文 / 北京瀚川鑫冶工程技術(shù)有限公司 張建國(guó)

廢鋼裝卸工藝技術(shù)論述

文 / 北京瀚川鑫冶工程技術(shù)有限公司 張建國(guó)

本文論述了廢鋼裝卸存在的主要問(wèn)題，并分析指出廢鋼的容重和外形差別大、裝卸機(jī)械及其屬具性能上的不適應(yīng)和能力上的不足是造成裝卸效率低的兩個(gè)主要原因。同時(shí)提出了解決裝卸效率低的主要辦法是選擇大型、專(zhuān)用裝卸機(jī)械，配置成套的機(jī)械屬具和在有可能的情況下可配置必要的監(jiān)視、稱(chēng)重裝置。

廢鋼裝卸 裝卸機(jī)械 機(jī)械屬具

我國(guó)雖然是世界第一的產(chǎn)鋼大國(guó)，但是由于工業(yè)化成長(zhǎng)期短，廢鋼的積蓄還處于發(fā)展階段，是一個(gè)廢鋼資源貧乏的國(guó)家，廢鋼產(chǎn)出率相對(duì)較低，不能滿(mǎn)足鋼鐵生產(chǎn)，尤其是電爐鋼生產(chǎn)發(fā)展的需要。

目前我國(guó)廢鋼來(lái)源主要有3個(gè)方面：企業(yè)自產(chǎn)、社會(huì)采購(gòu)和國(guó)外進(jìn)口。

企業(yè)自產(chǎn)廢鋼：由于近些年來(lái)國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)大力發(fā)展連鑄技術(shù)，特別是全連鑄技術(shù)和連軋技術(shù)的采用，綜合成材率大幅提高，使得鋼鐵企業(yè)自產(chǎn)廢鋼率逐年減少。

社會(huì)采購(gòu)廢鋼：社會(huì)廢鋼的產(chǎn)生取決于鋼鐵積累量，盡管由于工業(yè)化起步晚，目前我國(guó)廢鋼積蓄量不多，但隨著我國(guó)鋼鐵消費(fèi)的迅猛增長(zhǎng)，社會(huì)采購(gòu)廢鋼逐年增加，已成為鋼鐵業(yè)廢鋼來(lái)源的一個(gè)主要渠道。

國(guó)外進(jìn)口廢鋼：由于我國(guó)鋼鐵工業(yè)的快速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)廢鋼資源不能滿(mǎn)足鋼鐵生產(chǎn)的需要，每年需要大量進(jìn)口國(guó)外廢鋼，進(jìn)口廢鋼是我國(guó)廢鋼資源的一個(gè)重要補(bǔ)充。進(jìn)口廢鋼基本都是未進(jìn)行過(guò)分類(lèi)的，成分復(fù)雜、外形尺寸各異、品質(zhì)差異大、密度不均勻、夾有非金屬材料等，這些都是影響廢鋼的裝卸效率的主要因素。

本文針對(duì)進(jìn)口廢鋼的裝卸進(jìn)行了效率分析及工藝探討并提出一些建議。

一、 廢鋼裝卸中存在的主要問(wèn)題及原因分析

對(duì)于海運(yùn)進(jìn)口廢鋼，其裝卸工藝大多為門(mén)機(jī)配抓斗或電磁吸盤(pán)卸船、裝車(chē)，裝載機(jī)（或抓鋼機(jī)、抓斗輪胎吊）裝車(chē)，火車(chē)或汽車(chē)輸運(yùn)。有些港口還增加了挖掘機(jī)扒艙、裝載機(jī)修整車(chē)等環(huán)節(jié)。

進(jìn)口廢鋼本身的多樣性使其存在許多不確定因素，影響廢鋼裝卸的效率和經(jīng)濟(jì)性，使裝卸機(jī)械和屬具損壞嚴(yán)重，輪胎、電能、鋼絲繩等的消耗也明顯高于其他貨種。目前存在的主要問(wèn)題是裝卸效率低。

1. 廢鋼的容重和外形差別大造成裝卸效率低的原因

一般情況下，廢鋼按容重和外形的不同，可分為重型料（I類(lèi)、II類(lèi)）、中型料（I類(lèi)、II類(lèi)）、輕薄料三類(lèi)五種，見(jiàn)表1。

廢鋼容重和外形的差別，以及成分的復(fù)雜性給裝卸作業(yè)帶來(lái)很多不確定的因素，給裝卸效率的提高帶來(lái)了很多困難。往往進(jìn)口生活廢鋼中還夾帶有較多的生活垃圾，更是給廢鋼的裝卸帶來(lái)不小的難度，如圖一是某破碎現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)口廢鋼，從中可以看出不僅廢鋼形式各異，而且有較多的非金屬生活廢品及生活雜質(zhì)。

（1）對(duì)電磁吸盤(pán)來(lái)說(shuō)，由于磁阻等原因，電磁吸盤(pán)對(duì)廢鋼的容重和外形十分敏感，容重和外形的變化直接影響它的效率。同一塊電磁吸盤(pán)，吸大塊廢鋼的能力是吸中塊廢鋼的1.75倍，吸中塊廢鋼的能力是吸小塊廢鋼的2倍。

表1 廢鋼分類(lèi)及外形尺寸要求

（2）對(duì)抓斗來(lái)說(shuō)，不一定是這種比例，但廢鋼的容重和外形會(huì)對(duì)裝卸效率產(chǎn)生重大影響卻是肯定的。以普通多瓣抓斗為例，抓取小塊廢鋼時(shí)，斗常常抓滿(mǎn)，效率較高；但對(duì)大塊廢鋼，斗往往抓不滿(mǎn)。

（3）對(duì)大塊廢鋼，往往要用鋼絲繩將廢鋼捆扎后，單個(gè)或切割成小塊吊出，效率很低。

（4）附著性強(qiáng)的廢鋼在卸船時(shí)，往往形成一個(gè)角度很大的坡，使清艙量加大，從而影響裝卸效率。

（5）由于道路運(yùn)輸?shù)囊?，廢鋼裝車(chē)后要進(jìn)行修整，不同種類(lèi)廢鋼的修整量差別很大。

圖1 某破碎現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)口廢鋼

2. 裝卸機(jī)械及其屬具性能不適應(yīng)和能力不足

進(jìn)口廢鋼是港口裝卸的一個(gè)老貨種，但港口適用于廢鋼裝卸的設(shè)備卻不多。除電磁吸盤(pán)外，全液壓抓料機(jī)（抓鋼機(jī)）、電動(dòng)液壓廢鋼抓斗和多瓣廢鋼抓斗都是近些年在國(guó)內(nèi)快速發(fā)展起來(lái)的專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的機(jī)械或?qū)倬摺Ｆ渌麢C(jī)械和屬具的主要服務(wù)對(duì)象大多不是廢鋼，用于廢鋼作業(yè)時(shí)，往往表現(xiàn)出性能上的不適應(yīng)。

例如，挖掘機(jī)扒艙效果好，但在廢鋼堆里作業(yè)，挖掘機(jī)履帶常由于廢鋼的夾入而被別斷；裝載機(jī)清艙能力強(qiáng)，但由于廢鋼灑落難于完全避免，而且裝載機(jī)輪胎常因?yàn)閺U鋼的扎、割而報(bào)廢；電動(dòng)液壓廢鋼抓斗和電磁吸盤(pán)是裝卸廢鋼最常用的屬具，但其上電纜的收放卻是一個(gè)一直未能很好解決的問(wèn)題；火車(chē)車(chē)廂允許的滿(mǎn)廂容重為0.8～0.9t/m3，輕薄料容重小于0.4t/m3，因此，運(yùn)輸輕薄料時(shí)，欠重較多；汽車(chē)港內(nèi)倒運(yùn)時(shí)，由于廢鋼灑落，常常扎破輪胎等。

另外，起重能力不足是影響廢鋼裝卸效率提高的另一個(gè)因素，主要表現(xiàn)在大塊廢鋼的卸船上。由于大塊廢鋼交叉錯(cuò)亂、相互牽連，非強(qiáng)大動(dòng)力難以提起，而目前港口配備的大多是16t以下門(mén)機(jī)，吊大塊廢鋼時(shí)，常常顯得力不從心，因而不得不將大塊廢鋼肢解。每種機(jī)械或?qū)倬叨加兴囟ǖ慕?jīng)濟(jì)、高效使用范圍，超出該使用范圍，則不是性能或能力不適應(yīng)，就是經(jīng)濟(jì)上不合算。

圖2 某港口使用液壓抓鋼機(jī)卸船（廢鋼）

二、解決廢鋼裝卸效率低下的方法措施

1. 選擇大型專(zhuān)用裝卸機(jī)械

就機(jī)種而言，挖掘機(jī)扒艙效果明顯優(yōu)于其他機(jī)械；全液壓抓料機(jī)（抓鋼機(jī)）抓取力強(qiáng)，工作幅度大，是目前最好的場(chǎng)地裝車(chē)機(jī)械；帶大容積、耐撞擊貨箱的全掛車(chē)或半掛車(chē)最適于廢鋼的輸運(yùn)；卸船設(shè)備目前大多是門(mén)機(jī)，但裝卸橋已經(jīng)開(kāi)始介入卸廢鋼作業(yè)，并表現(xiàn)出強(qiáng)大的能力。

機(jī)械的起重量宜大不宜小，對(duì)接卸結(jié)構(gòu)型廢鋼較多的港口尤其是這樣。卸船機(jī)械的起重量、工作幅度和效率要與船型相適應(yīng)，但由于廢鋼的容重和外形對(duì)裝卸效率影響太大，因此，與其他貨種相比，廢鋼卸船機(jī)械尤其要考慮起重量的選擇。換句話說(shuō)，起重量大，一些大塊廢鋼就可以直接吊出；起重量小，則往往要先切割成小塊，然后吊出。

所以，如果所接卸的廢鋼品種多、容重和外形變化大，則采用大起重量、大抓取力的起重機(jī)械更便于提高裝卸效率。

另外，由于挖掘機(jī)和電動(dòng)液壓廢鋼抓斗等下艙機(jī)械和屬具的大型化，小噸位（例如16t以下）岸邊起重機(jī)受到的限制較多，對(duì)沿海大港口來(lái)說(shuō)已不宜將其作為廢鋼裝卸的主選機(jī)型。

2. 成套配置機(jī)械屬具

廢鋼裝卸屬具主要是與起重機(jī)相配的抓斗、電磁吸盤(pán)、鉤、繩，以及與挖掘機(jī)相配的斗、鉗，與叉車(chē)相配的叉，與裝載機(jī)相配的斗等。目前，最受關(guān)注的是與起重機(jī)相配的抓斗。

某港口在廢鋼卸船作業(yè)中，曾對(duì)1臺(tái)4m3輕型電動(dòng)液壓廢鋼抓斗與普通多瓣抓斗進(jìn)行過(guò)效率比較，結(jié)果表明，在同等條件下，電動(dòng)液壓廢鋼抓斗的效率是普通多瓣抓斗的3倍，表現(xiàn)出良好的抓取效果和防漏效果。

而作為普通多瓣礦石抓斗的改進(jìn)型，采用球鉸和窄顎板，并在斗形上有所改進(jìn)的多瓣廢鋼抓斗，其耐用性和抓取能力比普通多瓣礦石抓斗有較大的提高。

另外還有人認(rèn)為，用電磁吸盤(pán)裝卸廢鋼效率低，其實(shí)不然，電磁吸盤(pán)裝卸廢鋼的效率其實(shí)并不像人們想象的那么低，關(guān)鍵是要選對(duì)電磁吸盤(pán)的種類(lèi)。電磁吸盤(pán)有多種，電磁吸盤(pán)裝卸效率的高低，主要取決于裝卸貨物的種類(lèi)是否與電磁吸盤(pán)的種類(lèi)相配。裝卸廢鋼應(yīng)該采用橢圓形的廢鋼電磁吸盤(pán)。

3. 配置必要的監(jiān)視器和稱(chēng)重儀

在條件允許下，如能在岸邊起重機(jī)上安裝電視監(jiān)視器和電子稱(chēng)重儀也是提高裝卸效率的一項(xiàng)有效措施。

電視監(jiān)視器安裝在起重機(jī)頭部，對(duì)艙內(nèi)情況進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，可使司機(jī)對(duì)艙內(nèi)貨物情況有直觀的了解，從而與指揮手形成更好的配合。在起重機(jī)上安裝稱(chēng)重儀器，一方面可以掌握裝載量，另一方面可以消除由于裝車(chē)超重而被監(jiān)管部門(mén)退回的情況，提高裝車(chē)的有效性。

三. 結(jié)束語(yǔ)

由于廢鋼在容重和外形上差別較大以及運(yùn)輸船型的不同，用一種屬具從事多種廢鋼或多種船型作業(yè)往往難以達(dá)到高效，也不經(jīng)濟(jì)（有固定廢鋼品種和運(yùn)輸船型的港口除外）。

例如對(duì)廢鋼卸船而言，配電動(dòng)液壓廢鋼抓斗是必要的，但只配這一種抓斗未必好。電動(dòng)液壓廢鋼抓斗畢竟價(jià)格昂貴，怕碰怕摔。在電動(dòng)液壓廢鋼抓斗之外再配適當(dāng)數(shù)量的多瓣廢鋼抓斗會(huì)更經(jīng)濟(jì)、更有效。對(duì)粉碎型輕薄料，多瓣廢鋼抓斗的裝卸效率與電動(dòng)液壓廢鋼抓斗相差無(wú)幾。

因此，在條件許可的情況下，成套配置機(jī)械屬具，對(duì)不同容重和外形的廢鋼采用不同的機(jī)械屬具在不同裝卸階段采用不同的機(jī)械屬具，更易于做到高效、經(jīng)濟(jì)。此外，應(yīng)當(dāng)研制新型專(zhuān)用廢鋼裝卸機(jī)械和屬具。

[1] 鋼鐵企業(yè)經(jīng)營(yíng)困難 廢鋼行情依然脆弱[J]．中國(guó)廢鋼鐵，2012，03：22～29

[2] 臧悅，張建國(guó)，劉維廣. 加快廢鋼利用，促進(jìn)鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排[J].鋼鐵研究，2010，04：43～46

[3] 林加沖. 我國(guó)廢鋼加工設(shè)備發(fā)展中的問(wèn)題及管理建議[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2008，01（10）：22～25

[4] 谷漢文．企業(yè)物流管理創(chuàng)新[M]．北京；中國(guó)物資出版社，2009．

Discussion about steel scrap handling technology