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中冶华天:深耕绿色原料场工艺技术?自主研发环保又高效
来源:中冶华天 作者:李玮 发布时间:2020年10月14日 访问量:
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  原料场是接受、贮存、加工处理和混匀钢铁冶金原、燃料的场地。20世纪60年代,我国有些钢铁企业的原料比较单纯,成分较稳定,运距又短,仅在钢铁厂内设立带盖的精矿仓库而无专门的原料场。有些钢铁企业虽然使用的矿石品种较多,成分波动也大,矿点分散,运距又远,但由于技术上的原因,也仅仅设立精矿仓库和单纯起贮存作用的贮料场。80年代中期,我国步入了现代化原料准备技术的进程,一些钢铁企业相继建设了一批具有现代化水平的大、中型原料场。

  为改善钢企的生产环境、建设成本与生产成本,中冶华天自1962建院以来,就开始涉足原料场工程设计,经过多年发展,培育出大型综合原料场设计技术、大跨度环保封闭室内料场技术、原料场专家控制系统、环保型全自动焦炭库技术、智能型集装箱焦炭卸车系统技术等项核心技术,累计完成100余项原料工程技术服务,获得国家设计金质奖2项、银质奖1项、铜质奖2项、冶金行业一等奖2项、部级二等奖2项、部级三等奖9项、中冶集团科学技术奖二等奖1项、省级科学技术奖二等奖1项、地市级科学技术奖三等奖1项、地市级金桥工程一等奖1项、地市级科学技术奖科技创新特别奖1项、获国家发明专利10项、获国家实用新型专利50项,申报的专利20多项。

  持续壮大技术硬实力

  在长期工程技术实践中,中冶华天深耕原料场工艺技术,自主研发的大型综合原料场设计技术、大跨度环保封闭室内料场技术、原料场专家控制系统、环保型全自动焦炭库技术和智能型集装箱焦炭卸车系统技术,在工艺、技术装备、绿色生产和智能控制,取得了长足的发展。可按照客户的规模要求、场地大小、投资费用、环保智能等需求,量身定制从年处理原料总量500万吨小型到年处理原料总量1500万吨以上的大型、特大型料场,从露天式、到封闭式料场,从简易原料场到械化原料场、在智能化的原料场等类型齐全、智能绿色环保的原料场,满足烧结、炼铁、炼钢、焦化、电厂等对原料、燃料的受卸、贮存、加工和运输的要求。

  自主研发的国内首创、领先带式输送机重型电动卸料车(带除尘机组),不仅方便安装、检修还可确保生产洁净。国内首创的智能型集装箱焦炭卸车系统技术能够实现无人化操作,大幅提高生产效率,彻底解决粉尘污染。

  马钢新区综合原料厂是中冶华天2007年建设投产的当时国内最大的综合性原料厂之一,是马钢新区原、燃料的供应基地,在马钢新区的生产中具有举足轻重的地位,编制出了完整的新旧系统生产工艺流程,为业主解决了多年都未解决的难题,技术水平在当时处于国际先进、国内领先水平。该工程还获得全国冶金行业优秀工程设计一等奖和国家优秀工程设计金奖。

  插上绿色发展的翅膀

  近年来,为践行“绿水青山就是金山银山”的理念,中冶华天围绕绿色化、智能化开展原料场项目设计和技术研发工作,在大跨度空间结构、大型智能筒仓群、料场无人化、钢厂智慧物流方面走出了一片天地。

  原料场准备系统采用全封闭料场,可最大限度地减少粉尘排放,是实现源头消减污染,降低企业运营成本,提高企业竞争力,创造一流社会效益、环境效益和经济效益的重要手段,也是钢铁原料场准备技术未来发展的必经之路。大型环保封闭料场通常可采用网架、网壳及桁架等结构形式。跨度在120米以下通常采用网壳封闭可以取得较好的经济效益。对于超大跨度料场封闭,大跨度预应力管桁架结构作为大型封闭料场的一种结构方案已经越来越受到设计人员及业主的青睐。中冶华天敢为人先,在降低工程造价、缩短施工工期、减少施工影响、降低使用功能影响等领域深耕细作,不断刷新料场超大跨封闭结构跨度,创新预应力张弦结构,使料场造型轻盈简洁,结构受力更加合理,创下多个全国之最,并广泛应用于钢铁、电力、煤炭、物流等行业领域中,成为国内现代化综合料场的行业先锋。截至2019年4月,中冶华天先后承接了河北中铁装备、山东永锋钢铁、江苏中天钢铁、河北敬业钢铁、天津钢铁、江苏永联钢铁、山西安泰钢铁、江苏沙钢、河南新密裕中能源、江苏龙腾钢铁、湖北鄂州钢铁、贵州水城钢铁、东方特钢、长强钢铁、芜湖新兴铸管等高质量的料场环保改造项目,项目遍及全国各地,累计总的建筑面积超过400万平方米。

  “结合多年来的工程实践经验,我们创新性地提出了抽空网壳+张紧钢构+受力脊索+膜的新型结构体系,实现了膜材作为围护材料在网壳结构上的运用。此项技术已通过中冶集团科技成果鉴定,并在新密裕中能源电厂煤场环保封闭改造项目中得到成功推广运用。”说起自家技术特色,中冶华天空间结构开创人傅强颇为自豪。

  中冶华天设计的常州中天钢铁双联跨柱面网壳(2×110米)料棚在国内首次实现了如此大跨度的料棚带中柱整体滑移施工,相关技术填补了国内空白,相关经验可为以后同类项目的建设提供参考借鉴。在常州中天钢铁172米跨度的预应力管桁架结构封闭中,中冶华天空间结构研发团队在中冶集团内部首次将预应力技术运用到超大跨料场封闭项目中去,出色地完成了常州中天钢铁172米跨度的预应力管桁架结构封闭料场项目,得到了业主的好评。

  2018年中冶华天总承包的裕中能源煤场封闭项目,采用了膜结构代替彩板,创造煤场网架膜结构最大跨度第一个工程,属国内外首创。项目首次采用大面积抽空网架,造价低,耐腐蚀,安全可靠。

  当前,中冶华天网架最大跨度达到145米;预应力管桁架最大跨度219米,柱网最大做到34米。其中,芜湖新兴铸管综合料场封闭结构为双(165米×2)联跨预应力管桁架,柱网30米,国内具备相同体量和规模的工程屈指可数。

  工欲善其事,必先利其器。在空间结构建模和计算分析方面,从最初效率较低的CAD手绘曲线,到现在纯参数化建模分析,中冶华天研发了多款操作软件,并申请获批了软件著作权。其中,空间网格结构参数化建模软件不仅可将原先几个小时的工作量缩短到几秒内,而且还可反复调整几何参数,对比设计方案的优劣,对设计效率有着极大的提升,目前,该软件已在全国范围内累计被使用5000余次。在料场无人化、钢厂智慧物流方面,中冶华天围绕人工智能和精益生产进行研究,采用新型传感器技术、软测量技术、数据处理技术、以物流跟踪、实时控制、工艺参数闭环控制等为目标,实现原料场生产流程在线连续检测和实时监控;通过统计分析、专家系统、模糊逻辑建立综合模型,实现料场智慧化无人化。

  当前,中冶华天以塑造绿色发展品牌为己任,持续提升创新能力,奋力攻坚关键核心技术,在确保原料环保储存、清洁化生产,改善劳动作业环境,提高设备运转效率等方面,为客户提供绿色、智能和高效的原料场技术服务方案开启新的征程,为服务和助力国家绿色原料场发展作出更大贡献。


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