钢铁研究学报
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钢铁企业铁路运输系统优化研究

  论文导读:铁路运输是钢铁企业的大动脉。铁路运输总量一般可占到全厂运量的70%一80%。道岔(组)利用率是研究车站通过能力的重要指标之一。对于运输系统这部分运输能力的提升是系统优化的重点。铁路运输,钢铁企业铁路运输系统优化研究。

  关键词:钢铁企业,铁路运输,系统优化,研究

  1.钢铁企业铁路运输概况

  铁路运输是钢铁企业的大动脉,肩负着运送物资、保障生产的重任。铁路运输总量一般可占到全厂运量的70%一80%,每年有多则上千万吨少则数百万吨的生产原辅料、燃料、半成品和成品源源不断地通过铁路专用线运进工厂车间或发往全国。是企业生产的重要基础设施,常被称为企业的生命线。

  1.1.钢铁企业铁路运输特点

  除了一些铁路运输的共性外,钢铁企业铁路运输与一般铁路运输存在着以下几个方面的特点。

  1.1.1厂区布局

  我国各大中型钢铁企业由于建厂较早,改扩建中没有进行合理规划,另外受地形条件限制,厂内轨道线路复杂不规范,没有专业的编组场地和驼峰设备。博士论文,铁路运输。在厂区内,铁路和道路几乎普遍采用平面交叉。事故多发,给铁路运输能力的提升增加困难。在炼铁站高炉区,纵列式是高炉最佳的排列方式,可以有效的降低列车的走行干扰,增加线路的通过能力;横列式排列方式虽然节约土地资源,易于改扩建,但是不利于列车走行,还会增加道岔数目,使线路变得狭窄,加之铁水区的运输作业繁忙,易产生大量交叉干扰,限制列车走行速度。

  1.1.2运输目标

  钢铁企业铁路运输除了办理路、厂车辆交接,接发货物外,还要担负厂内中转运输任务,在运输生产过程中特别考虑要安全性、时间性和准确性。

  (l)安全性

  钢铁企业厂内运输大部分属于特种货物运输,例如在运输铁水的过程中,铁水的温度大约在1200℃一1300℃之间,如果在运输的过程中出现脱轨造成车辆倾覆,大量铁水流出,不但作业人员的生命会受到严重的威胁,而且在短时间内铁水会凝结,造成机车、车辆、线路以及附近设备大面积熔化,由于线路及通信设备不能在短时间内修复,导致生产严重停滞,经济损失巨大。

  (2)时间性

  钢铁企业铁水罐车在高炉下的停留时间是固定的,停留时间与出铁水的时间要相一致,根据生产作业要求,超过这个时间,罐车必须离去,由于高炉出铁批次的限制,罐车的数量和停留次数也是固定的。延误高炉区铁水运输,不仅会造成炼铁站后续作业的等待,降低高炉的生产效率,还会延误炼钢站的生产,造成炼钢厂的设备空闲。

  (3)准确性

  钢铁企业为了提高生产效率,不延误出铁水的时间,要求调度人员不能排错进路,机车司机不能操作失误,列车取送铁水的罐车必须在指定的高炉下对位停放,所以必须确保铁路运输组织作业的准确性。

  2、钢铁企业铁路运输系统优化基本内容

  2.1行车组织

  钢铁企业铁路道岔多,股道短,复用线路多,机车多、运行区域固定,特种车辆多,行车调度的难度往往高于一般铁路运输调度;特别是钢铁企业在进行运输生产的过程中,需要根据市场情况不断变更生产方向,新建厂房和产量调整导致厂区运输线路的频繁变动,几乎每隔几个月就要对厂区线路进行改造,致使行车组织更为复杂、多变。

  因此在优化行车组织调度优先级别上,根据钢铁企业铁路运输系统的自身特点,本文建立钢铁企业铁路运输能力利用指标如下:

  (l)道岔(组)占用时间。

  道岔(组)占用时间指的是采用合理的技术作业过程和线路固定使用方案,一昼夜办理各项技术作业占用道岔(组)时间之和。车站咽喉区道岔较多,咽喉区最繁忙道岔利用情况通常制约着整个车站的通过能力,甚至成为制约全厂运输系统能力提升的瓶颈。

  (2)轨道区段占用时间。

  轨道区段占用时间指的是采用合理的技术作业过程和线路固定使用方案,一昼夜办理各项技术作业占用轨道区段时间之和。在分析区间通过能力时通常要分析区间线路即整个轨道区段占用时间。

  (3)道岔(组)利用率。

  道岔(组)利用率是指一昼夜道岔(组)占用时间与道岔(组)可占用总时间的比值。道岔(组)可占用总时间是指一昼夜除去交接班、线路检修等固定作业时间,道岔可被实际利用的时间。道岔(组)利用率是研究车站通过能力的重要指标之一。

  (4)轨道区段利用率。

  轨道区段利用率是指一昼夜轨道区段占用时间与轨道区段可占用总时间的比值。轨道区段可占用总时间是指一昼夜除去交接班、线路检修等固定作业时间,区段可被实际利用的时间。轨道区段利用率是研究区间通过能力的重要指标之一。

  (5)列车等待时间。

  列车等待时间是指列车接到运输命令以后,由于前方线路被占用或其他原因暂时不能前进,等待进路被开通的时间。在制定和优化企业运输组织方案时,应尽量降低各列车等待总时间。

  (6)等待列车数。博士论文,铁路运输。

  等待列车数指的是不同列车产生敌对进路时,排队等待同一线路开放时的列车数目。通过等待列车数可以分析出现行设施及运输方案下,车站及区间的繁忙区域及主要冲突作业,等待列车数指标可以在列车等待时间指标中有所反映。

  2.2运输“瓶颈”

  在整个铁路运输系统中,运输能力最薄弱的环节总是对运输能力起决定性的限制作用或所谓“瓶颈”作用。博士论文,铁路运输。在运输地位重要的车站、区间上,运输限制部位或“瓶颈”地段的通过能力利用,往往成为保证运输畅通和关系全局运输的关键。在这些部位或地段,需要通过周密的规划和计划,精心组织均衡运输,在保证一定的运输质量要求的前提下,尽可能减少运输波动,最大限度地是使用通过能力。

  通过分析钢铁企业的铁路运输系统的特点,可知钢铁企业铁路运输通过能力受车站和区间通过能力影响较大,车站和区间通过能力是制约整个运输系统的“瓶颈”,对于运输系统这部分运输能力的提升是系统优化的重点。

  3、钢铁企业铁路运输系统优化步骤

  3.1进行钢铁企业铁路运输系统优化中,应根据企业发展规划,预测短期及中长期运量增长的需要,有计划有步骤地进行改扩建和运输组织优化。博士论文,铁路运输。博士论文,铁路运输。在运输系统的优化过程中主要考虑以下几个方面:

  (l)产品需求量发生变化。当产品需求量超过现有生产系统的生产能力时,就需新建或扩建厂房,增设线路,优化运输组织方案,使运输能力满足生产需要;而产品需求量变小时,会使得原有生产系统出现不平衡现象,运能闲置。

  (2)引入新技术、新工艺。新技术、新工艺的引入改变原有产品的生产制造过程,往往导致产品在厂内各车间运输流程的改变,对运输组织和厂内铁路布线均有较大的影响。

  (3)新产品开发。新产品的问世通常意味着被市场淘汰的老产品下线,旧厂房的拆除,新厂房的选址、建立,运输设施设备的更新,对铁路运输系统具有深层次的影响。

  3.2对钢铁企业铁路运输系统进行系统分析和优化,本文采取的基本步骤是:

  (l)系统分析。通过和企业决策者的沟通和运量预测等手段,确定一定时期内运输系统拟达到的目标。对目标钢铁企业铁路运输系统现状和目前存在的问题进行深入的调研和分析,获取企业厂区地理信息、运输数据等必要分析信息。

  (2)系统状况的量化分析。

  确定企业铁路运输系统的瓶颈所在,依靠研究人员的规划经验找出运输紧张的影响因素,对重点区域提供改造方案。

  (3)系统结构和功能的设计与实现。对系统的结构及功能进行优化设计,并予以实现。向企业提供多个铁路运输系统优化方案和分步实施方案,通过系统评价对各个待选方案的实施效果及工程造价进行比较和排序,供企业决策人选择。博士论文,铁路运输。

  小结

  钢铁企业铁路运输系统优化研究涉及很多领域,研究程较为复杂,由于作者水平和时间有限,论文中还存在一些尚待研究的问题,任需要进一步完善。

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