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新型废钢集装箱可节省运营时间和每年140,000美元的运营成本

2022年11月14日 6 分钟阅读

SSAB废钢集装箱

案例详情

国家 瑞典
公司 SSAB
行业 钢铁经销商和仓储商

作为将钢板转化为冷轧和热轧高强度钢卷材和板材的副产品,位于瑞典宝林的SSAB带钢轧制厂要产生大量重型废钢。该钢厂收集了这些重型废钢,并用铁路开顶货箱运输——一种重型开顶货箱。最终列车将废料运送到位于瑞典北部Luleå的SSAB工厂,回收制成新的钢板。

以前用过的铁路货车——一种高侧壁开顶货箱——用于运输重型废钢。

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国家 瑞典
公司 SSAB
行业 钢铁经销商和仓储商

开发更高效的废料卸料流程

SSAB物流部门希望改进Luleå钢厂的废钢卸料过程。现有的方法需要一台起重机将废料从铁路货车转移到翻斗车(自卸货车)上,然后将货物运到工厂的废料场。该过程每周花费33个工时。

新方法目的是避免使用起重机和翻斗车,转而使用工厂现有的叉车卸下车载式废料集装箱,然后可以直接倾倒到Luleå废料场。

新型废料集装箱的设计挑战

  • 重量:每个新集装箱的重量都必须尽可能轻,以最大限度地增加运输的废钢数量,但设计必须坚固,能够承受钢对钢的冲击。
  • 兼容性:为了以机械方式将自卸车固定在铁路货车上,集装箱的框架必须与现有的标准绿色货运平板轨道车上的止动器和ISO锁配置兼容。
  • 兼容性,第二部分:废料自卸车必须与现有的叉车附件兼容,这些附件用于将集装箱搬上和搬下铁路货车以及运入和运出钢厂。
  • 自卸车的形状必须使其倾斜角度最大化,并将重心放在集装箱倾斜的前壁上,以方便卸料并最大限度地减少回运。
  • 集装箱的尺寸必须适合Luleå钢厂的大门。

制造设计是关键。必须尽量减少焊缝和所需零件的数量。该设计还需要优化每块钢板的使用,以减少废料。而且设计必须坚固、经济。 

SSAB产品工程部的任务是提供包含详细信息的制造和装配图纸,这些图纸用于集装箱钢制造的报价(RFQ)。

在铁路货车两节车皮长度相同的情况下,每节车皮三个集装箱的设计比四个集装箱的方案能容纳更多的废钢。

废料集装箱的开发和加工过程

与所有项目一样,无论是对于内部客户还是外部客户,产品工程部都使用自己独创研讨会方法,基于SSAB ONE精益原则,全面收集并整理所有利益相关者的意见。其中包括在如下场合进行作业的操作人员:废料产生、收集和铁路货车装车,以及废料接收,将集装箱从铁路货车上卸下并在废料场倾倒。Green Cargo,铁路公司,也是设计过程的关键参与者。

SSAB产品工程部探索了两种不同的设计方法:1)制造三个尽可能大的铁路货车集装箱 2)制造四个同样适用于相同长度铁路货车的集装箱。双方都决定采用三集装箱方案,因为这样可以最大限度地提高载重能力。

产品工程部的第一个概念经历了多次迭代,以满足项目的所有要求,包括四种不同负载工况的有限元方法(FEM)分析。

在四种不同载荷工况下废钢集装箱的有限元分析。

改变集装箱的前壁以优化倾倒过程。接着,集装箱框架根据Green Cargo的铁路车厢规格进行了调整。迭代之后,产品工程部选择了矩形管组成的框架结构,以简化结构并降低重心。 

在最终设计确定前探讨的两个框架概念——请见下列图片。

左图:最终框架设计。右图:集装箱叉车插槽局部视图。

为了承受重型废钢的冲击,集装箱的壁板选用了Hardox® 500 Tuf耐磨板。该设计针对其所有部件采用8 mm钢板,减少了制造每个集装箱所需的板材数量,并简化了订购和库存环节。

最终组装好的废钢重型集装箱的图纸。

背板和侧板视图。经济型集装箱最大限度地提高了工厂和铁路的货运处理效率。

技术文档完备的集装箱工程设计加快了制造速度

从集装箱的初始草图到用于制造报价的完整技术文件的工程设计,整个过程用时不到六周。通过与所有利益相关者的持续双向沟通,SSAB PDE能够全面收集所有必要的细节,从而节省了时间和避免工程返工。 

产品工程部保证了原型制作的库存供应,还在报价过程和集装箱制造期间向采购团队提供了技术支持。 

集装箱套件由波兰Oborniki的SSAB钢铁服务中心制造。产品工程部详尽的制造文件,加上Oborniki中心的高水平专业经验和最先进的制造设备,使所有组件都能在严格的公差范围内及时制造。然后将集装箱套件送至波兰的制造商,使用产品工程部的组装文件进行最终组装和焊接。

新型集装箱每年可节省140,000美元,实现更快的周转

"从铁路货车到Luleå废料场的废钢处理过程从每周33小时变成每周7小时,同时不再需要使用起重机和翻斗车,"SSAB采购 / 战略部的Hans O. Andersson说道。" 估计每年可节省140,000 美元。该新型自卸车还将一台Luleå的起重机腾出来用于其他用途。"

“因为卸下废钢要快得多,所以早上到达的货车可以在当天晚上重新返回,从而最大限度地减少往返时间。”

——Hans O. Andersson,SSAB采购/战略部

"运输集装箱概念可用于废料以外的材料,"Andersson说道。"它同样适用于运输用于回收的电热塞和SSAB宝林钢厂的许多其他副产品。"

优化集装箱流速的离散元方法

SSAB产品工程部已为各种客户全面开发和设计了大量用于轻质和重型材料的废料回收箱。为了进一步改进我们的产品,我们正在部署离散元法(DEM)来优化集装箱流速并减少磨损点。

加速您的创新和产品开发

SSAB产品工程部从设备制造商(OEM)的角度出发,寻找潜在的钢铁产品组合改进方案。早期合作和SSAB独特的开发方法可为您的钢产品提供降低成本和缩短上市时间的领先优势。