徐军
【摘 要】根据国家环保政策要求，钢铁企业需加快结构调整和产业升级。钢铁企业原料场作为企业污染大户，需从源头出发，采取科学、合理措施，减少污染排放、降低成本。本文从智能化、环保型料场两方面出发，系统阐述了当前形势下原料场节能环保措施。
【关键词】环保政策；原料场；节能环保
1 概述
十八届三中全会以来，生态文明建设已上升到国家战略的高度，相关生态文明的制度体系建设正在逐步完善。根据《国务院办公厅关于进一步加大节能减排力度加快钢铁工业结构调整的若干意见》、工业和信息化部的《关于钢铁工业节能减排的指导意见》等相关环保政策，整个钢铁行业都在研究如何加快结构调整和产业升级，切实转变发展方式，促进钢铁工业科学发展、清洁发展和可持续发展[1～2]。原料场作为钢铁企业完成生产任务最基础、最关键的环节之一，负责全厂大宗散状原料和燃料的受卸、贮存、整粒、混匀等，并将经加工处理的合格料送给各用户工厂，保证连续正常地生产。原料场是钢铁厂污染大户，也是钢铁企业中环保节能治理难点之一。相较于在末端进行污染治理成本高、难度大，从源头控制污染，可以有效地减少污染物的排放，降低成本，实现节能环保原料场的目的 [3]。
2 原料场节能环保措施
本文从原料场智能化、环保型料场两个方面，阐述当前形势下原料场节能环保发展方向。
2.1 智能化原料場
从整个钢铁行业来看，原料场自动化水平处于较低水平。因此，提高对设备的利用与劳动生产率，完善当前经营管理策略，提高原料场设备连续化和智能化，是原料场未来发展的必然趋势。
2.1.1 堆取料机无人值守
堆取料机无人值守指在堆取料机作业时，在保证充分发挥设备功能的基础上，堆取料机既不需要工人操作，也不需要控制室远程操作。
为实现堆取料机无人值守，系统主要工艺流程如下：
1）将作业计划编入系统，系统根据作业料堆在料场中的三维空间形状数据，结合堆取料机的物理尺寸数据，形成作业指令，将作业指令发送到相应的堆取料机PLC，由堆取料机进行无人值守的堆、取料作业。
2）利用堆取料机的走行、俯仰、回旋运动，带动安装在堆取料机悬臂前方的激光扫描装置对料堆进行动态扫描，对获得的激光扫描数据进行处理、转化后生成规则的三维数据，最终生成整个料场的完整网格数据库。
3）堆取料机实时运动状态数据与激光扫描装置采集的数据在时间上实现同步匹配，原则是以激光扫描数据的时间为准。生成的实时三维料堆图像数据，不仅能让作业人员动态掌握料场内料堆的堆放情况，更为重要的是通过对料堆形状的实时识别，实时动态对料堆进行数据化处理保存，为全自动堆取料工艺提供了有力的支撑和保证。
2.1.2 原料场智能管理系统
原料场智能管理系统建立了原料场全面智能高效化的信息管理平台，实现料场所有相关作业智能化：包括计划、采购、外供、运输、计量、检化验、卸货、装货、混匀、存储情况、成本等。原料场智能化管理系统具有以下特点：
1）实现全流程的协同配合和高效运转，实现智慧储配和精细化管理，帮助企业实现采购成本与保证原料供应稳定性的综合优化，合理降低库存；
2）快速、及时、准确、直观地反映料场作业全流程，并为生产动态管理及决策提供数据和智能辅助；
3）减少了车船等待时间，提高了场地利用率和吞吐能力，减少运行浪费和设备维护成本，减少了人员配置和劳动强度，大大降低生产成本。
原料场智能管理系统采用“互联网+”的思想，运用先进的物联网技术可打造一个大数据平台，对料场内各种数据进行远程采集、分析和控制，实现料线路径自动寻优、原料配比自动掺配，实现料场信息管理系统的可视化、信息化、智能化。为打造工程投资省、运营成本低、综合效益佳的多赢发挥重要作用。
2.1.3 料场储量智能化
原料储料量是钢铁企业物流管理的核心任务之一。适当的储量是确保企业正常连续生产的必要条件，过多和过少都会造成不必要的经济损失。储量过大，导致料场面积增加，占用企业流动资金，影响原料质量及周边环境；储量偏小，企业生产运行风险抵御能力小，影响企业的正常运行。在钢铁企业中，原燃料成本占粗钢制造成本的70%左右，而在高炉冶炼过程中，原料的消耗占到生铁制造成本的85%以上。因此，合理优化储量能够控制流动资金的滞留，从而有效提高资金利用率。
在企业生产过程中，通过制定合理的原料库存计划，确定原料场的最佳库存水平，在保证企业正常生产而没有断料危险的情况下，将呆滞物料对料场库存空间的占用程度降至最低，是降低原料物流成本，增加原料场可利用空间的有效手段。
2.2 环保型原料场
目前国内的原料场普遍采用露天料场形式，受天气的影响较大，不仅容易造成物料的流失和环境污染，而且还给周边的居民生活带来很大的不便。对于露天堆放的散状物料，由于风力及雨水的作用，原料的损失量每年可达0.5%～2%，料场附近大气含尘量超过100mg/Nm3。目前，为减少物料风损和雨损，通常采用的节能环保措施包括：设置封闭大棚、抑风挡尘墙、筒仓、散料堆存料棚。
根据相关企业的经验，封闭料场可比露天料场减少的排放量为物料的2～4‰，因此料场封闭后，每年向大气中排放的物料量可大大减少，同时也可将这部分物料作为宝贵的资源进行利用。此外，料场封闭后，避免物料受雨淋，有效控制物料中的水分，减少物料随雨水的流失。最大限度地避免了环境污染，实现了环境效益和经济效益的双赢。
根据不同的封闭大棚外形，封闭大棚可分为： 拱顶封闭大棚、圆形封闭大棚、尖顶封闭大棚。
2.2.1 拱顶封闭大棚
拱顶封闭大棚适用于一次料场及混匀料场封闭，棚内一般可采用堆、取料机进行对应堆取料作业，可用于跨度在几十米至上百米范围内大棚封闭，对于新建工程、已建料场的封闭改造均适应。
2.2.2 圆形封闭大棚
圆形封闭大棚应用于储存单一料种（如煤场）的料场。采用圆形料场一般采用堆取料机进行堆、取料。 圆形封闭大棚适应于新建工程，不适应对已建料场的封闭改造。
2.2.3尖顶封闭大棚
尖顶封闭大棚应用于一次料场封闭，棚内一般采用重型卸料小车堆料，取料采用半门架式刮板取料机或全门架式刮板取料机进行作业。尖顶封闭大棚适应于新建工程，不适应对已建料场的封闭改造。
3 结语
随着国家经济结构的调整，钢铁工业也将面临着新一轮调整。加强环保、节能措施，减少对环境污染，降低生产运行成本，是新一轮钢铁行业发展的突破口。在进行原料场的设计及管理中，要更多的使用新的节能、环保工艺及设备，从各个环节减少对环境的影响，提高原料场设计的科学性、合理性，减少原料场的污染排放，实现节能减排，满足钢铁企业与周边环境友好发展。
【参考文献】
[1]王海龙，田爽.钢铁企业的原料场的封闭化设计[J].建筑设计，2017（3），910.
[2]陈国强.首钢原燃料生产物流系统合理化研究[D].北京：北京交通大学，2007.
[3]谌宏波.钢铁企业原料场的环保设计[J].资源节约与环保，2016（10），29～30.endprint
