高温液态金属运输车辆改造实践应用

高温液态金属运输车辆改造实践应用

候晓冬，肖忠岭

日照钢铁控股集团有限公司 山东省日照市 276806

摘要：

介绍日照钢铁有限公司钢水运输车设计、改造、实践应用，通过摸索、调研、应用对铁水罐车运输钢水包开展研讨、设计，实现铁水罐车一车双用，贴合生产运输工艺要求。

关键词：铁水罐车；钢水包；铁路运输；

前言：

日照钢铁有限公司铁水运输线路全长22.03km、道岔132组、100m曲线半径线路2处，125m曲线半径线路5处，130m曲线半径1处，150m曲线半径线路2处、机车29台、铁水罐车252辆。本文介绍了随着公司生产工艺调整、运输模式的需要，铁水罐车改造钢包车应用过程中摸索经验，降本增效方面的研究成果。

1.铁路运输设备现状

1.1铁水罐和车辆

目前日照钢铁铁水罐车分为75T罐型、115T罐型、140T罐型铁水罐车，其中115T与140吨罐型均使用的ZT-140-1型铁水罐车承载运输。140吨铁水罐车车体采用的Q235B优质钢板冲压焊接成型，铁水罐支座设计为双驼峰型，采用的ZG230-450碳钢铸造。转向架是标准110-3型转向架，可实现曲线半径100m的要求。直径650mm的车轮，更有效地保证了车轮的使用性能。车轮、车轴与耐疲劳减震弹簧组、ZG230-450铸钢摇枕、侧架及轴箱组装成韧性好、抗冲击的转向架，可保证铁水罐车运行平稳，安全可靠。

1.2钢水包、运输车

日照钢铁目前所使用的为80T型、150吨型钢水包，主要通过过跨车运输。过跨车为单电机、通轴集中驱动机构，车轮轴承座与车体为刚性连接，车轮踏面为双轮缘圆柱踏面，与通用桥式起重机大车驱动及走行结构类似，过跨车的结构决定了只能在直线上行驶，无法通过铁水运输铁路曲线线路，因而过跨车无法满足生产工艺调整后的过钢运输作业。

2. 140吨铁水罐车改造为运输80吨钢水包车

尺寸对比，140t铁水罐车两支轴距与80t钢水包支轴间距相差50mm，可以满足铁水罐车两支座的跨距要求。钢水包较140t铁水罐低910mm，落座铁水罐车后总高度低165mm。钢水包中心距钢包带外侧距离2250mm，较140t铁水罐中心距吊轴外侧距宽90mm。

重量对比，140t铁水罐容铁120吨，满载重量170t。80t钢水包容钢75t，满载重量120t。

结构对比，140t铁水罐设计2个直径350mm的支轴落座在铁水罐车双驼峰支座上。80t钢水包设计为宽1400mm的整体支座。支座外侧距相差50mm。

分析测算对比，80t钢水包较140t铁水罐满载重量轻、高度低、外形结构相近，140t铁水罐车结构尺寸、载重要求、通行限界能够实施改造运输80t钢水包试运。

实施改造，因140t罐车原设计支座为双驼峰式铁水罐支座，与钢水包平面支撑的支座结构不同，需根据钢水包的结构形式，同时引用铁水罐车设计的重心高度，在原支座的基础上设计钢水包支座，支座采用厚度的150mm的钢板切割焊接制作。

支座加工制作完成后，与原铁水罐支座固定方式一致，采用 M30*160mm的螺栓固定在铁水罐车端板上部。钢水包落座后重心高度与铁水罐高度一致。

2. 140吨铁水罐车技改运输150t钢水包

尺寸对比，140t铁水罐车两支轴距与150t钢水包支轴间距相差161mm，可以满足铁水罐车两支座的跨距要求。钢水包较140t铁水罐高20mm，因钢水包中心距钢包带外侧距离2650mm较铁水罐宽510mm，落座后与铁水罐车弯梁位置卡碰，以及钢包底座与铁水罐车转向架接碰，支座需加高400mm。加高后总高度5438较铁水罐高118mm。

重量对比，140t铁水罐容铁120t，满载重量170t。150t钢水包容钢135t，满载重量200t，超过140t铁水罐车载荷，需管控钢水转载量不超过100t。

结构对比，140t铁水罐设计2个直径350mm的支轴落座在铁水罐车双驼峰支座上。150t钢水包设计为宽1350mm的整体支座。支座外侧距相同。

分析测算对比，150t钢水包较140t铁水罐超宽、超高、超重，且因钢水包钢包带超宽需加高支座400mm后方可落座，重心超过140t铁水罐车设计高度475mm，运行中通过曲线半径125m以下路段时受离心力影响，离心力按260t运行速度10km/h计算：F=mv²/R=11.55KN，存在侧翻安全隐患，该方案不具备可实施性。

2. 制造160吨钢包车运输150t钢水包

160t钢包运输车长12910mm*宽4400mm*高2120mm，较140t铁水罐车长3250mm、宽800mm、低350mm。160t钢包运输车采用4组2轴转向架，通过曲线半径小于100mm，较140t铁水罐车通过小曲线半径线路更具优越性，能满足既有铁路线的运输要求。

2. 160t钢包运输车运用与维护

该车型采用的无轴箱免维护轴承，轴承采用承载鞍卡座固定，存在轴承滑脱风险。针对此风险日钢炼铁制造部组织分析，对轴承防脱措施开展分析研究，制定安装防脱固定方案，采用15mm厚钢板制作轴承托板，防止在吊运钢水包过程中车体带起造成的承载鞍脱出等行车安全隐患。

160t钢水运输车，端板位置仅设计有围栏防护，鉴于日照钢铁钢水运输工艺现状，钢水运输过程中存在钢水洒落、喷溅隐患，为保障调车人员人身安全，自主设计钢包车防护隔离棚，整体采用20mm钢板焊接制作，具有强度高、耐高温防护特点，有效保障过钢运输过程中调车人员的人身安全。

160t钢水包运输车心盘、车钩缓冲箱采用螺栓固定，未采用拉铆钉铆接固定。存在螺栓松动现象。为避免在线运行中螺栓松动点检发现不及时而引发行车事故，采用螺栓紧固后点焊防松方案。

原设计车梯设计为垂直车梯，因日钢调车机车为遥控操作，调车人员携带遥控器上下车时存在磕碰膝盖风险，针对日钢现有作业模式，借鉴机车车梯设计样式，设计改造为斜式车梯，方便调车人员上下车及保障调车作业安全。

2. 研究成果

经过测算、实验、试运行，140t铁水罐车技改运输80t钢水包、新购160t钢包运输车方案平稳运行一个月，达到了初期规划目标。