二期增加400萬噸,總規(guī)模為1200萬噸。鐵前原料系統(tǒng)管理種類有:鐵礦石、球團(tuán)、洗精煤、動力煤、合金料、熔劑、雜料共7類。
鐵前原料系統(tǒng)已 亦分二期建設(shè),其中800萬噸規(guī)模時,一次鐵礦球形料倉(對應(yīng)國內(nèi)為一次料場),配有3個直徑120m高65m全封閉半球型貯倉,二期增設(shè)1個相同規(guī)格的全封閉半球型貯倉。
二次混勻球形料倉(對應(yīng)國內(nèi)為二次混勻料場),配有2個直徑130m高50m全封閉半球型貯倉,二期增設(shè)1個相同規(guī)格的全封閉半球型貯倉。即現(xiàn)代制鐵(唐津廠區(qū))1200萬噸時,一次鐵礦球形料倉共有4個;二次混勻球形料倉共有三個。一次鐵礦球形料倉鐵礦儲存量為33~35萬噸,4個貯倉可儲存~140萬噸鐵礦能力。
唐津廠區(qū)建有海運(yùn)碼頭,可停靠15~25萬噸鐵礦運(yùn)輸船,碼頭建有4臺鐵礦塔式卸料機(jī),為中國上海重型機(jī)械廠制造,即鐵礦碼頭可同時接卸4艘25萬噸鐵礦貨船。
按年鐵產(chǎn)量1200萬噸,高爐利用系數(shù)2.2(三座高爐每天產(chǎn)鐵3.43萬噸),高爐入爐品位60%,礦鐵比1.68計算,現(xiàn)代制鐵高爐每天需要礦量約在5.76萬噸(含燒結(jié)、球團(tuán)、塊礦),由此推算,4個一次料倉可貯存25~30天的原料礦;一次球形料倉內(nèi)堆取料機(jī)的卸料能力約在10000t/h~12000t/h;唐津廠區(qū)原料礦(含球團(tuán))全部由海上運(yùn)輸,在碼頭未見一次堆料場地,船靠碼頭全部由塔式卸料機(jī)深入船艙進(jìn)行機(jī)械化卸料,再通過管道皮帶通廊運(yùn)至4個球形一次料倉堆存。
長形料倉主要儲存:焦煤、動力煤、合金、雜礦儲存。
唐津廠區(qū)建有3座7m60孔焦?fàn)t,所需焦煤也采用海運(yùn)方式至廠區(qū);按500萬噸焦炭產(chǎn)能計算,焦煤年運(yùn)量在650萬噸(包括,主焦煤、弱粘結(jié)配煤等),合金運(yùn)量每年大概在80-100萬噸(按2400萬噸鋼產(chǎn)量計算),熔劑運(yùn)量每年大概在120-150萬噸(活性石灰、輕燒白云石),這些物料被安置在長方形料倉內(nèi),其配置:
635(長)×51m(寬)3個;
450(長)×51m(寬)2個;
328(長)×51m(寬)1個;
235(長)×51m(寬)1個。
與鐵礦石一樣,全部采用機(jī)械化裝卸料--加管道皮帶通廊輸送。遺憾的是本次現(xiàn)代制鐵沒有安排我們?nèi)デ蛐危ǘ位靹騻})和長方形儲料倉參觀。
同時,也沒介紹生產(chǎn)所需熔劑是如何堆存?在廠區(qū)我們也沒見到活性石灰的焙燒設(shè)施,這部分貯料方式給我們留下遺憾。估計這部分物料是汽車運(yùn)輸,因在碼頭沒看見石灰石和白云石的裝卸設(shè)施,地面上也沒見到散落的物料。很可能是汽車直接運(yùn)到燒結(jié)、高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐工序料倉中。
現(xiàn)場陪同人員介紹,碼頭到原料儲存地的直線距離約500~1000m之間;在唐津長流程的生產(chǎn)規(guī)模1200萬噸時,從碼頭到各料倉和各料倉之間的物料倒運(yùn),全部采用轉(zhuǎn)運(yùn)站--管道皮帶通廊方式,此時,皮帶通廊總長度約60km(包括煤和一、二次鐵礦石間的倒運(yùn))。現(xiàn)場參觀,原料儲存區(qū)域道路的地面還是比較清潔,但皮帶架設(shè)通廊底下的地面著有紅色,說明生產(chǎn)運(yùn)輸過程仍有礦粉散落;為抑制道路上的飄塵,廠區(qū)也安排有灑水車。但球形和長方形料倉周圍未見到散落料的逸散,說明料倉的密封性能很好;總體上說,該處廠區(qū)的環(huán)境還是整潔和干凈。原料碼頭、皮帶通廊、球形料倉現(xiàn)廠照片如下:
概念圖中,a點(diǎn)碼頭卸料;b點(diǎn)管道皮帶通廊;c點(diǎn):卸下的原料,放在輸送機(jī)然后轉(zhuǎn)移到圓頂型或直線型原材料倉儲內(nèi),減少水分的影響,消除了對分離的廢水處理設(shè)施的需要,以及對環(huán)境的污染,在惡劣天氣條件的任何可能損害。這導(dǎo)致在低得多的成本比傳統(tǒng)的開放式存儲,需要的污水處理設(shè)施的使用。
15~25萬噸海運(yùn)船只可直接抵靠廠區(qū)碼頭。
現(xiàn)場參觀,輸送原料的管道通廊,這樣輸送可以避免原料放置在外部環(huán)境下造成的污染。
在展室拍攝的球形料倉概念圖
在展室拍攝的長方形料倉概念圖
現(xiàn)場拍攝的球形一次料倉外形
在現(xiàn)場拍攝的球形一次儲料倉外形
在現(xiàn)場拍攝的長方形料倉外形
2、球形一次料倉的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
球形儲料倉內(nèi)部結(jié)構(gòu)是我們考察團(tuán)最感興趣的點(diǎn)位,它涉及到物料退存量、品種類型、安全、環(huán)保、通風(fēng)、排水諸多技術(shù)問題;國內(nèi)鋼鐵企業(yè)雖然也有全封閉鋼構(gòu)料倉或混凝土加鋼構(gòu)料倉形式,但多屬于簡易結(jié)構(gòu),特別是倉內(nèi)通風(fēng)和職業(yè)衛(wèi)生與環(huán)境保護(hù)如何實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。現(xiàn)場內(nèi)部結(jié)構(gòu),見下圖:
現(xiàn)代制鐵所建球形一次料倉結(jié)構(gòu)為混凝土加鋼構(gòu)形式,料倉下部為鋼筋混凝土(占球形料倉高度的2/3),上部為網(wǎng)架球形鋼結(jié)構(gòu);混凝土部分主要用于鐵礦原料堆存,球形網(wǎng)架部分主要為配置堆取料機(jī)加大空間高度;及物料堆存受力部分由鋼筋混凝土承重,網(wǎng)狀鋼構(gòu)部分為實(shí)現(xiàn)料倉全封閉和承受風(fēng)、雪壓荷載及增大倉內(nèi)空間作用(即網(wǎng)狀鋼構(gòu)架不承受物料堆存的受力),并滿足堆取料機(jī)高度的需要;內(nèi)部配置一臺立式堆取料機(jī),圖中長臂為卸料皮帶輸送臂;短臂為配有取料斗的皮帶輸送臂;來料與球形頂部皮帶通廊銜接,取料有兩條途徑:(1)經(jīng)短臂取料送至機(jī)架底部的斗式提升機(jī)中,提升至頂部另一管道通廊,隨即送往二次混勻球形料倉中;(2)料倉底部建有一個地下料斗(鋼混結(jié)構(gòu)加有蓖網(wǎng)防,以止大塊物料直接砸向皮帶),斗下與管道皮帶通廊相連,這個地下料斗有兩個作用:一是可以協(xié)助短臂取料量的獲取;二是料倉清倉時人工機(jī)械設(shè)備也可將余料倒運(yùn)出來。我們參觀一次料倉,里邊除堆有礦粉外,還有球團(tuán),礦粉可堆存兩到三種品位,現(xiàn)代制鐵礦粉主要來自澳大利亞和巴西,應(yīng)該說鐵礦物料種類不多,品位變化不大,畢竟是給大高爐供料,原料條件需要更好一些。料倉底部示意如下圖(圖中距離為現(xiàn)場目測不十分準(zhǔn)確):插入示意圖;
圖中A點(diǎn)是堆取料機(jī)位置;B點(diǎn)是鋼混結(jié)構(gòu)料斗;C點(diǎn)是入口大門;料倉底部呈坡形,由邊部向料倉中心點(diǎn)傾斜,即料倉邊部高,中心點(diǎn)低,這在前面物料流向概念圖上現(xiàn)代制鐵也是這樣標(biāo)注的;現(xiàn)場目測堆取料機(jī)似乎不在球形中間線上,但可以肯定,物料堆存不可能是在底部360度全方位儲料,因堆取料機(jī)與大門之間有地下料斗和點(diǎn)檢時工人進(jìn)入大門的需要,物料堆存時不可能把大門封上。
現(xiàn)場目測料倉內(nèi)部,沒有發(fā)現(xiàn)倉內(nèi)的通風(fēng)設(shè)施和排水設(shè)施,同時,也沒發(fā)現(xiàn)倉內(nèi)布有照明系統(tǒng),估計堆取料機(jī)上自配有照明燈具,也就是說倉內(nèi)照明全靠球面上的采光窗,我們進(jìn)入的是2號倉內(nèi),此時,倉大門開著,料倉內(nèi)堆存物料不高(6m左右),堆取料機(jī)處于停止工作狀態(tài),時值下午2~3點(diǎn),陽光很好,倒也不覺得里面黑暗;在問及陪同人員后,最關(guān)鍵的問題得以釋然,就是倉內(nèi)堆取料機(jī)全部采用自動化遠(yuǎn)程操控,正常生產(chǎn)時,倉內(nèi)無人值守;因此,不存在員工的職業(yè)安全衛(wèi)生問題;此時,倉內(nèi)通不通風(fēng)和倉內(nèi)環(huán)境溫度高低,濕度大小,都與人的工作行為無關(guān)。可以說,這是現(xiàn)代制鐵綠色工廠的杰作,以自動化、信息化實(shí)現(xiàn)料倉內(nèi)無人值守和正常生產(chǎn)實(shí)際案例;進(jìn)料倉大門處掛有進(jìn)入人員必須佩戴防塵面具(圖形為防毒面具)的安全警示牌,目前國內(nèi)還真沒有這樣現(xiàn)代化自控水平的原料儲倉。這可能是考察組各位成員共同感受。我們很遺憾的是沒有參觀到人家的遠(yuǎn)程自控操作室,感受遠(yuǎn)程自控的操作水平,能截取這樣的畫面更有意義。
3、造價
球形物料儲倉的投資是各企業(yè)最為關(guān)心的事,事后在參觀大廳交流,現(xiàn)代制鐵給出從碼頭卸料機(jī)、60km管道通廊、4個一次球形料倉、3個混勻球形料倉、7個長方形料倉加上原料系統(tǒng)各轉(zhuǎn)運(yùn)站等,總投資為5.5億美元。根據(jù)考察期間唐津鋼廠的介紹,1號高爐2010年1月投產(chǎn),2010年11月2號高爐投產(chǎn),2013年9月,3號高爐投產(chǎn),按此推算,原料場一期應(yīng)該在2009年8月份前后投產(chǎn),二期在2013年5月份左右投產(chǎn)。因此,關(guān)于考察報告中提到的工程造價,要按匯率折算的話,建議按照2009年左右的人民幣兌美元或韓元匯率折算。同時,這個投資所包含的范圍應(yīng)該是不含碼頭土建工程的,料場的場平和地基處理是否包含不清楚(按我們估算應(yīng)該沒包含)。按此估算,整個料場的工程投資折算應(yīng)該在45億RMB左右。因此,國產(chǎn)化是降低投資的主要手段,同時,國產(chǎn)化要突破遠(yuǎn)程自動操控的實(shí)現(xiàn)。
4、人工配置
現(xiàn)代制鐵原料系統(tǒng)的生產(chǎn)崗位員工人數(shù)總計240人,這個系統(tǒng)包括從碼頭卸料至各原料儲倉生產(chǎn)操作人員,按四班三運(yùn)轉(zhuǎn),每班也就只有60人,可見自動化程度是很高的。
韓國現(xiàn)代制鐵公司合影
五、結(jié)束語
赴韓考察順利返回,但對鋼鐵企業(yè)原料實(shí)現(xiàn)全封閉生產(chǎn)管理和綠色現(xiàn)代化,還是很難忘懷,確實(shí)在這方面我們還有差距,不但我們有,日本也一樣,歐洲國家在這方面也難與現(xiàn)代相比;可以說,這是2010年后,世界鋼鐵企業(yè)最現(xiàn)代化的原料場,是以高度自動化,信息化解決了廠區(qū)環(huán)境和員工安全職業(yè)衛(wèi)生相矛盾的難題,我以為,不是開眼界,看看世界先進(jìn)水平究竟如何?而是迎頭追趕的時間。
中冶網(wǎng)顧問專家:程小矛