淺談當(dāng)前形勢下原料場節(jié)能環(huán)保措施

徐軍

【摘 要】根據(jù)國家環(huán)保政策要求，鋼鐵企業(yè)需加快結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級。鋼鐵企業(yè)原料場作為企業(yè)污染大戶，需從源頭出發(fā)，采取科學(xué)、合理措施，減少污染排放、降低成本。本文從智能化、環(huán)保型料場兩方面出發(fā)，系統(tǒng)闡述了當(dāng)前形勢下原料場節(jié)能環(huán)保措施。

【關(guān)鍵詞】環(huán)保政策；原料場；節(jié)能環(huán)保

1 概述

十八屆三中全會以來，生態(tài)文明建設(shè)已上升到國家戰(zhàn)略的高度，相關(guān)生態(tài)文明的制度體系建設(shè)正在逐步完善。根據(jù)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于進(jìn)一步加大節(jié)能減排力度加快鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的若干意見》、工業(yè)和信息化部的《關(guān)于鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排的指導(dǎo)意見》等相關(guān)環(huán)保政策，整個(gè)鋼鐵行業(yè)都在研究如何加快結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級，切實(shí)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，促進(jìn)鋼鐵工業(yè)科學(xué)發(fā)展、清潔發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展[1～2]。原料場作為鋼鐵企業(yè)完成生產(chǎn)任務(wù)最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，負(fù)責(zé)全廠大宗散狀原料和燃料的受卸、貯存、整粒、混勻等，并將經(jīng)加工處理的合格料送給各用戶工廠，保證連續(xù)正常地生產(chǎn)。原料場是鋼鐵廠污染大戶，也是鋼鐵企業(yè)中環(huán)保節(jié)能治理難點(diǎn)之一。相較于在末端進(jìn)行污染治理成本高、難度大，從源頭控制污染，可以有效地減少污染物的排放，降低成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保原料場的目的 [3]。

2 原料場節(jié)能環(huán)保措施

本文從原料場智能化、環(huán)保型料場兩個(gè)方面，闡述當(dāng)前形勢下原料場節(jié)能環(huán)保發(fā)展方向。

2.1 智能化原料場

從整個(gè)鋼鐵行業(yè)來看，原料場自動化水平處于較低水平。因此，提高對設(shè)備的利用與勞動生產(chǎn)率，完善當(dāng)前經(jīng)營管理策略，提高原料場設(shè)備連續(xù)化和智能化，是原料場未來發(fā)展的必然趨勢。

2.1.1 堆取料機(jī)無人值守

堆取料機(jī)無人值守指在堆取料機(jī)作業(yè)時(shí)，在保證充分發(fā)揮設(shè)備功能的基礎(chǔ)上，堆取料機(jī)既不需要工人操作，也不需要控制室遠(yuǎn)程操作。

為實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)無人值守，系統(tǒng)主要工藝流程如下：

1）將作業(yè)計(jì)劃編入系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)作業(yè)料堆在料場中的三維空間形狀數(shù)據(jù)，結(jié)合堆取料機(jī)的物理尺寸數(shù)據(jù)，形成作業(yè)指令，將作業(yè)指令發(fā)送到相應(yīng)的堆取料機(jī)PLC，由堆取料機(jī)進(jìn)行無人值守的堆、取料作業(yè)。

2）利用堆取料機(jī)的走行、俯仰、回旋運(yùn)動，帶動安裝在堆取料機(jī)懸臂前方的激光掃描裝置對料堆進(jìn)行動態(tài)掃描，對獲得的激光掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)化后生成規(guī)則的三維數(shù)據(jù)，最終生成整個(gè)料場的完整網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫。

3）堆取料機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)動狀態(tài)數(shù)據(jù)與激光掃描裝置采集的數(shù)據(jù)在時(shí)間上實(shí)現(xiàn)同步匹配，原則是以激光掃描數(shù)據(jù)的時(shí)間為準(zhǔn)。生成的實(shí)時(shí)三維料堆圖像數(shù)據(jù)，不僅能讓作業(yè)人員動態(tài)掌握料場內(nèi)料堆的堆放情況，更為重要的是通過對料堆形狀的實(shí)時(shí)識別，實(shí)時(shí)動態(tài)對料堆進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理保存，為全自動堆取料工藝提供了有力的支撐和保證。

2.1.2 原料場智能管理系統(tǒng)

原料場智能管理系統(tǒng)建立了原料場全面智能高效化的信息管理平臺，實(shí)現(xiàn)料場所有相關(guān)作業(yè)智能化：包括計(jì)劃、采購、外供、運(yùn)輸、計(jì)量、檢化驗(yàn)、卸貨、裝貨、混勻、存儲情況、成本等。原料場智能化管理系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

1）實(shí)現(xiàn)全流程的協(xié)同配合和高效運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)智慧儲配和精細(xì)化管理，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)采購成本與保證原料供應(yīng)穩(wěn)定性的綜合優(yōu)化，合理降低庫存；

2）快速、及時(shí)、準(zhǔn)確、直觀地反映料場作業(yè)全流程，并為生產(chǎn)動態(tài)管理及決策提供數(shù)據(jù)和智能輔助；

3）減少了車船等待時(shí)間，提高了場地利用率和吞吐能力，減少運(yùn)行浪費(fèi)和設(shè)備維護(hù)成本，減少了人員配置和勞動強(qiáng)度，大大降低生產(chǎn)成本。

原料場智能管理系統(tǒng)采用“互聯(lián)網(wǎng)+”的思想，運(yùn)用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可打造一個(gè)大數(shù)據(jù)平臺，對料場內(nèi)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程采集、分析和控制，實(shí)現(xiàn)料線路徑自動尋優(yōu)、原料配比自動摻配，實(shí)現(xiàn)料場信息管理系統(tǒng)的可視化、信息化、智能化。為打造工程投資省、運(yùn)營成本低、綜合效益佳的多贏發(fā)揮重要作用。

2.1.3 料場儲量智能化

原料儲料量是鋼鐵企業(yè)物流管理的核心任務(wù)之一。適當(dāng)?shù)膬α渴谴_保企業(yè)正常連續(xù)生產(chǎn)的必要條件，過多和過少都會造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。儲量過大，導(dǎo)致料場面積增加，占用企業(yè)流動資金，影響原料質(zhì)量及周邊環(huán)境；儲量偏小，企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)抵御能力小，影響企業(yè)的正常運(yùn)行。在鋼鐵企業(yè)中，原燃料成本占粗鋼制造成本的70%左右，而在高爐冶煉過程中，原料的消耗占到生鐵制造成本的85%以上。因此，合理優(yōu)化儲量能夠控制流動資金的滯留，從而有效提高資金利用率。

在企業(yè)生產(chǎn)過程中，通過制定合理的原料庫存計(jì)劃，確定原料場的最佳庫存水平，在保證企業(yè)正常生產(chǎn)而沒有斷料危險(xiǎn)的情況下，將呆滯物料對料場庫存空間的占用程度降至最低，是降低原料物流成本，增加原料場可利用空間的有效手段。

2.2 環(huán)保型原料場

目前國內(nèi)的原料場普遍采用露天料場形式，受天氣的影響較大，不僅容易造成物料的流失和環(huán)境污染，而且還給周邊的居民生活帶來很大的不便。對于露天堆放的散狀物料，由于風(fēng)力及雨水的作用，原料的損失量每年可達(dá)0.5%～2%，料場附近大氣含塵量超過100mg/Nm3。目前，為減少物料風(fēng)損和雨損，通常采用的節(jié)能環(huán)保措施包括：設(shè)置封閉大棚、抑風(fēng)擋塵墻、筒倉、散料堆存料棚。

根據(jù)相關(guān)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，封閉料場可比露天料場減少的排放量為物料的2～4‰，因此料場封閉后，每年向大氣中排放的物料量可大大減少，同時(shí)也可將這部分物料作為寶貴的資源進(jìn)行利用。此外，料場封閉后，避免物料受雨淋，有效控制物料中的水分，減少物料隨雨水的流失。最大限度地避免了環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

根據(jù)不同的封閉大棚外形，封閉大棚可分為： 拱頂封閉大棚、圓形封閉大棚、尖頂封閉大棚。

2.2.1 拱頂封閉大棚

拱頂封閉大棚適用于一次料場及混勻料場封閉，棚內(nèi)一般可采用堆、取料機(jī)進(jìn)行對應(yīng)堆取料作業(yè)，可用于跨度在幾十米至上百米范圍內(nèi)大棚封閉，對于新建工程、已建料場的封閉改造均適應(yīng)。

2.2.2 圓形封閉大棚

圓形封閉大棚應(yīng)用于儲存單一料種（如煤場）的料場。采用圓形料場一般采用堆取料機(jī)進(jìn)行堆、取料。 圓形封閉大棚適應(yīng)于新建工程，不適應(yīng)對已建料場的封閉改造。

2.2.3 尖頂封閉大棚

尖頂封閉大棚應(yīng)用于一次料場封閉，棚內(nèi)一般采用重型卸料小車堆料，取料采用半門架式刮板取料機(jī)或全門架式刮板取料機(jī)進(jìn)行作業(yè)。尖頂封閉大棚適應(yīng)于新建工程，不適應(yīng)對已建料場的封閉改造。

3 結(jié)語

隨著國家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，鋼鐵工業(yè)也將面臨著新一輪調(diào)整。加強(qiáng)環(huán)保、節(jié)能措施，減少對環(huán)境污染，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，是新一輪鋼鐵行業(yè)發(fā)展的突破口。在進(jìn)行原料場的設(shè)計(jì)及管理中，要更多的使用新的節(jié)能、環(huán)保工藝及設(shè)備，從各個(gè)環(huán)節(jié)減少對環(huán)境的影響，提高原料場設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性，減少原料場的污染排放，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，滿足鋼鐵企業(yè)與周邊環(huán)境友好發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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