钢铁行业绿色发展论文
钢铁行业绿色发展论文
浅谈关于钢铁企业节电措施的探讨论文
摘要:根据钢铁企业的供用电特点,结合节电技术,就企业如何节能节电进行分析探讨,提出从供电层和用电层、提高电气系统的功率因数和谐波处理、电能监测与管理层节电等方面采取的节电措施。
关键词:钢铁企业;节电措施;供电层;用电层
能源是人类赖以生存和活动的物质基础,它直接关系到国计民生问题。当前世界金融危机的全球性蔓延,部分行业经济效益出现大幅度的下滑,甚至亏损。所以,积极推进科学发展,全力做好节能减排工作是为企业生产获取利润的最有效途径。
1钢铁行业节能形势
我国钢铁企业在整合和优化的过程中,技术装配和自动化程度已有相当的水平。但是目前钢铁企业仍是生产链中的耗能大户,它是一个由冷到热,再由热到冷的工艺生产线企业,如何利用中间的热能变化,进行能源的再利用是一个企业可持续发展的长期规划。焦化干熄焦发电工程、烧结余热发电、煤气余热回收、锅炉蒸汽制冷等节能技术,逐渐在各钢铁企业得到广泛的应用。
但是,大项目新技术应用的节电技术,这只是实现节能目标的第一层次。而全面地对企业现有配电网及其设备采取整体节电措施,这是实现节能目标的第二层次。所以,钢铁企业目前在节电增效这一环节上,还有巨大的潜力可挖。本文结合实际和查阅相关资料,总结出几点钢铁企业节电思考,供共同分析探讨,为企业节能增效出一点微薄之力。
2钢铁企业部分节电措施
电气设备是以满足生产工艺为原则,新上设备工艺的自身节能是大的前提。作为电气设备来说,以电压电流的形式做功,将电能转换为生产需要的机械能、光能等形式。减少无谓的电能消耗,一是提高电气设备的效率节电,二是提高电气系统的功率因数和谐波处理节电,三是电能监测与管理层节电,四是绿色能源的利用。
2.1提高电气设备的效率
提高电气设备的效率,主要是减少空载损耗、负载损耗和热损耗。可从供电层和用电层分别考虑。
2.1.1供电设备层的节电措施
配电网重构技术,调整配电网结构。改变配电网络拓扑结构来提高可靠性,降低线损,均衡负荷和改善供电电压质量的技术称为配电网重构技术。配电网重构技术是降低配电网线损的重要途径,是优化配电系统技术、提高配电系统安全性和经济性的重要手段,投资少效益高。配电网重构包括正常运行时的网络重构和故障状态下的网络重构,具体如表1所示。
表1配电网重构
重构时的运行状态重构目标约束条件重构计算正常降低线损、平衡负荷、提高供电质量数学优化算法、最优流模式算法、支路交换法、人工智能算法故障隔离故障源,恢复非故障源区域供电潮流方程,支路电流和节电电压,网络拓扑(辐射状),开关操作次数,继电保护可靠性故障诊断算法在配电网重构时,把线损最小作为目标函数,把负载均衡、提高供电质量、安全可靠运行等目标作为约束条件。通过降维处理,把多目标非线性混合优化问题简化为单一目标的非线性混合优化问题。可以采取以下措施:(1)合理调整配电线路的联络方式。配电线路应该采取最佳运行方式使其损耗达到最小,如通过互为备用线路、手接手线路、环网线路、并联线路、双回线路等是可以达到的。
(2)环形供电网络,按经济功率的分布选择网络的断开点。对于环形的供电网络,正常需要运机电研究及设计制造《机电技术》2010年第4期67行断开,应根据两侧压降基本相等的原则,找到一个经济功率的断开点,使线路的电能损耗最小。
(3)推广带电作业,减少线路停电时间。对双回线路供电的网络,双回线路并列是最经济的,如因检修工作,其中一条线路停电,则由于负荷电流全部通过另一条运行的线路,会使线损大增加,因此要尽量利用带电作业,减少双回线的停电次数与时间。
(4)调整电网的运行电压。根据各工艺线不同的负荷特点,调整供电网的'运行电压,钢铁行业主要用电设备的静态特性参数及U/U0由1.05降到1.0时,P/P0和Q/Q0变化如下表2所示。
表2钢铁行业主要用电设备的静态特性参数设备工业电机泵、风机和其他电机电弧炉中央空调室用空调炼炉鼓风机工业电视荧光灯PV 0.05 0.08 2.3 0.2 0.5 0.08 2.0 1.0QV 0.6 1.6 4.6 2.2 2.5 1.6 5.2 3.0U/U0=1.05 1.002 1.004 1.119 1.01 1.025 1.004 1.103 1.050P/P0U/U0=1.0 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000U/U0=1.05 1.030 1.081 1.252 1.113 1.130 1.081 1.289 1.158Q/Q0U/U0=1.0 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000注:P有功功率,Q无功功率降低运行电压,有功功率变化较小,但无功变化较大。对于钢铁工业负荷平均来说,当供电电压大于额定电压时,电压降低5%,无功功率可减少8%左右,设备有功功率减小很少,降至额定功率,不会影响生产,但无功电流产生的线路损耗减少了,同时也减少了无功补偿设备的投入。
变压器改造,通过合理分配变压器负载,使变压器运行效率的提高带来节电效益。可以从根本上改善目前企业配电网经济运行的状况,减小用电协议容量,提高配电网的电磁兼容水平和供电质量。
(1)合理选择变压器容量和台数。选择变压器容量和台数时,应根据负荷情况,综合考虑投资和年运行费用,对负荷进行合理分配,选取容量与电力负荷相适应的变压器,使其工作在高效区内。当负荷率低于30%时,应予调整或更换。当负荷率超过80%并通过计算不利于经济运行时,可放大一级容量选择变压器。对车间内停产后仍不能停电的负荷,宜设置专用变压器。大型厂房及非三班制车间宜设置照明专用变压器。
(2)选用节能型变压器,更换或改造高能耗变压器。新建或扩建工程应选用SL7、SLZ7、S9等节能变压器。与老产品比,SL7、SLZ7无励磁调压变压器的空载损失和短路损失,10kV系列分别降低41.5%和13.93%;35kV系列降低38.33%和16.22%。S9系列与SL7系列比,其空载和短路损耗又分别降低5.9%和23.33%,平均每千伏安装SL7系列年节电9kW·h。企业为了节省投资,也可对原有SJ1、SL1高能耗变压器进行技术改造,但改造后应达到国家对配电变压器能耗标准的要求,即:空载损耗降低45%~65%,空载电流降低70%,短路损耗达到SL7标准,阻抗电压4%~4.9%。
(3)加强运行管理,实现变压器经济运行。在企业负荷变化情况下,如投运变压器台数和容量不变,其负荷率和运行效率都将发生变化,使其超出经济运行范围,因此要及时投入或切除部分变压器,防止变压器轻载和空载运行。长期轻载(负荷率30%以下)变压器,必要时按实际负荷换小容量变压器。
2.1.2用电设备层的节电措施
用电设备层的节电措施主要以提高电能转化效率为主要目的。电能转化为机械能的效率涉及四个环节:(1)电动机效率;(2)生产设备的效率;
(3)传动效率;(4)阀门或档风板开度。以下就这四个方面提出一些具体的节电措施。
2.1.2.1电动机的节电措施
电动机的经济运行包括如下几个方面:(1)尽可能让电动机运行在经济运行区。电动机的经济运行区,一般为负荷率β在70%≤β≤100%范围内,在这一负荷率范围内运行,电动机《机电技术》2010年第4期机电研究及设计制造68综合运行效率最高,也最节电。β<40%时,效率会大大下降(η<60%),功率因数<0.5。
(2)电动机轻重载采用Y-△自动切换。电动机在间歇、轻负载(如负荷小于额定功率的40%以下)运行时,为了提高功率因数和降低损耗,可以将其定子绕组接线由△改为Y接线运行。此时绕组上的电压降至1/3额定电压。这样做虽然电动机的功率仅为额定功率的1/3,但轻载时电动机能带得动。而这时电动机的负荷率提高了,铁损降低了2/3,其功率因数和定子电流都明显改善,节电效果显着。
(3)提高电动机与被拖动机械连接效率。采用正确的拖动(传送)机械,减少摩擦力和传动阻力,也是电动机节电的一种措施。
(4)改善环境条件,加强通风,降低电动机运行温度。电动机绕组的电阻是随温度升高而增大的,电动机运行温度越高,其有功功率损耗也越大。
2.1.2.2泵与风机的节电措施
泵与风机的有效调节,选用高效设备并不等于就是节能,还要看实际运行工况是否处在设备性能曲线的最高效率点附近,主要决定于以下因素:(1)工作流量的变化规律。工作流量在额定流量的90%以上变化时,一般不采用变速调节;工作流量在额定流量的85%以上变化时,需采用高效变速调节,如变频或串级调速;最小工作流量在额定流量的50%~70%时,可采用较变频调速更加经济、可靠的高频斩波串级调速装置,考虑初期投资可采用“一拖多”的方式,如图1所示。
图1“一拖多”电原理图
在电机起动和停止时将变频器逐台投入,完成后变频器切出采用工频运行。在调速过程中可以根据工况选择电机的投入和切出。
(2)管路性能曲线的静扬程(静压)占全扬程(全压)的比例。当静扬程所占比例很大时,即使泵系统的工作流量变化很大,但由于变速装置的转速变化范围并不大,节能效果也不大。
(3)泵或风机容量(轴功率)的大小。大功率的泵与风机由于每年节约电费数量大,适宜采用初投资很高的高效调速装置。
2.2提高电气系统的功率因数和谐波处理(1)在电动机及其控制方面,积极推广变频器、软启动开关等新型节能产品。大力推广应用以三电平为代表的各种完美正弦波大容量高压变频器。高压电动机采用变频调速控制技术既解决了电机软启动和实现无级调速、满足生产工艺需要的问题,又可以大幅节约能源,降低生产成本。
(2)在各种交流低压电机的调速系统中变频调速系统是性能较好、效率较高的,是目前一些机械调速方式难以达到的。一台变频器可以驱动多台电机同时调速运行。“交-直-交”通用变频器由于前级整流和滤波的隔离作用,电机的感性无功电流不会传递到电网中,因而间接起到了无功补偿的作用,改善了功率因数,但其自身整流器和逆变器产生的谐波,也不可忽视。
(3)由于感性负载产生的无功,采取无功补偿和谐波滤波装置。对于老的电机设备推广应用电动机无功末端就地补偿器,补偿后,电流可以下降10%~20%、无功减少40%~80%、功率因数提高到92%~97%,平均节电在20%左右。该方式投资少见效快,综合效益较多。
2.3电能监测与管理层节电
2.3.1建立配电网调度中心建立配电网调度中心,在统一的支撑平台上在线组态,根据用户的实际需求,可以灵活实现调度自动化、馈线自动化、电能量计费、电网分析软件、调度管理功能、地理信息系统、配网管理功能等众多应用功能,具有良好的系统应用软件和硬件的扩充性,能够很好满足电力系统和大型工矿企业的调度需求。
2.3.2节电考核管理
(1)把国内外同行业、同规模、同类型企业的最低电耗指标作为参照体系。
(2)以细化分解能耗考核指标为基础,就每一项细化指标,制订出相应的保证措施,对各项措施进展情况分条建帐进行动态的跟踪考核。
(3)实现全流程损失调查,发现问题,找到潜在的漏洞,从而更加准确细致地掌握了全过程的电损耗情况。
(4)针对存在的突出问题,提出了一系列整改措施,以项目承包的形式落实到各单位,明确了整改责任和整改时限,并将这些项目列入效能监察范围,加大了实施力度。
2.4绿色能源的利用
光伏技术的应用,可以在厂区的景观照明等地方优先使用,在发展中进一步广泛应用。
3结束语
我国是发展中国家,与发达国家相比,技术和专业管理仍相对落后,就能源利用上来说,节能节电潜力还很大,为了企业的生存和发展,钢铁企业必需把节能工作放在优先地位,为建立资源节约型、环境友好型社会而贡献一份力量。
参考文献:
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顾绳谷.电力拖动基础[M].北京:中国机械出版社,2004.
苏震.钢铁企业节电途径探析[J].河南冶金,2009,17(2):22-24.
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首先,钢铁企业的安全生产是保证企业不断发展的必然要求。安全是企业之本。企业的不断发展壮大除了要依靠政府的支持,依靠先进的科学技术之外,最基本的还是要依靠广大职工来创造财富。从政治经济学的原理我们得知:职工作为劳动力的拥有者必须从企业中获得生存及健康的保障,才能将自己的劳动转化为企业的效益。企业的良好运营不仅依托雄厚的经济实力,更有赖于企业职工的安全生产。“千里之堤,溃于蚁穴”,如果企业中存在着某一方面哪怕是微乎其微的安全隐患,也会存在发生安全事故的可能性。一起安全事故的发生轻则给企业带来不必要的经济损失,重则会给企业带来灭顶之灾。所以,缺乏安全生产的企业就犹如无源之水,无本之木是不会获得进一步发展的。此外,钢铁企业的安全生产,可以使职工在相对安全的工作环境中从事生产作业,减少职工对自身安全的后顾之忧,全身心的投入到生产工作中,提高劳动生产率,为企业创造更多的效益使企业在竞争中不断的发展壮大。
其次,钢铁企业的安全生产是实现社会稳定的必然要求。在法治观念深入人心的时代,在我们这样一个讲法治的国度里,对人权的尊重和保护已日益完善,而人权中最基本的就是生存权。其它权利的享有和义务的设置只有在生存权得到保障的前提下才有意义。据统计2002年在全国范围内的21家钢铁企业中安全事故伤亡人数达到了1118人,其中死亡45人、重伤84人。而规模不同的钢铁企业几乎遍及全国,这区区21家钢铁企业的伤亡人数与整个钢铁行业的年度伤亡人数相比,也只是管中窥豹而已。如果在解决这些安全事故所带来的问题时,伤亡者家属与企业发生摩擦,事后又没有进行及时、有效的沟通,这些伤亡者家属势必会通过其它方式寻求救济,伤亡者的子女若因此而丧失了受教育的机会,也很可能成为社会中的某些不安定因素。因此,钢铁企业的安全生产对于维护社会的稳定和谐也有十分重要的现实意义。
再次,钢铁企业的安全生产是促进钢铁行业生产力水平长足发展的必然要求。任何一个产业乃至整个人类社会的发展进步都是在生产力和生产关系的矛盾运动中得以实现的。生产力决定生产关系,生产关系反作用于生产力。只有生产力发展了企业的规模才能够扩大,企业的效益才能够增长,企业的发展才能够实现。可以说是生产力的不断发展才推动我们进入了后工业化时代。而作为企业中流砥柱的劳动者正是生产力中最活跃、最重要的因素。钢铁企业的安全生产可以有效的减少伤亡事故的发生,使人们在劳动中所结成的生产关系更加稳固从而促进生产力的发展。
二、我国钢铁企业安全生产的现状
近年来,我国钢铁企业的安全生产问题倍受党、国家和社会的普遍关注。在“安全第一,预防为主”方针的指引下,全行业的安全生产已卓有成效。“安全是企业的生命”的观念已在众多企业中普遍树立起来。“违规操作等于自杀,违规指挥等于杀人”的安全生产口号也在职工之间广为流传。
然而,铁岭清河特钢的事故提醒了我们,我国钢铁企业安全生产的现状仍不容乐观。许多企业虽然高呼“安全第一”,可是当安全生产与企业利润发生冲突时,却走上了“利润先行”的危险之路。为数不少的企业为了减少开支而使用超期服役的机器设备,对职工工作环境中存在的危险也不及时处理;更有甚者为了追求片面的经济利益,不惜牺牲职工的休息时间,强令他们超时工作。这种种现象都是存在于钢铁企业中的安全隐患。我们不仅应该在口头上倡导安全生产而且还要把安全生产落到实处,贯彻到日常的工作中去,因为安全事故在阻碍企业发展、破坏职工家庭幸福的同时,也带来了极其恶劣的社会影响。
三、我国钢铁企业中存在安全隐患的原因
钢铁产业本身就是一个高温高压、易燃易爆、有毒有害的高风险行业。但是,我们不能避重就轻的把钢铁产业的特点作为掩饰安全管理漏洞的借口。具体而言,我国钢铁企业安全事故频发,伤亡人数居高不下的原因主要包括以下几个方面:
首先,企业职工违反安全操作规程的现象普遍存在。虽然我国的钢铁企业都制定了安全操作规程,但是这些规程在制定后就被束之高阁很少有人问津。作为企业既不随着实际工作的需要而适时的修改这些规程也不组织职工系统的学习规程的具体内容,更谈不上在实际工作中对遵守规程情况的监督和检查了。作为违规操作的企业职工,他们不但轻视按照规程进行操作的重要性还拿自己的生命当儿戏,抱着侥幸心理进行违规作业而最终却酿成无法弥补的惨剧。
其次,机器设备严重老化,厂房年久失修也是引起安全事故的原因之一。随着经济体制的改革我国已经完成了从计划经济到市场经济的转型。加之入世后企业间的竞争日益激烈,许多企业为了在竞争中获得一席之地,便把本应用于更新设备和翻新厂房的资金用于购进原材料和维持生产中去了。这种只顾眼前利益的错误作法,不但不会增强企业的竞争力还会因为存在安全隐患和资金积累方向错误而使企业长期的处于劣势地位。
再次,对职工的安全教育不足,职工缺乏起码的安全保护知识和自我保护经验也是钢铁企业中安全事故频发所不容回避的原因。随着企业规模的不断扩大,企业对职工的需求也随之增加。许多企业在一次招聘中就聘用几百人甚至上千人进入生产车间。这些人的安全意识和对安全保护知识掌握的水平纵有天壤之别也不足为奇,关键是企业在这些职工上岗前有没有对其进行必要的安全教育,其安全教育的程度又如何。而且有些企业采用较为灵活的用工制度,生产车间里存在着短期的农民工、临时工,他们的工种不确定、工作地点也不固定。对这类短期工的安全教育不足也威胁着我国钢铁企业的安全生产。
此外,技术上的缺陷、安全设施和个人安全防护用品的缺乏以及面对重大突发事故时缺少应急预案等都构成了我国钢铁企业中存在安全隐患的原因。
四、关于我国钢铁企业安全生产的几点思考
鉴于我国钢铁企业在生产过程中存在的种种安全问题,笔者结合生产实践提出以下几点思考:
(一)、增强企业领导的安全生产观念
企业领导是企业中重大事项的决策人,是企业中各项工作的带头人,在“厂长、经理负责制”的管理体系中,企业领导就犹如职工的衣食父母。因此,加强企业领导对安全生产的深入认识是真正实现安全生产的关键环节。
一方面企业领导应该树立正确的安全观,时时、事事牢记安全生产的重要性。当安全生产与企业的利润发生冲突时,应毫不犹豫的选择安全生产,应该正确理解安全生产所带来的长远利益和深远影响远远超过了舍弃安全所带来的暂时效益。另一方面,企业领导应把安全生产落到实处,让安全生产的阳光普照企业的每一个角落,只有安全的工作环境才能使劳动者发挥出最大的价值。因此,企业领导应该把安全生产作为头等大事来对待。
(二)、加大对企业职工安全教育的力度,培养其安全意识,坚决杜绝违规操作
企业职工是生产作业的实施者也是安全事故的直接受害者。只有彻底的转变职工思想,让其从被动的接受安全教育的听者转变为主动的参加安全教育的“学者”,从而杜绝违规操作现象,才能从根本上解决安全事故问题。
首先,对企业职工进行有区别的安全教育。对企业的各级领导进行系统宏观的安全教育;对现场安全监察人员进行理论和实际相结合的知识化安全教育;对一般的企业职工进行可操作性强的基础性安全教育;对短期工进行适合其工作环境的特殊性安全教育。
其次,采用灵活的安全教育形式。除了要加强现有的厂级、车间级、班组级的安全教育外,还要组织职工对其它企业的典型安全事故进行分析、讨论,从中吸取经验教训。可以鼓励职工以各种形式反映在其实际工作中发现的安全问题,并给予足够的重视,认真分析、实地考察、对确实存在的安全隐患,作及时、有效的处理。调动企业职工报告安全问题的积极性,集思广义、群策群力的发现安全问题并解决好安全问题。
(三)、淘汰落后设备、工艺,从技术上保障企业的安全生产
落后的机器设备本身就存在着发生安全事故的可能性。企业要在维护、保养现有机器设备的同时,淘汰落后的设备和生产工艺,从各个方面对职工进行业务培训,鼓励职工在结合工作实际的同时进行科学技术方面的研究并引进国内外钢铁企业的先进技术以保障企业的安全生产。
此外,企业在引进设备时一定要严把质量关,不能仅凭价格诱惑就购买有质量瑕疵的设备,这样的设备不但寿命短而且还存在着巨大的安全隐患。
(四)、不断更新和完善企业的安全操作规程和劳动纪律
企业职工的违规操作除了因为职工的安全意识淡薄外,安全操作规程缺乏实际操作性也是不容忽视的原因。因此,企业应根据实际情况的变化不断的调整、完善安全操作规程,增加它的可操作性 ,使职工乐于遵守该规程。而且,企业在制定劳动纪律时应充分考虑相关因素,在对违规操作、忽视安全的职工进行一定处罚的同时,更应该重视正面引导对职工遵守安全操作规程的作用。可以对发现重大安全隐患和模范的遵章操作的职工给予一定的精神和物质的奖励,形成以奖励为主,以处罚为辅的劳动纪律。
(五)、建立健全企业的安全管理体制和应急预案
由于一些钢铁企业内部没有形成严密的安全管理体制也没有行之有效的安全事故应急预案,以至重大安全事故发生时,企业领导互相推委拿不出一套系统有效的解决问题的方案,职工由于缺乏统一协调的指挥也陷入混乱之中,从而给企业带来了许多不必要的损失。因此,在钢铁企业中应逐步的建立健全安全管理的体制,在该体制下各责任人员分工明确、各司其职、各负其责以便更好的解决和预防安全事故的发生。
此外,企业应该形成一整套适合本企业实际情况且具有可行性的安全事故应急预案。并在重大安全事故发生时,及时主动的和上级领导取得联系,为应急预案的启动提供方方面面的保证。还应有计划的组织职工进行应急演练,作到预防与应急并重,尽量避免事故发生时出现的无序状态。
(六)、及时分析事故原因,对安全隐患有效整改,避免“二次事故”的发生
在本企业或其它企业发生安全事故后,相关负责人员应组织成立专门研究小组分析事故原因,对现存的隐患及时有效的整改并将研究结论整理成书面材料层层传达直至企业职工,从而避免相同事故的再次发生。
(七)、明确责任人的内部责任和法律责任
事故发生后追究责任人责任的意义不仅在于对其进行惩罚更在于对他人的教育和警戒。因此,对于安全事故中的责任人员应根据其过错程度追究其内部责任,触犯法律的还应承担相应的法律责任。
五、结语
对于钢铁企业而言,安全生产任重而道远。如何在钢铁行业这个高风险的领域里摸索出一套行之有效的安全生产保障体系,仍是企业应该不断探索的问题。希望各钢铁企业在今后的发展中能交上一份令其职工、职工家属及社会都满意的“安全答卷”。
参考文献:
1、 卢春雪 冶金行业现代安全管理模式 工业安全与环保 2005年第31卷第11期
2、 李锦华 肖辉勇 冶金企业的安全管理 南方金属 2001年10月第122期
3、 催政斌 企业安全文化建设的哲学思考 中国安全科学学报 1997年7月
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5、 国家安全生产监督管理总局 冶金事故灾难应急预案 2006年10月
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海宝钢钢铁厂实习报告
实习目的:
通过这次对钢铁厂的认识实习,是我们对钢铁生产的主要设计和工艺流程,运输联系、工厂布局,钢铁冶金企业的车间组成和总图布置,铁路线路及站场,机车车辆、厂矿道路及汽车运输,机械化运输及装卸设备等,有一较全面的感性认识。并对总图设计专业所涉及的范围和主要内容能有所了解,以便为以后课程的学习打下基础。
实习日期:
2005年9月22日星期四
实习地点:
上海宝山钢铁公司总厂
宝钢概况
上海宝山钢铁集团公司(以下简称:宝钢)位于上海市宝山区北部,北临长江入海口南支河段,与崇明岛隔江相望。宝钢是以宝山钢铁集团公司为主体,联合重组上海冶金控股公司和上海梅山钢铁公司,于1998年11月17日成立的特大型钢铁联合企业,注册资本达458亿元,年产钢能力2000万吨左右,盈利水平居世界领先地位,产品畅销国内外市场。截止2003年底,拥有全资子公司22家(其中境外子公司9家),控股子公司14家(其中境外2家),参股子公司24家,包括钢铁、化工、金融、贸易等众多领域。将成为中国汽车用钢、油气开采和输送用钢、不锈钢、家电用钢、交通运输器材用钢、电工器材用钢、锅炉和压力器用钢、食品饮料包装、金属制品用钢以及高等级建筑用钢等钢铁精品基地,中国钢铁工业新技术、新工艺、新材料的研发基地。宝钢注重环保,打造绿色宝钢,厂区绿化率答42.71%,空气质量达到国家风景区标准,是中国第一个国家级工业旅游景区。建厂20年至今,累计产钢2.07亿吨,利润912.55亿元,利税1480.29亿元,科技成果转化率达95%以上,目前位居世界500强企业309位,钢铁企业世界第3位。
原料码头及原料堆场
宝钢原料码头位于厂区的北方,长江入海口南支河段南侧,由主原料码头、副原料码头、重油码头和工作码头组成,呈反写的“下”型。如图示:
在码头的一侧停泊着巨型货轮“河北奔腾”号,码头上巨大的机械臂正从轮船上卸下由山西大同煤矿运来的煤。然后通过码头一侧的机械传送带送到煤堆场去,供宝钢使用。具介绍,铁矿石也是如此,全部由此码头的传送带运至矿石料场。
煤堆场紧靠矿石料场,二者占地都很大,但这也是宝钢的重要部位,对宝钢的连续生产有着“生命线”和“血库”的意义。料场中平时都贮有相当部分的煤和铁矿石,以备在紧急状态下利用,可保证宝钢40多天的连续生产。宝钢使用的煤主要来自山西大同和海南,铁矿石主要靠进口,来自巴西和澳大利亚品位高的铁矿石以及国内部分铁矿。这样布局主要是考虑到上海特殊的区位优势,濒临长江和东海,便利的航运及发达的沪宁杭三角洲地带,更有利于产品销售和出口,属于典型的临海型钢铁企业布局。从原料码头到堆场,全部由机械化作业。封闭的皮带运输,减少原料的流失,还利于环保,这样就大大的降低了劳动成本,为企业赢得了竞争的资本。
炼铁厂
炼铁厂是以高炉为核心的一个较为复杂的部位。我们主要看了高炉和粉煤楼。宝钢炼铁厂位于堆场的下位,主要由四座高炉构成,其中4号BF是新近投产的,国产化程度较高,由于含有多项技术秘密,未对外开放。我们通过对比宝钢4座高炉的指标:成本:1BF 1264.05元/t-p;2BF 1242.38元/t-p;3BF 1254.62元/t-p;4BF 1341.97元/t-p。产量:1BF 329万吨;2BF 328万吨;3BF 378万吨;4BF 235万吨。可见,我国的技术和国外还是有一定差距的。
我们在2号高炉参观实习。该厂采用半岛式布置,有独立的铁水罐车停放线,这对于具有多个出铁口铁场的大型高炉车间提高运输能力是有益的。每个出铁口均有两条独立的配车线路,并且在停放线上有摆动流嘴,出一次铁可以放几个铁水罐,提高了生产效率。我们看到有标着编号的300吨鱼雷罐车将高炉中的铁水运往炼钢车间。2号高炉的生产工艺流程如图所示:
其设计年限为10年,有效容量为4063立方米,年产量为320万吨。在每个出铁口,都有一个滤渣器,将铁水和铁渣分开。两条铁水沟和两条出渣沟,沿着出铁渣沟走,这里温度还很高,到最下边是水渣系统。高压水枪朝刚刚出炉不久的铁渣喷水成渣,铁渣用等候在下边的卡车拉走,送往水泥厂或渣砖厂作原料用。而用过的水收集后再冷却,重新利用,这样既节约了用水,又减少了渣水排到河海中造成环境污染严重,环境保护和经济效益一举两得,实现可持续发展的目标。
A、B制粉作业区位于高炉的一侧,卡车把原煤从堆煤场拉过来,然后倒入粉煤楼下面的煤仓中,再由抽风机把煤吸入煤楼进行制粉作业。经过一系列处理加工,用吹风机吹入高炉座炼铁用的燃料。在13层高的粉煤楼上可以看到宝钢的大部分厂区,可以对宝钢的大体布置有一个全面的认识,以及宝钢炼铁厂的铁路线路和铁水罐车的运输有一个全面了解,这对我们以后做总图设计时是有极大好处的。但由于当日受台风影响未能在上面多看,而失去了一个很好的机会。
炼钢厂及铸造车间
炼钢厂位于宝钢的中部,其上部是炼铁厂,下部是无缝钢管厂。其基本流程为(混铁车)铁水——转炉——钢包——连铸车间,进入庞大的生产车间,迎面扑来的是由火红的铁水发出的阵阵热浪,参加走道上沾满了铁粉。一个起重能力为40吨的吊车正吊着一桶铁水,缓缓移向2号转炉,然后将铁水倒到转炉中炼钢。该厂有转炉3座,具体参数如下:
类型:顶底复吹。
公称容量:300吨。
最大供氧流量:80000Nm3/h。
烟气处理型式:OG系统。设计能力:年产铁671万吨。
投产日期:1985年9月。
可用于产品:汽车板、船板、管线、耐候钢、结构钢、模具钢等。可见,其适用的是世界当今容量较大较先进的转炉。
我们看到,1号转炉刚出完钢水,正在检修。长长的检修杆深入转炉内部,将粘挂在壁炉上的钢水渣用高压空气吹下,然后喷上耐火材料用于对炉壁的修复。从走道到达转炉的操作处,刚刚倒入钢水的2号转炉正在冶炼钢铁,几个工人师傅在操作着设备,通过火镜观察炉中的温度及变化,以便准确及时地加入原料。当炉中温度达到一定的程度,转炉旁吊门打开,接着是长长的钢包探头伸进炉中喷入氧化剂,除去P、S等有害杂质,提高钢质量。
接着我们进入了连铸车间。这里是宝钢3号连铸机建有一台垂直弯曲型二机二流宽厚板坯连铸机,年产设计能力230万吨,可生产厚度220、250、300mm宽为1200——2300mm连铸坯,3号连铸机汇集了大包倾动、F渣检测、结晶器液压振动、结晶热成像、扇形轻压、冷幅切控制、分节辊离排等技术。其平面布置如图:
我们实习在3号浇钢作业区上部,当钢水从大包操作室位置由连铸机铸成具有一定宽度和厚度的板坯,经切割打磨送进热轧厂或板坯场。火红的板坯到一定的长度时,由乙炔焰进行切割,然后喷水冷却,表面处理防止氧化,再经毛面打磨,后送到冷坯厂进行冷却。
热轧车间:(1050mm、1580mm)
我们主要在1050厂和1580厂实习,两个厂的工艺流程差不多,只是在具体设备上有区别,生产钢卷宽度不一样。其工艺流程图如下:加热炉——高压水枪除表面氧化层——粗轧——压轧机组(SMS)水冷却——侧宽仪——打卷机——标号——出厂。
在1050厂我们看到,当钢坯加热后,首先除去氧化层,粗轧,经过往返5次压轧、测宽,再经过七组压轧机(SMS)轧制成型,然后15×6水幕带进行冷却,测宽,然后打卷。据介绍此厂生产钢板厚3mm。在压轧过程中,测得不合格的将推至一侧作废品。有3组打卷机,平时两个工作一个备用,保证连续作业。
在1580厂不同的是加热后先使其变窄,热轧时只需3次,然后检测,再进行精整,冷却打卷。这一系列工艺过程中,全部由机器完成,从生产到运输流水自动化作业,这里温度达40多度,工人很少,高度的自动化是有利的,这也是现代化工厂企业的标志。
冷轧车间(1420、1550)
1420冷轧厂位于宝钢工业区南部,在热轧1580厂的下位。其基您正在浏览的实习报告是上海宝钢钢铁厂实习报告 本工艺流程为:热轧后钢卷——酸洗——轧机——镀锡厚板连续退火——准备机组——电镀锡——精整——电镀锡板卷。进入宽大的厂房,热浪迎面扑来,刚刚从热轧厂送来的钢卷放在厂房中冷却,其为青紫色。顺着流程走,这里是1550mm冷轧车间。我们看到开始有机组用高压水枪对热轧的钢卷进行酸处理,以除去其表面的氧化层,保证钢片的质量。然后是切头,保证接口的平整紧密,下面就是焊接,将切头后的两块钢板接起来,增加长度然后再经过几组轧机的压轧、定宽、检测,最后变成很薄的钢片,呈银白色。每个轧机上一般有两个轧辊,交替使用,更有利于生产。经过一系列的机组后,检测为合格产品,送入清洁工厂进行处理。生产好的带钢钢卷送到产品库中。
在清洁工厂中,我们看到一台台清洁机正在工作,将钢卷表面进行处理,除去氧化层,并涂抹上专用油,保护钢材不被氧化,保证产品质量。再朝里面走是钢产品展。据介绍,该厂生产的钢材用于各种汽车板,如一汽奥迪A6、上海大众帕萨特B5、上海通用别克等,还出口意大利Fiat等。在展厅里边,一辆奥迪A6的车体及红旗、通用别克等汽车模型。还有家电用钢,广泛应用于电视、洗衣机、电脑、可口可乐易拉罐、VCD、冰箱等用品。产品已进入了生活中的方方面面,正如它上面所说的“钢铁融入生活,共享丰富人生”。
高线厂和无缝钢管厂
高速线材厂和无缝钢管厂相邻,同位于钢轧的工作下位。有时初轧厂检修,我们就去高速线材厂实习。高线轧制工艺流程如下:加热炉区——粗轧机组——中轧机组——预精轧机组——经轧机组——减定径机——水箱——测径仪——夹送辊——吐丝机——冷却线——集卷机——P&F线——打捆机——成品进入厂房,首先是加热炉对钢坯进行加热,然后是除P等有害杂质,然后经过竖向(H)与横向轧制(V)交替12组,飞剪,13、14号轧机,然后是预精轧机(15H—18V),S18剪,再到精轧机组轧制,测径,加送辊,到吐丝机时,把火红的钢线卷成像弹簧一样。后面就是较长的冷却线,检测、打捆、标号、运输。其方式是钩式运输线,全长560米,有60个吊钩组成。V=0.25m/s。据介绍,打捆机的工作周期是34秒,这和钩式运输线相配合,保证连续生产。
无缝钢管厂位于粗轧车间的下位。其原材料是粗轧后的钢锭,这样布置是有利的,减少了场内的运输。1400mm连轧管机旧工艺流程图:
管坯——环形炉加热——穿孔——空心坯减径——连轧——再加热——张力减径——冷却——分段锯——中间库——切头——精整检测——成品库。这里的温度很高,40多度,加热后的钢锭被切断后,再朝前送,在高温下用芯棒对钢坯进行穿孔。先定心,第一次钻头不动,钢坯推进,然后再用芯棒推进、钻头旋转打磨,抽出芯棒。钢管冷却,再送进精整车间,进行深一步的加工精整到成品。在此,我们注意到厂房全部用钢板做地板,据介绍,这样做有两方面的好处:一是好多设备在地下便于检修;二是由于这需要消耗大量的油,废油流到地下便于回收利用,防止废油流入地下污染土地和地下水资源。这可谓是环保和节约一举两得。
心得体会
通过这次实习使我对宝钢有了大体的认识,进一步了解了钢铁生产的主要设计及工艺流程、运输和车间布置、厂区路网及绿化程度。这次认识实习使我了解了工艺流程对厂址选择及车间布置的决定作用,认识宝钢是我们人生的一大财富。宝钢的科学选址和合理布局、先进的生产线、人性化的设计与管理、花园式的厂区,都给我们留下深刻的印象,这将对我们今后的工作产生重大的影响。我归结为以下几点:
1、 科学选址和合理布局
上海资源缺乏,既没有铁矿石也缺少煤,为什么会选址在上海宝山区呢?就是因为上海有着发达的交通运输系统,廉价的水运是重要因素。上海地区属于亚热带季风气候区,盛行东南风。宝山区位于上海市的西北部,选址在宝山区,即位于盛行风向的下风向,减少了工业气体、粉尘对市区的污染。选址在上海,充分考虑了厂区的区位优势。有长江、东海的水运,还有便利的京沪、陇海、沪杭线等铁路运输;又位于沪宁杭经济带、东部沿海经济带和沿长江流域经济带的交汇处,有着广阔的腹地,发达的科技和巨大的钢铁销售市场,并且也便于出口国外。从巴西、澳大利亚进口铁矿石,用山西大同的煤,借助廉价的河运、海运,是典型的临海型布局。
从厂区的布置来说是很合理的。像炼铁、炼钢等污染大的都在离生活区较远的老厂区,而像冷轧等污染小的车间距生活区相对较近。由原料码头——料场——炼铁厂——炼钢厂——连铸车间——初轧厂——热轧厂——冷轧厂等合理布置,从原料到成品流水作业线,根据生产的连续性布局,如炼钢上位是炼铁厂,下位是连铸车间等,并且厂区还留有相当的发展余地。减少了厂内的运输,提高了生产效益。
2、 高效的创新机制
强势的企业离不开强势的技术创新。宝钢坚持“引进、消化、吸收、创新”的企业技术进步方针,引进最新技术,注重自主开发,不断企业的核心竞争力。“掌握新技术,要善于学习,更要善于创新”,邓小平同志的勉励和要求,“严格苛求的精神,学习创新的道路,争创一流的目标”,构成了宝钢创新文化理念的主线,成为宝钢25年来前进的不竭动力。每个分工厂都有自己的学习创新活动,大家参加创新竞赛,促进了宝钢的科技进步。我们在每个行政楼大厅里就能看到工人们创新的成果。在这种机制下,宝钢科研成果达1300多项,专利授权1199件,已拥有企业技术秘密3339项。国内外技术贸易也迅速发展,成为技术加管理输出的先进企业集团。
3、 花园式的工厂
宝钢的另一大优势就是厂区的绿化,绿化率达到42.71%。在宝钢里面,你觉得是风景区而不是钢铁厂。每个厂房周围都有着近10米的绿化带,能吸烟止尘、净化空气、降低噪声、美化环境,给人良好的心情,提高工人的劳动积极性。从这几张照片上你可以看到宝钢的厂区的美化水平:青草、绿叶、红花,给人一种心旷神怡的感觉。另外,宝钢有很好的人文素质,人性化的公共设施。比如一个小小的警示牌,把棱角都折起来或者打磨平滑,防止伤人,在这一方面,许多城市或公园都自叹不如。因此,宝钢股份分公司成为中国冶金系统第一家通过ISO—14001环境认证的企业。在资源循环利用等方面,宝钢坚持走可持续发展的道路,为众多的企业树立了很好的榜样。
4、先进的工业生产线
宝钢自动化程度很高,企业员工较少,但产量却很高,一个大的厂房平时只需十几个甚至几个工人就可以安全生产了。从原料码头的抓斗卸料机开始,传送带、吊车等一系列大型的自动化设备,工人只需在操作间按键就行了。一个1.2公里长的一个高线厂房,只有几个工人检察员、几个机器操作员就可以了。从原料到成品,几乎全部由机器完成,包括加热、控温、添料、轧铁、制品、检测、运输等。机械化、自动化,这是现代化工业的标志,宝钢在这一方面一直走在前列。并不断地改进生产线,使其更加完善,更加安全和高效,积极自助研究开发新的项目,提高企业的自主创新能力和竞争力。
吴进朴
2005年9月25日
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