Железнодорожный транспорт металлургических и угледобывающих предприятий

Вопрос № 1.

   Железнодорожный транспорт металлургических и угледобывающих предприятий.

Металлургические предприятия являются весьма транспортоёмким производством. Объём перевозок грузов по всему производственному циклу, приходящийся на тонну готового проката, составляет здесь около 17 т, или 30% общей транспортоёмкости металлургического производства с учётом горнодобывающей промышленности. Такое положение связано с тем, что у металлургических заводов большие производственные мощности (до 10 – 12 млн. т в год) и в процессе производства необходимо принимать, складировать, перерабатывать и перемещать значительные объёмы сырья и полуфабрикатов. В большом объёме выполняются технологические перевозки расплавленного металла и горячих слитков с регламентируемым тепловым режимом. Так, на внутренние технологические перевозки приходится 10 – 12 т общей транспор-тоёмкости и лишь 5 – 6 т на внешние перевозки.

В производственном процессе предприятий кроме основных цехов прини-мает большое число обслуживающих и вспомогательных цехов и отделений, а также погрузочно – разгрузочных сооружений и складов (до 350 – 400 еди-ниц),размещённых на значительной территории (до 1200 – 1500 га). Всё это требует создания и обеспечения надёжного функционирования весьма развитой сети транспортных коммуникаций, значительного парка подвижного состава, развитого эксплутационного и ремонтного хозяйства.

Поэтому основными требованиями, определяющими эффективную работу транспорта металлургического предприятия, являются: обеспечение заданных объёмов внешних и технологических перевозок; обеспечение высокой техноло-гической надёжности и качества перевозок; обеспечение экономичности пере-возок за счёт выбора рационального вида транспорта по каждому грузопотоку; учёт при выборе подвижного состава технологических факторов и физико – механических свойств перевозимых грузов.

Основными функциями транспорта металлургического завода являются: приём сырья и полуфабрикатов с внешней сети железных и автомобильных дорог и отправка готовой продукции потребителям; обслуживание аглофаб-рики и коксохимического цеха по подаче сырья и вывозке готовой продукции в доменный цех, а излишков на внешнюю сеть (используются железнодорожный транспорт и ленточные конвейеры); обслуживание доменного производства (подача компонентов шихты с применением железнодорожного и конвейерного транспорта, а также уборка продуктов плавки в специальном железнодорожном подвижном составе – чугуновозах и шлаковозах); обслуживание сталеплавиль-ного производства ( подача чугуна и скрапа, а также перевозка слитков и заго-товок в прокатные цехи); в основном применяется железнодорожный и спе-циальный транспорт; внутризаводские перевозки различных материалов, гру-зов и отходов производства; применяется автомобильный и железнодорожный транспорт.

Для выполнения этих перевозок, объёмы которых достигают 100 – 120 млн. т в год и более, металлургические предприятия имеют большое и хорошо оснащённое транспортное хозяйство. В настоящее время наибольший удельный вес приходится здесь на железнодорожный транспорт (до 60 – 65% общего объёма). Металлургические заводы имеют развитую сеть железнодорожных путей ( до 500 – 600 км), значительный парк подвижного состава (100 – 120 ед. тепловозов и 1,2 – 1,5 тыс. ед. вагонов общего, специального и производственного назначений).

Для обеспечения качественного обслуживания производственных цехов, погрузочно – разгрузочных комплексов и складов на металлургических заво-дах, как правило, применяется кольцевая схема железнодорожных путей с 20 –25 станциями различного функционального назначения.

На промышленном транспорте, особенно на металлургических предприя-тиях, для перевозок, связанных с технологией производства, используются вагоны технологического назначения. К ним относятся шлаковозы, чугуновозы, тележки для перевозки изложниц и мульд, вагоны – трансферкары и коксоту-шильные вагоны.

Шлаковозы применяют для перевозки жидкого шлака из доменного и сталеплавильного цехов к грануляционным установкам или на отвал. Конст-рукция шлаковоза обеспечивает перевозку и разгрузку жидкого шлака с темпе-ратурой до 1500ºС. В настоящее время используют шлаковозы вместимостью ковшей 11 и 16 м³.

Чугуновозы предназначены для перевозки жидкого чугуна из доменного цеха в миксер сталеплавильного цеха или на разливочную машину. Конструк-цией чугуновоза предусматривается транспортировка расплавленного чугуна . в настоящее время наиболее широко применяют чугуновозы с ковшами грузо-подъёмностью 100 и 140 т. В связи со значительной нагрузкой от колёсной пары на рельсы (300 – 400 кН) и свойствами перевозимого груза чугуновозы и шлаковозы обращаются по строго специализированным путям с усиленным верхним строением.

Вагоны – трансферкары представляют собой самоходные саморазгру-жающиеся вагоны, предназначенные для перевозки кокса, агломерата, руды и других компонентов доменной шихты и загрузки бункеров  бункерной эста-кады доменных печей.

Коксотушильные вагоны предназначены для прёма из коксовых печей кокса с температурой 1000 – 1100ºС, транспортировки его к коксотушильной башне, доставки после охлаждения водой или инертным газом к разгрузочной рампе и выгрузки потушенного кокса.

Сталевозные тележки служат для перевозки изложниц, заполненных жидкой сталью, из сталеплавильных цехов в отделение нагревательных колод-цев обжимных станов, а порожних изложниц обратно.

Для перевозки металлической шихты из шихтового двора или скрапораз-делочного цеха в мартеновские применяют мульды – специальную тару в виде литого металлического контейнера. Для перевозки мульд применяют тележки, аналогичные по конструкции тележкам для перевозки изложниц. Грузоподъёмность этих тележек 25, 30, 40 и 45 т.

Специальные вагоны  промышленного танспорта в большинстве анало-гичны вагонам магистральных дорог и предназначены для перевозки специфи-ческих грузов, которые в силу физико – механических свойств и особенностей выполнения погрузочно – разгрузочных операций нельзя перевозить в вагонах общего назначения. В особой мере такие грузы характерны для металлургичес-ких и горнодобывающих предприятий. К специальным вагонам относятся: полувагоны хопперы для перевозки угля, кокса, апатитового концентрата, ваго-ны для перевозки горячих грузов (агломерата, окатышей, чушкового чугуна). На открытых горных разработках перевозка руды, угля, различных пустых пород и нерудных материалов осуществляется в саморазгружающихся вагонах типа думпкаров.

Для перевозки горячего агломерата и окатышей с температурой 500 – 600ºС с фабрик окомкования до металлургических заводов предназначены спе-циальные полувагоны - хопперы грузоподъёмностью 65 и 100 т.

Горячий чушковый чугун непосредственно от разливочной машины к местам складирования перевозят на специальных платформах грузоподъёмностью 70, 90 и 110 т.

На современных карьерах преимущественное распространение получил электрифицированный железнодорожный транспорт. Он является наиболее универсальным и обеспечивает высокие технико – экономические показатели при больших грузопотоках и расстояниях перевозок.

Железнодорожный транспорт на карьерах характеризуется развитой схе-мой и значительной протяжённостью железнодорожных путей, большая часть которых расположена на фронтах работ экскаваторов и периодически переуст-раивается. Для перевозки горной массы на карьерах применяют специализиро-ванные вагоны – самосвалы грузоподъёмностью 60 – 140 т, а для перевозки полезного ископаемого, кроме того, вагоны с донной разгрузкой (хопперы) и с глухим кузовом (гондолы). В качестве тяговых средств используют специаль-ные тяговые агрегаты, а также электровозы и тепловозы. Для обеспечения высокопроизводительной работы экскаваторов и управления перевозочным процессом на карьерах функционирует значительное число станций и постов ( до 25 – 30 и более), а также применяются средства железнодорожной автома-тики и телемеханики и АСУ.

На карьерном и внутризаводском транспорте широкое распространение получили думпкары. На открытых разработках это основной тип вагона для перевозки горной массы, так как при относительно коротких расстояниях транспортировки конструкции думпкара позволяет наиболее быстро механизи-ровать погрузку и разгрузку. Конструктивное исполнение думпкаров различ-ного типа обеспечивает их применение в различных условиях эксплуатации.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

 

 

 

 

 

                                      Задача №1

Расчёт пропускной способности транспорта промышленного  

                                   предприятия.

                                

                                 Исходные данные:

 

Среднее число вагонов в поезде и расчётной группе	25
Количество путей на основной промышленной станции В	3
Количество путей в приёмо-сдаточном парке Г	2
Количество путей на грузовой станции А	3
Количество путей на грузовой станции Б	3
Время занятия пути поездом с вагонами общесетевого парка, мин	50
Время занятия пути поездом с вагонами заводского парка, мин	50
Доля внешнего грузопотока в общем грузопотоке предприятия	0,7
Среднее время занятия горловины одним расчётным поездом на станции А	4
Среднее время занятия горловины одним расчётным поездом на станции Б	3
Среднее время занятия горловины одним расчётным поездом на станции В	5
Время сдачи подъездному пути одного поезда, мин	30
Время приёма от подъездному пути одного поезда, мин	30
Время расформирования - формирования одного состава, мин                                                                             на станциях А и Б                                                                              на станции В	20 15
Количество сортировочных устройств на станциях А и Б  на станции В	1 1
Время хода поезда в чётном направлении на перегоне I ,мин.	25
Время хода поезда в чётном направлении на перегоне II,мин.	20
Время хода поезда в чётном направлении на перегоне III,мин.	10
Время хода поезда в чётном направлении на перегоне IV,мин.	10
Время хода поезда в чётном направлении на перегоне V,мин.	15
Время хода поезда в чётном направлении на перегоне VI,мин.	20
Время хода поезда в чётном направлении на перегоне VII ,мин.	15
Время хода поезда в чётном направлении на перегоне VIII,мин.	15
Время хода поезда в нечётном направлении на перегоне I,мин.	22
Время хода поезда в нечётном направлении на перегоне II,мин.	18
Время хода поезда в нечётном направлении на перегоне III,мин.	12
Время хода поезда в нечётном направлении на перегоне IV,мин.	11
Время хода поезда в нечётном направлении на перегоне V,мин.	14
Время хода поезда в нечётном направлении на перегоне VI,мин.	18
Время хода поезда в нечётном направлении на перегоне VII,мин.	15
Время хода поезда в нечётном направлении на перегоне VIII,мин.	14
Максимальное  время хода поезда по перегону Г – В, мин	12
Время работы грузовых фронтов, ч а б в г д е	16 24 24 12 16 16
Число подач на фронты а б в г д е	4 3 3 3 4 4
Время подачи вагонов на грузовые фронты, мин. а б в г д е	10 15 15 10 15 10
Статистическая нагрузка вагона	55
Количество механизмов на грузовых фронтах а б в г д е	3 3 3 3 5 3
Производительность механизмов на грузовых фронтах, т/ч а б в г д е	50 50 50 50 55 60

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                       а

                                                                                                                       б

                                                               ст.А

                                                                                                                        в

ст.Г                                ст.В

                                                                                                                        г

                                                                                                                        д

                                                                 ст.Б

                                                                                                                        е

 

Схема подъездного пути промышленного предприятия :

 

Условные обозначения:

ст. Г - приёмо-сдаточный парк;

ст. В - основная промышленная станция;

ст. А и ст. Б - грузовые станции с одним сортировочным устройством;              

перегон Г - В - двухпутный;

 перегоны IV,III - однопутные;

а, б, в, г, д, е - погрузочно-выгрузочные фронты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                        Решение.

 

1.   Общие условия  и принципы расчёта пропускной  способности транспорта предприятия.

Станция В - основная функция выполнение сортировочной работы по подбору вагонов по грузовым фронтам. Станция А и станция Б должны обеспечивать бесперебойную подачу и уборку на грузовых фронтах, а так же может производиться частичная маневровая работа по подборке вагонов по грузовым фронтам, в том случае, если она не была выполнена на сортировочной станции.

Пропускная и перерабатывающая способность станции определяется для каждой группы станции по отдельным элементам и в зависимости от их специализации.

а) на передаточной станции, которая по сути является приёмо-сдаточным парком, располагаемым на территории станции примыкания, пропускную способность рассчитывают только по одному элементу - приёмосдаточные пути.;