Показатель транспортоемкости действующих металлургических предприятий составляет в настоящее время 6-12 т/т, а в отдельных случаях 4 – 5 т/т

Коэффициент транспортоемкости является комплексным показателем, характеризующим уровень технологических и планировочных решений проекта завода, определяющих степень участия транспорта в производственном процессе и получении готовой продукции и не зависит от вида транспорта.

В состав готовой продукции включаются отгружаемые потребителю готовый прокат, стальные и прокатные заготовки, а также чушковый чугун.

Суммарный объем выпуска готовой продукции, тыс. т. в год.

10.3 Расчет суточного объема перевозок предприятия

Перевозочный процесс является динамичным процессом, на ход которого воздействует большое число случайных факторов и их весьма трудно предсказать. В особой мере это относится к железнодорожному транспорту, учитывая его специфические особенности.

Ввиду указанного происходят существенные колебания объема перевозок во времени, которые оказывают негативное влияние на работу транспорта предприятия. Так, в периоды поступления минимального объема грузов технические средства транспорта недоиспользуются. При максимальном поступлении грузов они не справляются с их переработкой. Недостаточными оказываются приемная и перерабатывающая способность основных технических устройств станций и грузовых комплексов, парк подвижного состава, что в итоге приводит к значительному перепростою вагонов магистральных железных дорог.

Колебания объема перевозок тем больше, чем меньше отрезок времени, за который наблюдаются отклонения. Наибольшего значения эти отклонения или неравномерность перевозок достигает в суточный период. Так, на крупных металлургических комбинатах суточное прибытие колебания от 200 – 300 до 800 – 900 вагонов, а интервалы между прибытием поездов составляют от 1 – 2 до 10 – 12 часов.

Поэтому при проектировании транспортной системы промышленного предприятия расчет объема перевозок и определение видов транспорта по грузопотокам производят исходя из годового объема выпуска продукции, а потребную мощность устройств и технических средств транспорта и грузовых комплексов, - исходя из суточного объема перевозок с учетом имеющей место неравномерности.

Годовой объем перевозок по каждому грузопотоку железнодорожного транспорта приводят к суточному при помощи коэффициента неравномерности (k_н). Он представляет собой отношение фактического объема перевозок в контрольные сутки (Q_ф) к среднесуточному значению (Q_ср).

В соответствии с указанным

(10.9)

Отсюда

(10.10)

В то же время

, т/сутки (10.11)

где Q_г – годовой объем перевозок, тыс. т.

Приравниваем значения (10.9 и 10.10) и решаем полученное уравнение относительно (Q_ф), считая, что Q_ф = Q_рас.

, т/сутки (10.12)

Откуда

, т/сутки (10.13)

где Q_рас – расчетный суточный объем перевозок с учетом коэффициента неравномерности, т/сутки.

Величина коэффициента неравномерности для промышленного транспорта колеблется в достаточно широком диапазоне. Для железнодорожного транспорта его величина составляет: для внешнего прибытия – 1,25 – 1,3; внешнего отправления – 1,05 – 1,1; для межцеховых перевозок – 1,05 – 1,1.

При использовании на предприятии автомобильного транспорта коэффициенты неисправности принимаются величиной: 1,1 – на внешних и 1,05 на межцеховых перевозках.

Вместе с этим учет неравномерности перевозок с помощью расчетных коэффициентов может использоваться только на начальной стадии проектирования транспортной системы и для приближенных эксплуатационных расчетов. Более детальное обоснование величины коэффициента неравномерности перевозок осуществляется с использованием методов математического моделирования.

Раздел IV.

ХАРАКТЕРИСТИКА ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВИДОВ ТРАНСПОРТА И ТРАНСПОРТНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Глава 11. Характеристика транспортной системы промышленных предприятий

11.1 Особенности работы и функции, выполняемые транспортом металлургических предприятий

Металлургические комбинаты имеют большие производственные мощности (до 5 – 8 млн. т в год) и в процессе производства принимают, складируют, перерабатывают и перемещают значительные объемы сырья иполуфабрикатов. В большом объеме выполняются технологические перевозки расплавленного металла и горячих слитков с регламентируемым тепловым режимом. Так, на внутренние технологические перевозки приходится до 10 – 12 т общей транспортоемкости и лишь 5 - 6 т на внешние перевозки.

Для бесперебойного и ритмичного функционирования металлургического производства транспортная система предприятий должна обеспечивать:

- выполнение заданных объемов внешних и технологических перевозок;

- высокую технологическую надежность перевозок и эффективное взаимодействие с производством;

- экономичность перевозок за счет оптимизации использования различных видов транспорта на грузопотоках производственных объектов;

- выбор подвижного состава с учетом технологических факторов и свойств перевозимых грузов.

Основными функциями транспорта металлургических предприятий являются:

- прием сырья и полуфабрикатов с внешней сети железных и автомобильных дорог и отправка готовой продукции потребителям;

- обслуживание аглофабрики и коксохимического производства по подаче сырья и доставке продукции в доменный цех, а излишков – отгрузке сторонним потребителям;

- обслуживание доменного производства по подаче компонентов шихты и уборке продуктов плавки;

- обслуживание сталеплавильного производства по подаче чугуна и скрапа и вывозке слитков и заготовок в прокатные цехи;

- обслуживание прокатного производства по подаче заготовок, а также складированию, подготовке и отгрузка готовой продукции потребителю;

- обслуживание скрапоразделочной базы, известково-обжигательного производства, складов огнеупоров по вывозке грузов в цеха основных переделов;

- внутризаводские перевозки различных материалов для повторного использования (отходов кокса, окалины, колошниковой пыли и др.), грузов и отходов производства.

Для выполнения этих перевозок, объемы которых достигают 50 - 80 млн. т в год и более, металлургические предприятия имеют большое и хорошо оснащенное транспортное хозяйство, включающее железнодорожный, автомобильный и конвейерный транспорт. В настоящее время наибольший удельный вес приходится здесь на железнодорожный транспорт (до 60 – 70 % общего объема). Вместе с этим, расширяются масштабы применения автомобильного и, особенно конвейерного транспорта. Последнее связано с конвейеризацией агломерационного и доменного производства.

Значительные объемы перевозочной работы транспортной системы металлургического комбината определяет большие транспортные издержки, составляющие на 1 т товарной продукции 4 – 5 %. Поэтому постоянное совершенствование и развитие транспорта является одной из важнейших задач повышения эффективности всего металлургического производства.

11.2 Технические средства, и организация работы и управления транспортом металлургического предприятия

а) Железнодорожный транспорт

Для выполнения перевозочного процесса железнодорожный транспорт оснащен комплексом инженерных сооружений, технических средств и системой организации и управления перевозками.

· Основой железнодорожного транспорта являются железнодорожные пути перегонов и раздельных пунктов внутри и вне предприятия. Металлургические комбинаты имеют развитую сеть железнодорожных путей, составляющую 300 – 350 км, а в отдельных случаях, достигающую 450 – 500 км и до 1200 – 1500 комплектов стрелочных переводов. Вследствие разнообразных условий эксплуатации на металлургических предприятиях произведена типизация железнодорожных путей в зависимости от грузонапряженности и нагрузки от колесной пары подвижного состава на рельсы.

Верхнее строение железнодорожного пути состоит в основном из рельсов типа Р65 и Р50 стандартной длины, на отдельных участках (станционные пути) рельсы сварены в плети длиной до 100 м. В качестве подрельсового основания применяются деревянные и железобетонные шпалы, а основным материалом балластного слоя являются щебень, гравий и металлургические шлаки. Стрелочное хозяйство металлургических предприятий представлено стрелочными переводами типа Р65 и Р50 с крестовинами марок 1/5, 1/7, 1/9. Стрелочные переводы укладываются на деревянные или железобетонные брусья, металлические или железобетонные плиты, а в отдельных случаях на деревянные шпалы. Для непрерывного поддержания железнодорожных путей в исправном состоянии на металлургических предприятиях созданы специальные производственные формирования, оснащенные комплексами машин и механизмов (цехи и службы пути);

· Подвижной состав железнодорожного транспорта включает локомотивы и вагоны различного назначения и типа.

Для обеспечения перевозочного процесса металлургические предприятия имеют значительный локомотивный парк, достигающий 90 – 100 единиц. Основным видом тяги на промышленном транспорте является тепловозная, выполняющая более 85 – 90 % общего объема перевозок. При этом преобладающая часть парка это маневровые тепловозы с гидравлической передачей типа ТГМ4 (мощностью 550 квт), ТГМ6А (880 квт), с электрической передачей типа ТЭМ1 (735 квт), ТЭМ2 (880 квт) и ТЭМ7 (квт), а также секции магистральных тепловозов М62 (1500 квт). Последние типы тепловозов используются преимущественно на вывозной работе.

Электрическая тяга используется широко лишь на отдельных металлургических заводов. В большинстве случаев электрифицируются лишь приемо-отправочные парки сортировочных станций предприятий, принимающие и отправляющие маршруты со станцией примыкания магистральных железных дорог.

Вагонный парк металлургических предприятий составляет 1,2 – 1,5 тыс. единиц и включает вагоны общего назначения, специальные вагоны и специализированные вагоны технологического назначения. Вагоны общего назначения однотипны с аналогичными вагонами магистральных железных дорог. Они используются для перевозки грузов широкой номенклатуры и представлены крытыми вагонами (грузоподъемностью 60 и 62 т), полувагонами (63 – 65 т), платформами (62 – 63 т) и универсальными цистернами (60 т).

К специальным вагонам относятся саморазгружающиеся вагоны-хопперы грузоподъемностью 60 т (рис. 11.1) для перевозки сыпучих грузов (агломерат, окатыши, щебень, гравий и др.), вагоны-самосвалы типа думпкар грузоподъемностью 60 т (рис. 11.2) для перевозки массовых сыпучих грузов, транспортеры грузоподъемностью от 56 до 480 т для перевозки тяжеловесных и крупногабаритных грузов.

Рис. 11.1 - Схема хоппера для перевозки агломерата

Рис. 11.2 - Схема вагона-самосвала (думпкара)

На металлургических предприятиях для перевозок, обеспечивающих основной производственный процесс применяется специализированный подвижной состав технологического назначения: чугуновозы (рис. 4.8), шлаковозы (рис. 4.10), тележки для перевозки изложниц и мульд, платформы для перевозки чушкового чугуна и др.

Техническое обслуживание и ремонты локомотивов и вагонов производятся в соответствии с нормативными в ремонтном хозяйстве железнодорожного транспорта предприятий.

Организация и управление перевозочным процессом.

Бесперебойное и ритмичное обслуживание производственных цехов, погрузочно-разгрузочных комплексов и складов и выполнение внешних перевозок крупных металлургических предприятий требуют наличия развитой схемы железнодорожных путей и значительного числа станций (до 25 - 30) различного функционального назначения (сортировочной, технологических, районных и др.).

В этих условиях организация транспортного процесса предприятия осуществляется путем разработки плана эксплуатационной работы, включающего контактные графики обслуживания производственных цехов, планы отгрузки, планы маршрутизации, технологическую документацию и др., а также их практическую реализацию на основе диспетчерского контроля и регулирования.

Вместе с этим, эффективное управление перевозочным процессом и обеспечение четкого взаимодействия всех звеньев транспорта достигается при комплексном решении вопросов автоматизации как на уровне технологического управления (управление перевозками), так и на уровне организационного управления (управление транспортом).

Первый уровень, – реализуется за счет применения устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, основу которых составляют устройства сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ). Они включают: перегонные устройства, обеспечивающие интервальное регулирование движения поездов на перегонах, и станционные, служащие для централизации управления стрелками и сигналами.

Второй уровень, - обуславливает необходимость создания и применения автоматизированной системы управления транспортом (АСУ транспорт), реализующая функции управления внешними и внутризаводскими грузопотоками, как подсистемы АСУ металлургическими предприятиями.

Первоочередным вопросом автоматизации управления транспортным процессом предприятия (первого и второго уровня) является создание и внедрение информационных систем, предназначенных для обеспечения управленческого персонала необходимой информацией о ходе перевозочного процесса для предприятия управленческих решений (рис. 11.3).

Рис. 11.3 – Схема построения АСУ перевозочным процессом предприятия

б) Автомобильный транспорт

Для выполнения перевозочного процесса автомобильный транспорт имеет комплекс технических средств и структуру, осуществляющую управление перевозками. Комплекс сооружений и технических средств включает:

· Автодороги, которые подразделяются на подъездные (внешние) и внутризаводские. Последние являются частью схемы технологических транспортных коммуникаций по обслуживанию производственного процесса предприятий и, в зависимости от функционального назначения, характера и объема перевозок, а также производственных требований делятся на магистральные, производственные и вспомогательные (проезды и подъезды). Магистральные дороги объединяют внутризаводские дороги в общую систему. Производственные – обеспечивают производственные связи цехов и складов между собой и с магистральными дорогами. По ним осуществляются все технологические перевозки.

На основных внутризаводских магистралях и производственных дорогах с движением подвижного состава большой и особо большой грузоподъемности (нагрузка на ось больше 10 т) устраивают усовершенствованные капитальные, преимущественно цементно-бетонные дорожные покрытия. На всех остальных внутризаводских дорогах применяют облегченные усовершенствованные типы асфальтобетонных покрытий.

Для выполнения дорожно-ремонтных работ по содержанию и ремонту автодорог на предприятиях функционируют специальные службы, оснащенные дорожными машинами и механизмами.

· К подвижному составу грузового автомобильного транспорта предприятий относятся автомобили, автомобили-тягачи, полуприцепы и прицепы. Автопарк крупных предприятий составляет до 350 единиц и включает грузовые транспортного и специального назначения (автокраны, автопогрузчики и др.).

Кроме того, предприятия имеют парк легковых машин и автобусов. Последние предназначены в основном для перевозки трудящихся к месту работ.

Наибольшее распространение на предприятиях получили грузовые автомобили общего назначения грузоподъемностью от 5 до 15 т типов ЗИЛ, МАЗ, КамАЗ, КрАЗ.

К числу специализированных автомашин относятся автосамосвалы, цементо- и панелевозы, автоцистерны и др. Особенно широко применяются автомобили-самосвалы, выполняющие значительные объемы перевозок массовых сыпучих и навалочных грузов. К их числу относятся универсальные автомобили-самосвалы МАЗ-5551, КамАЗ-55111 и КрАЗ-256Б1 грузоподъемностью соответственно 8,5; 13 и 12,5 т.

В эту группу входят также и большегрузные карьерные автосамосвалы типа БелАЗ. Конструкция этих машин в максимальной степени учитывает особенности работы в карьерах (затяжные уклоны дорог, стесненные условия, задняя разгрузка и др.). В настоящее время серийно выпускаются и широко используются на карьерах и других предприятиях различных отраслей промышленности большегрузные автосамосвалы типа БелАЗ грузоподъемностью 30 т (рис. 11.4), 45 т, 55 т, 80 т, 120 т (рис. 11.5) и 220 т.

Рис. 11.4 - Габаритные размеры карьерных самосвалов серии БелАЗ-7540

Рис. 11.5 - Габаритные размеры карьерных самосвалов серии БелАЗ-7514

В последний период на металлургических предприятиях успешно внедряются технологические автомобильные перевозки металлургических грузов: жидкого шлака, горячего шлака, слитков, слябов, шлама, скрапа и др.

Для этих целей начинают использоваться специальные автотранспортные средства: автошлаковоз для перевозки жидкого шлака в чашах грузоподъемностью 100 т (рис. 11.6), автослябовоз для перевозки горячих слябов и литых заготовок грузоподъемностью 64 т (рис. 11.7), автомобиль-самопогрузчик для перевозки грузов в контейнерах и на поддонах (рис. 11.8).

Рис. 11.6 – Автошлаковоз

Рис. 11.7 - Автослябовоз

Рис. 11.8 - Автомобиль-самопогрузчик

Разрабатывается и ряд других транспортных средств для технологических автоперевозок.

Применение специальных автомашин вместо автомобилей общего транспортного назначения позволяет повысить эффективность и снизить стоимость транспортного обслуживания производственных цехов.

На ряде грузопотоков металлургических и других предприятий, особенно внешних (вывозка металла, подвозка огнеупоров и др.) получили применение автопоезда, буксируемых седельным автомобилем-тягачем (рис. 11.9) или грузовым автомобилем-буксиром. В ревом случае седельный тягач работает с полуприцепом, передняя часть которого устанавливается на опорно-прицепное устройство тягача, во втором, - для работы с буксиром используются тяжелые прицепы.

Рис. 11.9 - Портальный автомобиль

Для транспортировки тяжелых и негабаритных грузов используются многоосные прицепы грузоподъемностью 100 т, 200 т и более.

Промышленный автотранспорт рассредоточен на большом числе предприятий и фирм. При этом парк автомашин характеризуется значительным разнообразным как по количеству машин (от 1 – 2 до нескольких сотен единиц), так и по типу, с преобладанием специализированных и специальных машин.

Грузовые автоперевозки на предприятиях осуществляются децентрализованными и централизованными способами. В первом случае автотранспорт, как правило, закрепляют за производственными цехами и службами, а централизуется только техническое обслуживание и ремонт машин. Преимуществом децентрализованного способа перевозок является простота организации перевозок. Однако, в этом случае неэффективно используется подвижной состав.

Централизованная система перевозок получает на предприятиях широкое применение. Она заключается в закреплении перевозочных функций на определенных грузопотоках за автоцехом и выделение для этих перевозок заданного числа машин. По этому принципу выполняется целый ряд технологических перевозок по обслуживанию цехов.

Важным преимуществом централизованной системы перевозок является возможность внедрения маршрутных перевозок, предусматривающих работу автотранспорта по контактным графикам, увязанным с производственным процессом обслуживаемых цехов и агрегатов. Основой централизованной системы является маршрутизация перевозок.

Централизованная система является наиболее эффективной на внутризаводских технологических автоперевозках, а также на перевозках грузов обеспечивающих цехов (огнеупоров, известково-обжингательного и др.). При ее применении обеспечивается устойчивое и ритмичное обслуживание производства, высвобождается подвижной состав, снижаются транспортные затраты.

Техническое обслуживание и ремонт подвижного состава автомобильного транспорта приводится в соответствии с нормативами в ремонтном подразделениях автохозяйств.

11.3 Транспорт машиностроительных предприятий

Работа современного машиностроительного завода связана с перемещением значительного количества различных грузов: подачей сырья, полуфабрикатов и топлива, межцеховыми технологическими перевозками и вывозом готовой продукции. Объем перевозок разделяется на внешний и внутризаводской. Внешний грузопоток колеблется в широком диапазоне и может достигать нескольких миллионов тонн в год. Грузы, прибывающие на машиностроительные заводы, достаточно однородны: металл, комплектующие изделия и инструмент. Вместе с этим, они характеризуются весьма широкой номенклатурой и мелкопартионностью. В небольшом объеме поступают лес, нефть, смазочные материалы.

Для заводов тяжелого машиностроения внешний объем перевозок на 1 т продукции составляет: при работе на привозном металле 3 – 3,5 т, при собственной выплавке 4,5 – 5 т. Объем внутризаводских перевозок машиностроительных заводов также колеблется в широких пределах и зависит от вида и мощности производств. На заводах тяжелого машиностроения со своими литейными цехами внутризаводские перевозки составляют 2,2 – 2,6 т на 1 т выпускаемой продукции.

Внешние перевозки машиностроительныхзаводов осуществляются главным образом железнодорожным транспортом. На межцеховых перевозках машиностроительных заводов в связи с необходимостью мелкопартийных перевозок значительного количества грузов (металлопродукции, комплектующих изделий и др.) доминирующая роль принадлежит автомобильному и различным видам непрерывного транспорта. Расширяются масштабы применения машин, совмещающих транспортные функции с погрузочно-разгрузочными и складскими. Для межцеховых перевозок примёняются различного типа седельные тягачи с полуприцепами грузоподъемностью до 15 т, автосамосвалы, малогабаритные тягачи с прицепными тележками, автопогрузчики. Широкое применение получила межцеховая перевозка грузов в контейнерах, пакетах и на поддонах.

В настоящее время наибольший удельный вес в межцеховых перевозках (примерно 45 – 50 %) принадлежит автомобильному транспорту, на долю различных тележек приходится около 20 %, непрерывных видов транспорта – 5 – 8 %. Железнодорожный транспорт продолжает применяться на ряде крупных и средних заводов, где его доля составляет около 25 – 30 %.

Глава 12. Технологическая оценка основных видов промышленного транспорта

12.1 Общие положения

Эффективная работа транспорта на предприятиях достигается только в том случае, когда его технико-эксплуатационные и технико-экономические показатели в максимальной степени соответствуют производственным требованиям и условиям перевозочного процесса. Данный принцип и положен в основу формирования транспортной системы предприятий.

Опыт эксплуатации основных видов транспорта (железнодорожного, автомобильного и конвейерного) на предприятиях различных отраслей промышленности показывают, что для каждого из них существует достаточно определенная область эффективного использования. Это позволяет дать каждому из основных видов промышленного транспорта соответствующую технологическую оценку, то есть установить достоинства и недостатки, а также обозначить его главные технико-эксплуатационные показатели и рациональную область применения на предприятиях.

Технико-эксплуатационные показатели использования основных видов транспорта используемых на промышленных предприятиях представлены в табл. 12.1

Кроме указанных основных видов транспорта в ряде специфических условий промышленных предприятий используются специальные виды транспорта: трубопроводный (гидравлический, пневматический и пневмоконтейнерный), канатно-подвесные и монорельсовые дороги.

Однако, они имеют существенные ограничения по состоянию и свойства перевозимых грузов, характеризуется небольшими грузопотоками и расстояниями транспортирования и масштабы их применения невелики.

12.2 Железнодорожный транспорт

Доминирующее положение на промышленных предприятиях занимает в настоящее время железнодорожный транспорт. Такое положение определяется следующими достоинствами железнодорожного транспорта:

а) универсальностью:

- способностью перевозить любой вид груза (независимо от состояния, физико-механических свойств, массы, габаритов);

- возможностью подвода железнодорожных путей непосредственно к фронтам погрузки, выгрузки и перегрузки груза;

Таблица 12.1

Технико-эксплуатационные показатели использования различных видов транспорта на промышленных предприятиях

№№	Наименование показателя	Железно-дорожный транспорт	Автомо-бильный транспорт	Конвейерный транспорт
	Универсальность - вид груза (состояние, масса, габариты); - возможность подвода транспортных коммуникаций к фронтам погрузки и выгрузки	Любой	Ограничен.	Сыпучие
Без ограничений
	Объем перевозок, млн т/год	Более 1 – 3 без ограничений	До 0,8 – 1,0	Более 1 – 3 до 20 – 30
	Дальность транспортирования, км	Более 3-5 без ограничений	От 1-2 до 5-8 в зависимости от типа подвижного состава	До 15-30
	Физико-механические свойства груза (фракции, температура, влажность, объемная плотность)	Любые	Ограничены по некоторым свойствам	Существенно ограничены по свойствам
	Уклон трасс	До 40 ‰	До 120 ‰	До 18-20 градусов
	Минимальные радиусы кривых, м	не менее 150-200	15-20	Любые
	Климатические условия	Любые	Умеренные	Преимущест-венно теплые

б) возможностью и простотой освоения практически любых объемов перевозок за счет:

- значительной грузоподъемности транспортных средств (вагонов общего пользования до 65 т, специальных до 140 т и более) и весовых норм поездов (на внешнюю сеть до 4000 – 5000 т, на внутризаводских перевозках – до 1000 – 1500 т);

- большой мощности локомотивов, используемых на предприятиях (600 – 1500 л.с.);

в) любыми расстояниями транспортирования груза;

г) возможностью использования тяговых средств с автономным (тепловозы) и неавтономным (электровозы) энергоисточником;

д) надежностью работы во всех климатических условиях;

е) минимальным удельным расходом энергии на перевозку грузов.

Вместе с этим, использование железнодорожного транспорта в условиях предприятий связано с определенными недостатками, свойственных только этому виду транспорта. К их числу, в первую очередь, относятся:

а) значительные размеры промплощадки предприятия, необходимые для размещения схемы железнодорожных путей, обслуживающих производственные объекты, которые обусловлены:

- большими радиусами кривых участков основных трасс железнодорожных путей (до 250 – 300 м);

- ограниченной величиной уклонов продольного профиля железнодорожных путей при применении существующих тяговых средств (20 – 25 ⁰/₀₀ при тепловозной и 35 – 40 ⁰/₀₀ при электрической тяге);

б) относительно большей продолжительностью доставки груза на межцеховых перевозках по сравнению с автомобильным транспортом из-за необходимости переработки вагонов на внутризаводских станциях;

в) сложность автоматизации транспортных и грузовых операций.

Условия эффективного использования железнодорожного транспорта на предприятиях:

- внешние перевозки массовых грузов (сырья и готовой продукции) на значительные расстояния с использованием подвижного состава общего назначения (полувагонов, платформ, крытых вагонов и др.) и специализированного типа (агловозов, коксовозов, платформ для перевозки литых заготовок, рулонов листовой стали и др.);

- межцеховые перевозки технологических грузов (расплавленного чугуна, жидкого шлака, горячих слитков и заготовок, скрапа, тяжелых и крупногабаритных отходов и обрези металла, производственного мусора, извести, огнеупоров, технологического оборудования и др.) в специализированном и специальном подвижном составе;

- использование в комбинации с другими видами транспорта в качестве основного перевозчика (преимущественно на открытых горных разработках).

Наибольшей эффективностью работа железнодорожного транспорта характеризуется на предприятиях большой производственной мощности.

12.3 Автомобильный транспорт

Автомобильный транспорт достаточно широко применяется на предприятиях. В последний период расширяется его применение на перевозках технологических грузов.

К достоинствам автомобильного транспорта, используемого в условиях предприятий, относятся:

а) высокая маневренность, автономность энергоисточника и независимость работы машин на линии;

б) сокращение заводских площадей и упрощение схем транспортных коммуникаций за счет:

- возможности применения больших уклонов продольного профиля трасс (до 100 – 120 ⁰/₀₀);

- малых радиусов кривых участков автодорог (15 – 25 м);

в) сокращение (по сравнению с железнодорожным транспортом) продолжительности перевозки грузов между производственными объектами предприятия.

В то же время, применение автомобильного транспорта в условиях промышленных предприятий характеризуется определенными недостатками. В первую очередь к ним следует отнести:

а) ограниченный объем перевозок, обусловленный относительно небольшой грузоподъемностью подвижного состава автотранспорта, в основном составляющей до 10 т, на ряде перевозок – 15 т и на отдельных грузопотоках достигающей 30 т;

б) ограниченная дальность перевозок груза, непосредственно связанная с грузоподъемностью машин;

в) определенные ограничения по виду и состоянию перевозимого груза;

г) большой рабочий парк машин и штат водителей;

д) большие расходы на техническое содержание и ремонт машин (составляющие до 50 – 60 % затрат на перевозку), а также на горюче-смазочные материалы и шины;

е) зависимость от климатических условий и, особенно, от вида и состояния автодорог;

ж) невозможность автоматизации перевозочного процесса;

з) крайне ограниченная номенклатура специализированного подвижного состава для перевозки технологических грузов (автосамосвалы, слябовозы и др.).

Условия эффективного использования автомобильного транспорта на промышленных предприятиях:

- межцеховые перевозки технологических грузов (скрапа, отходов и обрези металла, производственного мусора, извести, огнеупоров, сталеплавильного шлака, шлама и др.);

- внешние перевозки компонентов сырья и готового проката с использованием автомобилей – тягачей и полуприцепов грузоподъемностью до 30 т.

Эффективность применения автомобильного транспорта на предприятиях существенно повышается за счет создания специального подвижного состава, в первую очередь для межцеховых перевозок технологических перевозок технологических грузов.

Другим важным фактором повышения эффективности промышленного автотранспорта является строительство и поддержание в технически исправном состоянии автомобильных дорог с жестким покрытием.

12.4 Конвейерный транспорт

Конвейеризация основных технологических переделов металлургических предприятий (в первую очередь агломерационного и доменного) обусловило интенсивное развитие конвейерного транспорта.

Достоинствами конвейерного транспорта являются:

а) значительные объемы и достаточно большие расстояния транспортирования сыпучего груза, что обеспечивается непрерывностью процесса его перемещения;

б) уменьшение заводских площадей и компактное размещение производственных объектов за счет существенного увеличения величины подъема трасс транспортных коммуникаций (до 30 – 40 градусов), позволяющей значительно сократить их длину;

в) простота обслуживания и ремонта;

г) возможность комплексной автоматизации транспортного процесса.

В качестве недостатков конвейерного транспорта следует отметить:

а) существенные ограничения по виду, состоянию и физико-механическим свойствам транспортируемого груза (фракционный состав, влажность и др.);

б) влияние климатических условий и воздействие отрицательных температур;

в) ограниченный срок службы дорогостоящих конвейерных лент, особенно при транспортировании абразивных материалов.

Эффективное использование конвейерного транспорта обеспечивается в следующих условиях:

а) внешние перевозки массовых сыпучих грузов от мест добычи первичного сырья до предприятий потребителей (угля, руды, агломерата, кокса, известняка, флюсов, минеральное сырье и др.);

б) межцеховые перевозки технологических грузов (руды, агломерата, окатышей, угля, кокса, известняка, извести, граншлака и др.).

Глава 13. Транспортные технологии промышленных предприятий

13.1 Общие положения

Транспортная технология – это совокупность способов транспортирования и переработки груза в перевозочном процессе. Поэтому в структуру транспортной технологии входит весь комплекс погрузочно-разгрузочных, перегрузочных, складских и транспортных операций.

Транспортная технология определяется тем видом транспорта, который выполняет основную, по дальности перемещения груза, часть транспортной работы в тонно-км выражении. На промышленном транспорте получили применение транспортные технологии с использованием следующих видов транспорта: железнодорожного, автомобильного, конвейерного и, в отдельных случаях, специального.

В основу классификации транспортных технологий принимается их структура. В соответствии с этим признаком транспортные технологии промышленных предприятий подразделяются на простые и сложные (комбинированные).

Простые технологии характеризуются использованием одного вида транспорта с доставкой груза непосредственно от цеха (склада) отправителя до цеха (склада) получателя.

При сложных технологиях доставка груза от цеха (склада) отправителя до цеха (склада) получателя производится с применением нескольких (2 и более) видов транспорта. Они работают в едином комплексе и взаимоувязываются по основным перевозочным параметрам, но требуется перегрузка перевозимого груза в узлах стыковки различных видов транспорта.

Простые и сложные транспортные технологии применяют как на внешних, так и внутрипроизводственных (межцеховых и других) перевозках грузов, в которых используются различные виды транспорта.

13.2 Перевозки предприятий по простой транспортной технологии

Простая транспортная технология реализуется на промышленных предприятиях следующими видами транспорта: железнодорожным, автомобильным, конвейерным и специальными видами (преимущественно трубопроводным гидравлическим и канатно-подвесными дорогами). Это наиболее эффективная транспортная технология, обеспечивающая выполнение большого объема перевозок с наименьшими затратами.

Железнодорожный транспорт по простой технологии применяется на следующих грузопотоках:

а) на внешних перевозках сырья и полуфабрикатов от предприятий поставщиков, а также на вывозке готовой продукции потребителям, расположенным на значительном расстоянии, через сеть магистральных железных дорог, преимущественно в вагонах внешнего парка или операторов-перевозчиков, а в ряде случаев и в вагонах заводского парка. Технологическая схема представлена на рис. 13.1.

Главным условием для ее применения является наличие у предприятий поставщиков и потребителей железнодорожных путей с примыканием к станциям магистральных железных дорог.

В настоящее время данная транспортная технология является доминирующей на внешних перевозках промышленных предприятий и с ее применением железнодорожным транспортом в стране перевозится до 90 % всех грузов.

б) на внутрипроизводственных перевозках предприятий (в частности металлургических). Технологическая схема представлена на рисунке 13.1.

В первую очередь это касается ряда грузов, на перевозке которых (учитывая их состояние, физико-механические свойства, массу, габариты) использование железнодорожного транспорта являются на сегодняшний день безальтернативным техническим решением. Это касается прямых перевозок между производственными цехами в специальном технологическом подвижном составе расплавленного чугуна и шлака, горячих слитков и заготовок и др.

Кроме того, железнодорожный транспорт применяется на прямых перевозках технологических грузов между цехами, которые характеризуются значительным объемом и расстоянием. На металлургических предприятиях это агломерат, кокс, отсевы кокса, колошниковая пыль, отходы металла и др.

На современном этапе на внутризаводских перевозках металлургических комбинатов рассматриваемая транспортная технология с использованием железнодорожного транспорта имеет наибольший удельный вес (до 70 – 75 %).

Для предприятий других отраслей промышленности (машиностроительных, строительных, химических и др.) этот показатель существенно меньше (до 40 – 50 %).

На указанных предприятиях использование автотранспорта по простой транспортной технологии (рис. 13.2) характерно преимущественно для внутризаводских перевозок ограниченного объема (до 200 – 300 тыс. т в год), мелкопартийных и многономенклатурных грузов. Широкое распространение это технология получила на предприятиях машиностроительного профиля. При этом, наибольшее применение получили дизельные машины грузоподъемностью 5 – 12 тонн.

На ряде грузопотоков, при применении большегрузного подвижного состава специального назначения (автопоезда-слябовозы, автосамосвалы грузоподъемностью 30 и 45 т), объем межцеховых перевозок по рассматриваемой технологической схеме достигает достаточно больших значений (до 1 млн. т в год).

Условные обозначения: П_о и П_п – предприятия отправитель и получатель; станции – СП – примыкания; ЗСС – заводская сортировочная; РС – районная; цехи – Ц_впф – выпуска полуфабриката, Ц_ппф – переработки полуфабриката, Ц_по – переработки отходов производства; С_с – склад сырья; - погрузка груза; - выгрузка груза; - направление

грузопотоков полуфабрикатов (пф), сырья (с) и отходов производства (оп) и готовой продукции (гп)

Рис. 13.1 – Схема перевозок грузов железнодорожным транспортом по простой транспортной технологии:

а – внешних; б – внутрипроизводственных

Рис. 13.2 – Схема перевозок по простой транспортной технологии с использованием автотранспорта: а – внутренних; б - внешних

Наибольшее применение рассматриваемая технология с использованием большегрузных автосамосвалов грузоподъемностью до 30 – 180 т получила на карьерах (рудных, угольных и др.), в первую очередь при их небольшой глубине и ограниченных расстояниях транспортирования (до 2 – 3 км), а также на технологических перевозках металлургических предприятий, в частности на перевозке шлаков сталеплавильных цехов (рис.).

Внешние автоперевозки промышленных предприятий по простой транспортной технологии (рис. 13.2) характеризуется незначительным объемом. Лишь в последний период наметились тенденции их роста за счет расширения масштабов использования большегрузных автопоездов (грузоподъемностью 25 – 30 т). Такая технология имеет место при перевозке готовой продукции на короткие расстояния в случаях, когда расходы автотранспорта меньше, чем железнодорожного или при необходимости поставки материалов и комплектующих изделий в сроки, регламентируемые процессом основного производства (перевозка дорогостоящих металлодобавок, огнеупоров и др.).

13.3 Перевозки предприятий по сложной транспортной технологии

На промышленных предприятиях сложные транспортные технологии применяются в основном в двух случаях:

а) на внешних перевозках при отсутствии у предприятия собственных подъездных железнодорожных путей до станции магистральной железной дороги. В этом случае возникает необходимость дополнительного подвоза груза с предприятия на станцию, выгрузки и промежуточного складирования на грузовом дворе и последующей погрузки груза в железнодорожные вагоны внешнего парка для перевозки предприятию-получателю. В отдельных случаях транспортирование с перегрузкой и промежуточным складированием груза могут иметь место как у предприятия-отправителя, так и предприятия получателя. Схема перевозок по рассматриваемой транспортной технологии приведена на рисунке 13.3.

Подвоз и вывоз груза, как правило, осуществляется грузовым автотранспортом, а тип подвижного состава определяется объемом перевозок и расстоянием транспортирования.

б) на внутрипроизводственных перевозках в случаях, когда по технико-экономическим показателям более эффективным является применение комбинированной транспортные технологии, включающую два и более вида транспорта. При этом, в конкретных производственных условиях используются преимущества каждого из видов транспорта.

Основное применение сложные транспортные технологии получили при открытой разработке полезных ископаемых (угля, железной руды, минерального сырья, нерудных ископаемых). В специфических горнотехнических условиях карьеров производственные агрегаты (карьерные экскаваторы), осуществляющие погрузку первичного сырья (пустой породы и необогащенного полезного ископаемого) в подвижной состав железнодорожного и автомобильного транспорта размещаются на значительных площадях и высотных отметках до глубины 300 – 400 м и более. Кроме того, они постоянно перемещаются в процессе производства горных работ; в связи с чем меняются план, продольный профиль и длина транспортных коммуникаций.

В большинстве случаев первичное сырье вывозится из карьера на собственную обогатительную фабрику, где оно перерабатывается и такие перевозки относятся к внутрипроизводственным.

На различных участках движения груза по трассе (от экскаваторов по рабочим уступам внутри карьера, подъем из карьера на поверхность и по поверхности к пунктам выгрузки груза) показатели этих элементов весьма различны. Это обусловливает необходимость использования различных видов транспорта.

Структура комбинированных транспортных технологий карьеров, как правило, включает следующие виды транспорта: железнодорожный (основной) и автомобильный, конвейерный (основной) и автомобильный, железнодорожный и конвейерный (основные) и автомобильный. Во всех комбинациях автомобильный транспорт как наиболее маневренный используется, в качестве дополнительного, на подвозе горной массы внутри карьера. Схемы сложных транспортных технологий, применяемые на карьерах приведены на рис. 13.4.

Рис. 13.3 – Схема перевозок грузов по сложной транспортной технологии: а – при отсутствии подъездных железнодорожных путей у предприятия отправителя; б - при отсутствии подъездных железнодорожных путей у предприятия отправителя и получателя; ГД – грузовой двор

Условные обозначения: КЭ – карьерные экскаваторы; ДУ – дробильная установка; ОФ – обогатительная фабрика; ВПС – внутрикарьерный перегрузочный склад;; - погрузка груза; - выгрузка груза; - направление грузопотоков первичного сырья (пс); рудного концентрата (РК); пустых пород (пп)

Рис. 13.4 – Схема перевозок по сложной транспортной технологии: а – при комбинации автотранспорт – ленточный конвейер; б – при комбинации автотранспорт – железнодорожный транспорт

При указанных схемах в транспортную технологию вводятся перегрузочные устройства и сооружения (бункеры, склады и т.д.).

В отдельных случаях, при необходимости применения конвейерного транспорта, в технологические схемы включают дробильные установки (стационарные или передвижные) для измельчения крупнокусковой горной массы.

С целью обеспечения расчетного объема перевозок (Q_р) все звенья сложной транспортной технологии увязываются по своим технико-эксплуатационным показателям в единый комплекс.

13.4 Показатели транспортных технологий

Перемещение груза от мест его производства до мест потребления рассматривается как движение материального потока, протекающего в пространственно-временной системе координат.

Транспортная технология характеризуется следующими количественными и качественными показателями.

К количественным относятся: объем перевозок Q, т (транспортная масса), расстояние транспортирования l, км (транспортный путь) и продолжительностью перевозки t час, мин (транспортное время).

К качественным относятся: производительность транспортного комплекса q, ^т/_час (провозные способности) и себестоимость перевозки С, ^грн/_т (транспортные издержки). Себестоимость перевозки 1 т груза складывается из затрат на его погрузку, разгрузку и транспортирование, ремонт и содержание транспортных коммуникаций и подвижного состава, перегрузочных и др. устройств и сооружений.

Поэтому при оценке транспортной технологии необходимо определить ее структуру применительно к конкретным производственным и эксплуатационным условиям перевозочного процесса. Структура основных операций для различных транспортных технологий промышленных предприятий приводится в таблице 13.1.

Из данных таблицы следует, что простые транспортные технологии в условиях промышленных предприятий реализуют наилучшие показатели. Это достигается за счет минимального числа транспортных (1) и грузовых (2) операций, формирующих перевозочный процесс. Поэтому они являются наиболее эффективными и получили весьма широкое распространение.

Сложные транспортные технологии отражают особенности производственных требований и специфику условий перевозок, особенно, на карьерах. Эти факторы приводят к необходимости увеличения числа транспортных (до 3) и грузовых (до 9) операций, что существенно снижает производительность и увеличивает стоимость перевозок. Указанное, в наибольшей мере, проявляется на перевозочном процессе карьеров, где с ростом глубины затраты на транспортирование значительно возрастают. Так, если при глубине карьера до 150 – 170 м удельный вес транспортных затрат составляет 35 – 40 %, то с увеличением его глубины до 250 – 350 м, он возрастает до 50 – 60 %.

Таблица 13.1 – Показатели транспортных технологий

№ п/п	Вид транспортной технологии	Всего операций	в том числе	Число пере-грузочных складов и устройств
транс-портных	грузовых
всего	из них
погр.	разгр.
	Простая, при внешних и внутрипроизводственных перевозках железнодорож-ным и автомобильным транспортом						-
	Сложная а) внешние перевозки - при подвозке груза с одного предприятия; - при подвозке груза с двух предприятий; б) внутрипроизводственные: - при двух видах транспорта - при трех видах транспорта

В этой связи применение сложных транспортных технологий требует технико-экономического обоснования ее структуры с увязкой основных параметров с производственным процессом, условиями перевозки груза и интеграции всех звеньев в единый технологический комплекс.

Поэтому на крупных современных карьерах имеет место поэтапный переход от простых к сложным транспортным технологиям с последовательным использованием одного, двух и даже трех видов транспорта (табл. 13.2).

Таблица 13.2 – Показатели использования на карьерах простых и сложных транспортных технологий

Глубина карьера, м	Структура транспортной технологии	Функции звеньев	Расстояние транспортирования, км
до 80 -100	Автомобильный	Основной	до 1,5 – 2,0
до 250 -300	Железнодорожный	Основной	до 6,0 – 8,0
до 350 -400	Автомобильный Перегрузочный склад   Железнодорожный	Подвоз Промежуточное складирование Основной	до 1,5 – 2,0 -   до 8,0 – 10,0
до 500 м и более	Автомобильный Дробилка Перегрузочный склад   Конвейерный	Подвоз Дробление Промежуточное складирование Основной	до 1,5 – 2,0 - -   до 4,0 – 6,0

Дата добавления: 2014-01-11