談國有鋼鐵基地鐵水運輸效益分析

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摘要：本文通過對某鋼鐵基地鐵水運輸工藝和運輸組織進行分析，從鐵水各路徑運量和運距著手，同時引入柔性時間對鐵水運輸路徑、鐵水運輸組織等方面進行針對性優化，達到提升該基地鐵水運輸效益的目的。

關鍵詞：鐵水運輸；柔性時間；優化；效益

一、引言

鋼鐵工業全球化的市場競爭主要表現在三個方面，即：成本競爭、產品質量競爭和銷售服務競爭。而其中的成本競爭無疑是最基礎和最關鍵的。隨著鋼鐵市場的形勢日益嚴峻，在原燃料高價位運行的情況下，企業生產成本不斷增加，降低鋼鐵產品成本，提高企業的核心競爭力，實現生產價值最大化成為當前形勢下鋼鐵企業生存的當務之急。鐵水運輸是鋼鐵企業的重要物流環節，影響著整個鋼鐵企業的生產狀況，它除了需要考慮物流平衡之外，還需要考慮能量平衡、時間平衡、資源平衡等多個方面的因素。該基地目前擁有4座高爐，4個鋼廠，年產鋼量1200萬噸左右。2019年，該基地鐵鋼界面現狀魚雷罐平均溫降168℃，TPC周轉率水平2.60，百噸罐周轉率水平2.55，距離行業先進企業差距較大。本文通過對該鋼鐵基地鐵鋼界面進行分析，采取相應優化措施提高鐵水罐周轉率，減少鐵水溫降，降低鋼鐵產品成本。

二、鐵水運輸分析與優化

1.鐵水運輸概述鐵水罐車用于鐵水運輸，它連接著煉鐵、煉鋼生產的上下工序，是高爐向煉鋼廠運送鐵水的主要物流載體。在低成本制造技術時代，如何保證鐵鋼平衡，如何發揮鐵水罐車的運輸效率，滿足煉鐵、煉鋼生產需要，起著至關重要的作用。2.鐵鋼界面現狀（1）高爐生產與運輸工藝分析。本公司的生產特點是連續出鐵，高爐的共有四個出鐵口，采用對角出鐵模式，高爐出鐵次數約每天12次；高爐每次出鐵過程花費120分鐘；出鐵時間間隔20分鐘；高爐的平均出鐵速度為每分鐘7噸，高爐的出鐵周期約為120分鐘。鐵水罐的配罐按鐵水生產的現場工藝要求，保證正在出鐵口下的受鐵線路上有足夠多的空罐。所以高爐出鐵時，除在當前出鐵口線路上有足夠的鐵水罐車，還要保證在后續出鐵口下配上空罐。（2）本公司鐵水運輸系統分析。鐵水運輸系統的調度問題與一般的鐵路、陸路運輸問題相比，存在以下不同點：①鐵水運輸系統的生產波動性較大，一旦出現波動將會影響整個系統，使得系統的穩定性差；②隨時間的推移，鐵水的溫降變大，因此需要協調溫度和時間的平衡關系，這也是鋼鐵生產工藝對鐵水質量所提出的要求。3.鐵水運輸優化（1）鐵水運輸流向優化。通過表1、表2可以看出，1、2、3高爐的送鐵流向則較為復雜，各個鋼廠均有送鐵流向。對1、2、3高爐鐵水流向進一步分析發現，3#高爐送三煉鋼的鐵水量占96.06%，送其他鋼廠流向占比很小，3高爐鐵水流向總體穩定，鐵水流向優化的重點在1、2高爐。從高爐與鋼廠運輸距離表中可以看出：1、2高爐至一煉鋼、二煉鋼鐵水運距相對最短。（2）鐵水通過能力優化。鐵水運輸作業涉及作業線路的合理安排使用，根據現場布置，可以發現小罐進行動態檢衡的地磅正處于咽喉道岔群，每趟小罐的空重取送必須在咽喉處進行，同時咽喉扼守扣罐庫，因此咽喉的占用率直接關系到保產是否順利。其咽喉占用率為：從表3結果來看，當1高爐和二煉鋼停產后，如按照流向優化后的運輸方式，咽喉正常占用率為72.9%，一旦咽喉區域出現設備故障或其他異常情況，達到1.51時，咽喉占用率將趨于飽和，整個鐵水運輸生產組織將嚴重受阻。進一步分析，一煉鋼及二煉鋼對咽喉的總占用時間比例達到76.7%，優化空間較大。流程上采取的優化措施是減少小罐進罐庫的頻次，通過將看罐點前移至鋼廠前端，僅在發現問題罐時執行進罐庫作業，可以大大減少看罐作業對咽喉的占用。通用實際操作，看罐點前移后，小罐進罐庫頻次減少約52%，重新計算其咽喉占用率為61.9%；通過看罐點前置，優化小罐看罐作業后，咽喉占用率降低11%，有效提升了鐵水運輸生產調節和保障能力。（3）鐵水運行組織優化。2019年該基地現有罐車80臺，扣除正常換修換檢的以外，運用數在50臺左右；百噸罐車125臺，扣除正常換修換檢的以外，運用數75臺左右，總共125臺左右。在生產實際中，將鐵水罐重罐、空罐運行事件綜合起來簡化為下圖所示。對鐵水罐狀態進行抽象可知:當鐵水罐到達和離開事件發生時，鐵水罐的位置狀態發生改變;當開始和結束事件發生時，鐵水罐的載鐵狀態發生改變，即重、空罐狀態的改變。在鐵水罐運行事件解析的基礎上，借助柔性時間概念，進一步研究鐵水罐的運行優化問題。鐵水罐運行的柔性時間是指鐵水罐在鐵/鋼界面各工序之間傳擱時等待作業所用的時間，即上圖所示的中轉區。下表通過對魚雷罐運行過程各項柔性時間的進行統計，并給出其相應的推薦值，見表4。柔性時間的優化重點就是要加快鐵水送重取空速度，減少重、空罐等待時間，讓運輸節奏在配罐、送罐、消鐵、取罐各環節間相對均衡，通過對配罐模式的優化使柔性時間達到推薦值。表5是根據實踐經驗摸索的優化方案。在鐵鋼平衡較好況下，通過表5方案，與2019年相比較，大罐運用數減少20個，小罐運用數減少25個。大、小罐運用數得到一定壓縮，鐵水罐車周轉率提升效果較好，但機車運用數有所增加。

三、鐵水運輸效益

1.鐵水運輸效率提升通過上述管理創新的措施，對鐵水罐相關指標數據改進情況統計分析，截至2020年10月，魚雷罐平均周轉水平達到2.87，較2019年2.60，提升10.38%。截至2020年10月，百噸罐平均周轉水平達到2.68，較2019年2.55提升5.10%2.成本效益（1）鐵水運輸成本。通過2019年及2020年平均噸鐵運距對比，噸鐵運距減少：2.352.21=0.14公里；噸鐵運輸成本減少：0.14×2.26=0.316元；全年鐵水運輸成本減少：937×0.316=296.5（萬元）。（2）鐵水溫降效益。經統計，魚雷罐平均周轉水平達到2.87，百噸罐平均周轉水平達到2.68，噸鐵綜合溫降減少約8℃，按煉鋼工序能耗0.3元/噸鐵℃。鐵水溫降效益：937萬噸×8℃×0.3元/噸℃=2248.9萬元。四、結語通過對該基地鐵水運輸現狀進行分析，通過測算近年來鐵水運量、運距和鐵水運輸柔性時間，針對性地采取鐵水運輸路徑和運輸組織優化措施，優化后，預計全年鐵水運輸成本減少296.5萬元，預計鐵水溫降減少8℃，產生效益2248.9萬元。

參考文獻

1.姜大力.基于遺傳算法的物流配送中心選址模型.物流技術，1997（5）.

2.張濤，王夢光.遺傳算法和3-0PT結合求解帶有能力約束的VRP.東北大學學報（自然科學版），1999（3）.

3.肖朋，李茂軍，等.車輛路在問題的單親遺傳算法.計算機技術與自動化，2000（1）.

4.張麗萍，柴躍廷.車輛路徑問題的改進遺傳算法.系統工程理論與實踐，2002（8）.

5.方霞，等.基于免疫算法的物流配送車輛路徑優化問題研究.土木工程學報，2003（7）.

6.陳湘州，黎志明，劉祖潤.一種改進的整數編碼遺傳算法在車輛路徑優化問題中的應用.南方冶金學院學報，2004（1）.

作者：徐行青 譚均 單位：武漢鋼鐵有限公司