焦炉耐火原料的智能化仓储和管理系统_于昌伟.pdf

37燃 料 与 化 工Fuel&Chemical Processes2023 年 3 月第 54 卷第 2 期焦炉耐火原料的智能化仓储和管理系统于昌伟1，2周文贺1，2（1.中冶焦耐（大连）工程技术有限公司，大连116085；2.辽宁省低碳焦化专业技术创新中心，大连116085）摘要：针对传统存放焦炉耐火原料库自动化程度低、技术装备水平低、管理信息化水平低的三大问题，提出了焦炉耐火原料的智能化仓储和管理系统。通过建立自动化立体库和 SNHGES 系统，实现对焦炉耐火原料库的智能化、无人化和集约化管理，为焦炉耐火原料到焦炉耐火材料成品的全自动化生产和管理助力。关键词：自动化焦炉耐火原料立体库；自动控制系统；SNHGES 系统；RFID 技术 中图分类号：TP315文献标识码：A文章编号：1001-3709（2023）02-0037-02Intelligent storage and management system for refractory raw materialsYu Changwei1，2Zhou Wenhe1，2（1.ACRE Coking&Refractory Engineering Consulting Corporation（Dalian），MCC，Dalian 116085，China；2.Low Carbon Coking&Chemical Professional Technology Innovation Center，Liaoning Province，Dalian 116085，China）Abstract:Aiming at the three major problems of the traditional refractory raw material warehouse：low level of automation，technical equipment and management informatization，this paper proposed an intelligent storage and management system for refractory raw materials.Through the establishment of the automatic three-dimensional warehouse model and SNHGES system，an intelligent，unmanned and intensive management of the refractory raw material warehouse will be realized,this will infuse the full automatic production：from refractory raw materials to refractory products.Key words:Automatic 3D warehouse model；Automatic control system；SNHGES system；RFID technology目前，焦炉砌筑用主要的耐火材料是硅砖、黏土砖。近年来，为了强化炼焦炉的生产，高导热硅砖等也在被研究使用。生产焦炉耐火材料必备的基础材料被称为焦炉耐火原料。焦炉耐火原料品种多样，性质各异；其中主要包括天然矿物、工业原料、人工合成原料等。焦炉耐火原料通常被储存在焦炉耐火原料库中。取用焦炉耐火原料时，需先由焦炉耐火原料库管理人员人工查库、取料、装车、记录，而后由运载车运出库房或由抓斗吊车卸载至堆放位置或直接装入破碎段供料槽里进行进一步加工。现阶段，传统焦炉耐火原料的存储和管理普遍存在自动化程度低、技术装备水平低、管理信息化水平低等问题。1传统焦炉耐火原料库目前，主流的焦炉耐火原料库被设计成单层单跨库房，且库房长度随生产规模的变化而变化。这种设计会存在以下3种问题。（1）为了节约空间，常把同种焦炉耐火原料层层叠放。堆放时间较长时，部分细粉状耐火原料发生板结，造成加工的耐火材料产品的质量波动。（2）通常情况下，焦炉耐火原料的码垛高度不超过6层，底部还应垫上木板，起到防潮防冻的作用。因此，单层单跨的焦炉耐火原料库的储存能力有限。（3）不同种类焦炉耐火材料的生产工艺不同，同时焦炉耐火原料和辅料的品种、出厂批号、收稿日期：2022-10-12作者简介：于昌伟（1989-），男，工程师DOI:10.16044/ki.rlyhg.2023.02.00938燃 料 与 化 工Fuel&Chemical ProcessesMar.2023Vol.54 No.2生产厂家、有效期等多种多样，因此，不同种类的焦炉耐火原料和辅料应分开储存，不得混杂。另外，焦炉耐火原料库管理应遵循先入先用的原则。而人工登记、查询、转运、输送的管理模式降低了焦炉耐火材料的生产效率。采用焦炉耐火原料的智能化仓储和管理系统自动化立体库和SNHGES系统，可以从根本上提高焦炉耐火材料的生产效率和生产质量。2自动化焦炉耐火原料立体库和SNHGES系统2.1自动化焦炉耐火原料立体库实现智能化仓储自动化焦炉耐火原料立体库是由立体库架、托盘输送机系统、有轨巷道堆垛机、条码阅读系统、通讯系统、自动控制系统、计算机管理系统、计算机监控系统以及其他零部件，如电线电缆桥架配电柜、调节平台、托盘、钢结构平台等一同构成的自动化系统。自动化焦炉耐火原料立体库的构造包括单元货格式、贯通式、水平旋转式和垂直旋转式。焦炉耐火原料自动化立体库可依据焦炉耐火原料数量和种类的不同，选择单元货格式耐火原料库或贯通式耐火原料库。单元货格式耐火原料库是单元库架式，其中巷道占用了自动化立体库总面积的1/3，因此，该库房结构适用于原料种类、数量都不太多的小型原料库房。贯通式焦炉耐火原料库取消了位于各排库架之间的巷道，将个体库架合并在一起，使每一层、同一列的原料互相贯通，形成能一次存放多原料单元的通道，提高了耐火原料库的利用率。贯通式焦炉耐火原料库适用于原料种类、数量都较多的大中型原料库房1。此外，根据焦炉耐火原料单元在通道内的移动方式，贯通式焦炉耐火原料库又可分为重力式库架焦炉耐火原料库和穿梭小车式库架焦炉耐火原料库。当耐火原料库内原料种类不太多而数量又相对较大的时候，库架移动方式可选用重力式；当焦炉耐火原料库内原料种类较多时，库架移动方式可选用穿梭小车式。自动化焦炉耐火原料立体库可自动进行环境监测并联动报警系统。布置在耐火原料自动化立体库各个位置的环境数据采集单元，实时采集各个仓位的温度、湿度等信息，然后将数据上传给数据通信设备。设备控制单元应布置在需要控制的设备附近或被控设备之上，以保证空调、风机、除湿器等设备根据指令调节耐火原料库内的环境条件。环境数据采集单元的存在可最大程度避免耐火浇注料包装袋中的水泥结合剂受潮结块等类似现象的发生，保证了所管理原料的质量。报警设备则是在耐火原料库出现异常情况，如出现火灾、进水等恶劣情况时，发出灯光、警铃响起等直观警告信息，提示仓库管理人员必须紧急到现场处理。同时将报警信息通过网络发送给系统服务器和各个接入终端，或者短信通知仓库管理人员，保证了库房的储存安全。自动化焦炉耐火原料立体库通过使用自动化机械设备自动存取原料，遵循原料的先入先出的原则，可防止原料超过保质期。集装化存储和搬运能防止原料在搬运过程中丢失及损坏，且劳动生产率得到提高。另外，当物料储存在黑暗、低温、污染、有害、易爆等环境的时候，无人化作业比人工作业更安全准确。自动化焦炉耐火原料立体库使作业人员的工作环境得以改善，劳动强度得以降低。2.2SNHGES系统实现焦炉耐火原料的智能化管理SNHGES系统又称库位管理系统，其基础是对所有原料单元进行科学编码。所有原料单元均被放置在自己独立的位置，编码唯一，互不影响。SNHGES系统结合自动化立体库，既可以充分利用立体空间，又可以采用先进的控制、总线、通讯技术进行库位管理。因此，利用耐火原料的智能化仓储和管理系统，既方便掌握各种焦炉耐火原料单元当前所在库存位置、焦炉耐火原料库存量和焦炉耐火材料生产量关系、库存原料的批次和保质期等信息，又可以通过与自动化设备的协调联动，由计算机控制而进行自动出入库作业，可自动实现收货、组盘、入库、出库、拣选、盘点养护、发货、库存统计和报警、报表生成等功能2。SNHGES系统可以通过无线射频识别技术（RFID技术）对科学编码进行识别。RFID技术的最大特点是非接触高速识别，即可透过外部包装识别单个物体，如某原料仓库某库位上的某种焦炉耐火原料。其构成包括：RFID电子标签、RFID通道机、查询机、读取器等诸多硬件设备。SNHGES系统既可以通过对仓库物理空间进行区域划分，给每个物理空间分配标签进行标识，对原料库位进行定位及快速检索，实现对库位和原料的数字化标识和智能感知；又可以将RFID技术与自动化立体库中的托盘系统结合3，采用电子指示标签进行拣选作业。出库订单经计算机系统分解后被传输到库架各（下转第49页）49燃 料 与 化 工Fuel&Chemical Processes2023 年 3 月第 54 卷第 2 期18王贤工业煤气制乙醇技术研究C全国冶金焦化节能减排关键技术研讨会中国金属学会，2013.19汪洪涛钢铁工业煤气生物发酵法制燃料乙醇工艺研究与应用J冶金能源，2017，36（S2）：31-33.韩立影编辑2014，44（1）：17-19.16刘国学，陈聚良，李本斌，等一种PAS制氢方法：201310062858.6P.2013-05-22.17李延奎，江风，田东方钢厂尾气创新利用技术C钢铁流程绿色制造与创新技术交流会论文集，2018：127-130.中粗苯的过程中，可能吸收少量Cl-进入富油，而富油经过脱苯塔蒸馏后，富油中的部分Cl-可能转入贫油中，也可能转入产品粗苯中。这可能是在4月后，富油Cl-含量低于粗苯和贫油中Cl-含量的主要原因。过热蒸汽温度和含氯量、粗苯冷凝冷却程度、油水分离程度、换热设备是否存在窜漏的情况、再生器操作情况和洗油质量也是影响粗苯Cl-含量的重要因素。在生产过程中出现Cl-含量超标的情况时，需要结合实际情况综合考虑各方面因素。3结论与建议生产过程中，脱苯塔操作参数直接影响着粗苯Cl-含量。脱苯塔塔顶温度应控制在80 左右；脱苯塔塔顶压力大约在-30 kPa左右，塔底压力控制在-20 kPa；蒸汽添加量、回流量和粗苯Cl-含量呈反比关系；贫富油Cl-含量和粗苯Cl-含量的整体变化趋势相同。参考文献 1洪岩.粗苯质量控制及粗苯回收工艺之研究J山东工业技术，2016（13）：39.2李祖猛.关于粗苯氯离子含量高的原因探究J山东化工，2019，48（9）：158，162.张晓林编辑2.6其他除上述条件之外，回流水压力和含氯量、中压图贫富油 Cl-含量与粗苯 Cl-含量的关系1月10987112月3月4月5月6月7月月份贫油C1-含量富油C1-含量粗苯C1-含量C1-含量/（mgL-1）库位，用电子显示技术辅助货物的拣选4，随后在自动装车和运输中闭环应用。传统耐火材料的原料仓库利用SNHGES系统的新型管理模式后，提高了焦炉耐火原料仓库的管理效率。3结论与传统焦炉耐火原料库相比，焦炉耐火原料的智能化仓储和管理系统具有高级的仓储资源配置、精准的仓库作业控制和及时的仓储数据流。通过建立自动化立体库，引入智能生产装备并增进各智能装备之间的协作与集成；通过建立SNHGES系统，将数字信息化系统、可视化系统引入到焦炉耐火材料的生产系统，为焦炉耐火原料到焦炉耐火材料成品的全自动化生产和管理助力。参考文献 1 刘 哲 然.立 体 仓 库 运 营 问 题 的 对 策 讨 论 J .中 外 企 业家，2014（13）：77-78.2 上 海 瀚 灏 自 动 化 工 程 技 术 有 限 公 司.一 种 立 体 仓 库 库 位检索算法：CN 201811256549.1 P .2019-0 4-19.3 武 晓 钊.物