焦炉施工耐火材料信息化管理技术

张锦年 王爱忠 蔡淑永

传统焦炉施工耐火材料管理一直沿用人工操作管理的方法,存在不利于科学摆放、信息处理较慢、粉尘危害人身健康等诸多弊端。为此我们引入信息化管理概念,利用计算机替代人工管理种类繁多、数量庞大的耐火材料,力求达到科学规划摆放、避免重复倒运、快速信息处理的目的,其次在焦炉耐材施工领域起着承前启后的作用,对下一步焦炉模拟仿真施工提供了有力的基础支持,施工信息化代表着未来施工管理的发展方向,将传统的施工技术和信息化技术相结合,将极大的改变施工方法、提高施工效率。

经过一年多的努力,在充分论证技术可行性的基础上,大量借鉴了其他行业的材料管理模式,认真研究、总结归纳传统焦炉施工中耐火材料库管理的利弊,明确了最典型的耐火砖材的摆放规则、布局模式,引进、使用了先进的信息化管理手段,形成了一套完整的耐材信息化管理技术,实际操作方面基本达到了精确高效、操作简便的设计初衷。

1 设计思路

1.1 耐火材料库管理软件的编制方向

参考现代大型仓储管理软件数据构建和处理的思路,结合焦炉施工中分项工程耐材管理的相对独立性,设计出对机器硬件配置要求相对不高、精确高效、操作简便、通用性强的软件系统。

1.2 耐火材料库平面布置图划分依据

通过统计分析不同炉型和相同炉型不同规模焦炉的各分项工程耐材用量,找到并计算出一个相对稳定的焦炉各分项部位耐材用量之间的比例关系,并以此为依据,将耐火材料库平面按部位化为五大摆放区域,即蓄热室、斜道、燃烧室、炉顶及其他,每个区域按砌体耐材的材质、结构尺寸进行位置定位。

1.3 耐火材料库的空间位置原则

1)水平方向。耐火材料按部位划分码放时,施工中先用到的砖要摆放在离通道较近的地方,后用到的砖摆放在区域较中心的位置。

2)垂直方向。耐火材料库高通常为3.5 m～4 m,垂直方向可按耐火砖箱高度划分出层次,同一砖号不同公差的砖,大公差的砖放在低层,小公差的砖放高层,且标识清楚。

1.4 耐火材料库中传输装备的设置规则

采用电动传输带,沿通道走向搭设,方便出入库。

2 项目技术特点、关键技术

1)按比例绘制出一个适用于各种炉型、各种规模焦炉的耐火材料摆放的平面及空间位置图,真实模拟显示耐火材料的库房摆放。

2)采用VB语言和数据库相结合,编制出计算机软件《焦炉耐火材料智能化管理系统》,用来实时记录查询耐火材料的数量、砖号公差大小及其在库中位置等情况。

3)采用机械动力等传输装置,随着焦炉砌筑进度,从不同的通道随时出入库,方便及时配合焦炉砌筑。

3 操作与使用

3.1 耐材库场地划分与软件系统平面布置图

1)在现场办公用电脑中安装《焦炉耐火材料智能化管理系统》软件,点击后登录,可看到登录界面如图 1所示,输入密码,即可进入主界面,主界面显示的平面布置图为耐材库场地划分提供依据。主界面图形如图2所示。2)现场施工时可依实际场地的形状,参照此平面布置图,按比例来划分出五大摆放区域来,并且标识清楚。3)库内耐材的摆放位置。通过查看平面布置图,可看到焦炉耐火材料库按施工部位划分的五大区及比例情况,蓄热室区为A区,其中A1区为硅砖区,A2区为黏土砖区,A3区为轻质类砖区;斜道区为B区,其中B1区为硅砖区,B2区为轻质黏土砖区;C区为燃烧室区,其中C1区为硅砖区,C2区为黏土砖区,C3区为其他区;炉顶区为D区,D1区为硅砖区,D2区为黏土砖区,D3区为其他区;E区为其他类型区。这几个大区域中以燃烧室区占地最大,其次蓄热室区和其他类型区占地也相对要大些,最小区域为斜道区。

3.2 耐火材料的入库

1)施工前将耐火材料在库外进行砖检,测量其公差值及其他还是否需要加工等情况后,对应放入所属区域中,依其施工顺序的先后入库,施工中先用到的砖要后入库,遵循后入先出的原则。检验一批,入库一批。2)同步,计算机软件中要录入每一批砖的详细情况。包括砖号及其所在、材质、容重、数量、砖公差以及经手人和入库人等等。软件入库操作界面如图3所示。

3.3 耐火材料库存情况的动态反应

1)固定部位中单一砖号的出、入库全部记录项及其库存情况查询,可以掌握单一砖号的全部情况。2)耐火材料出库时依据技术人员所提供的砖的公差范围,再从软件中查询库存砖的公差情况,合理安排耐火材料的出库顺序,为工程施工提供最有效的服务。3)在使用软件时,还要进行操作人员的登记,每位操作人员登记后都会有一个相应的编号,这和本人签字有相同的功能。4)对砖库中砖的实时情况,设有多种查询方式,可以按不同操作人员和领料人来查询耐火材料的入库量,出库量情况。

3.4 耐火材料的出库

1)耐火材料出库前对技术人员提供的上砖小票进行核对、查实。

2)随着耐火材料的出库,和入库时一样要做好每批耐火材料的详细情况,其软件界面见图4。

3.5 耐火材料库的日常化管理

1)库管人员依项目管理要求在固定的时间要对耐火材料进行统计及打印报表的情况。2)根据实时掌握的耐火材料库存情况,提出所需计划,其打印界面见图5。

3.6 耐火材料的出入库管理

耐火材料的出、入库采用机械动力传输装置,利用卷扬挂传送带进行传输。

4 应用与效果

通过首钢京唐焦化等多个项目的应用,实现了实时的人机交互,能形象直观反映各部位的材料位置、数量、偏差等信息;库存、偏差等信息查询仅需十几秒钟;每次材料出、入库时间仅需3 min～5 min;界面简洁,操作简单,适用施工现场使用;替代人工检索,数据准确、无偏差;避免了材料重复倒运,一座焦炉施工可节省近3万元倒运费用;减少了人工的投入,大大降低了库内耐材粉尘对人的危害;适用于各种炉型,一次开发可重复利用,无资源浪费。