在一千四百三十五毫米的轨道上

在传统的工艺流程布置中，由于最早时高炉容积小，转炉也小。高炉出铁水用的锅叫铁水锅，有几十吨的，也有上百吨的。铁水锅里有一个罐，需要用许多这样的罐运到炼钢厂的倒罐站。因为每个罐里的温度都不一样，需要一个装铁水的装置，这个装置的作用就是使铁水温度达到统一，然后再往转炉里面吊。后来高炉越来越大，出铁量越来越多，用原来的小铁水锅一下得用二十个，肯定不行了，就改用一种像鱼雷一样的装置——鱼雷罐。首钢北京石景山老厂区使用的鱼雷罐自重二百多吨，载重二百六十吨。尽管口很小，保温性能比较好，但是运输有问题：鱼雷罐必须把铁水倒到倒罐站才能往炼钢转炉里送，电力消耗、能源消耗和温度消耗都很大。

为此，首钢京唐公司决定采用“一包到底”的工艺：省略其中传统的倒灌环节，一次性通过铁水包，把从高炉炼出的铁水直接运送进转炉。炼钢转炉是三百吨的，干脆就专门研制了一个三百吨的铁水罐，直接到高炉底下去接铁水，一接就是三百吨，然后直接运到炼钢车间。这个铁水罐本身就具备吊车起吊功能，直接把铁水罐吊起来，送到转炉里进行冶炼，不仅减少了工艺环节，还能保持铁水的温度，降低能源消耗。

事实上，过去首钢在北京石景山老厂区的炼铁和炼钢过程中也曾经采用过“一包到底”工艺，不过都是用于小型工艺设备上。比如小到几百立方米的高炉和几十吨的转炉，大到一千多立方米的高炉和百八十吨的转炉之间，都采用过这种运输方案。

为什么首钢京唐公司采用这种运输方案就是一种自主创新了呢？

因为五千五百立方米的特大型高炉出铁温度是一千五百多度，而且是二十四小时出铁，是三百吨的铁水包，配置的炼钢也是三百吨转炉。这跟过去几十吨的铁包罐最后总重量达到四百到五百吨是完全不一样的，量变带来了质变。

首钢京唐公司创新的这种铁轨运输方案，主要特征是采用标准铁轨即一千四百三十五毫米的轨道来运输，而不是像日本新日铁那样，采用一千六百毫米宽轨道运输。主要出发点，是使炼铁和炼钢之间的工序更加紧凑、更加高效；同时可以充分回收第二次能源，铁水出来，不需要再次倒灌就直接进入脱磷炉或者脱碳炉炼钢，把倒灌损失的热量完全回收。

如何实现“一包到底”？这是一个非常重要的课题。

为此，他们与国内二十多名专家和十多家科研单位共同合作进行了专题立项研究开发和论证，仅用了一年多的时间就破解了难题。其中技术的出发点、论证点和整个系统的实验调试由首钢来做，设备的研究开发点寻求有经验的厂家来做。通过大家的努力，最后得出结论：在一千四百三十五毫米轨道上要实现“一包到底”，从车辆的设计、出铁衔接和炼钢对铁的衔接，完全是可行的。

有专家计算，“一包到底”上马后，每吨钢的生产成本可以减少约三十元，也就是说相当于每年为首钢新厂节约二点七亿元的运营成本，而运输环节的缩短也大大降低了过程中的粉尘污染。

关于技术创新，张福明回忆说：“这个看似简单的改变，却充满了挑战。中国的普通铁轨之间的距离宽度是一千四百三十五毫米，而采用‘一包到底’技术后，铁包的重量是三百吨，加上铁水的重量能达到五百吨左右。如此巨大的重量在标准铁轨上移动，如同一个头重脚轻的人在陆地上行走，容易发生倾覆，温度高达一千五百多度的铁水就会从铁水包里倾泻出来。如何使铁水包不发生倾泻？解决这个技术难题的关键，是要使铁包运输车的重心低下来。为了确保运输车安全可靠，首钢设计院与德国大众公司专门联合研制了一款世界上最大的、结构独特的铁水运输车。经过一段时间的共同攻关，终于成功下线。这辆铁水运输车最大的特点就是从侧面可以看到放置铁水罐的部位向下弯曲的线条，运输车中间巨大的圆孔就是放置铁水罐的位置，从而解决了‘把重心降下来’的问题。后来，又把三百吨的铁球装在这辆特制的铁水包里，在一千四百三十五毫米的轨道上进行荷载试运行，检测是否因为荷载受力而发生重心偏离现象，然后根据检测的情况再不断调整车体的宽度和高度等数据进行改进。经过测试，专家们都认为采取‘一包到底’的铁水运输方案是可行的！

“在最初设计的方案中，炼铁和炼钢的距离是一千一百米。由于在审查时，专家们提出了不同意见。所以我们又把整个工厂的布置总图进行了较大的调整，把整个工艺的流程进行了优化，也就是把炼铁到炼钢的距离优化成了九百米，比原来减少了二百米，使铁水运输的距离更短。事实上，包括土建在内的一些前期设计方案都已经完成了。为了采用‘一包到底’的铁水运输方案，我们又对各层平台的设计结构进行了修改，把整个炉体平台比原来的标高大约提高了三米，基本上把过去的设计方案全部推倒重来。这是一次重大的方案调整，使技术方案也更加优化。以往铁水从高炉出来后，是灌入鱼雷罐通过轨道运到炼钢厂，再通过倒罐进入炼钢系统。在倒罐时，铁水的温度就会下降，铁水接触到空气以后就会发生氧化，产生污染。现在就大不一样了。料场紧挨着烧结设备，用传输带就可以直接把原料送进烧结炉，再送进一号、二号高炉。看似非常简单，其实运用了很多新技术，特别是利用计算机数值计算进行仿真模拟实验，仅在这个阶段就在运输机上设置了三千多个观测点，测出十万多组数据，最后确定‘一包到底’铁水运输方案的可行性！

“吨钢占地的多少，意味着一个钢铁企业是否技术先进。日本新日铁的君津厂、韩国浦项的光阳厂和德国蒂森厂的吨钢占地都在一平方米以上，而首钢京唐公司吨钢占地却只有零点九平方米，是世界上最先进的！传统的吨钢用地平均在一点五的系数，而在首钢京唐公司只用了零点九平方米，如何做到的呢？主要是在统筹规划中，把各个工序紧凑布置，以减少运力。主要表现在把炼钢、连铸和轧钢全部连起来，所以用地自然就少：一是从码头到厂区的运输是通过把工厂的位置尽量靠近码头来实现的；二是从料场到烧结、焦化都是皮带运输。料场的北部是煤的料场，南部是矿石的料场，煤的料场紧挨着焦化车间，矿石料场紧挨着球团车间，料场到两个车间的距离是最短的。原料进到哪个口，下个口怎么出来，都做到了省一米是一米，没有一点儿折返。日本新日铁君津厂从炼铁到炼钢的运输距离是一千五百米，韩国浦项光阳厂是两千三百米，宝钢是两千八百米，而首钢京唐公司却只有九百米，是流程衔接运距最短的，是世界上布局最合理的！而且，日本新日铁运行的是二百五十吨铁水罐，首钢京唐公司运行的是三百吨铁水罐，多出前者五十吨！”

在倾吐的过程中，他的脸上洋溢着一般人很少体味出来的成就感和幸福感。