系列:采矿与材料 • 第8部分
运输与流动 — 本地与全球
我们是运送原子还是运送形状?在我们的构建中,物流是一种设计选择:以最少的质量、最短的距离和最清洁的方式移动——让电子完成重活。
今天的任务
绘制 世界的动脉:输送机、铁路、船舶和最后一公里电动卡车。
决定 运送什么(矿石、精矿、阴极、卷材),用简单且有理有据的数学。
发布 静态内容,场景可粘贴到计划中。
第一条规则 — 运送价值,而非泥土
物流是物理游戏。每公里都会增加你的质量。所以我们在移动之前先减小质量:分类 → 浓缩 → 铸造 → 精加工。有了清洁能源,进行重型转化的最佳地点是靠近矿山,然后通过铁路或船舶运输形状。世界得到的是梁和线,而不是尘埃和尾矿。
- 早期剔除(第2部分)立即减少无用的吨数。
- 本地冶炼(第4–6部分)用电子替代煤炭,避免运输低品位矿石。
- 标准形状(本部分)像俄罗斯方块一样装入火车和船只。
按运输方式划分的能耗 — 速查表(指示性)
每吨公里电力消耗(kWh/t‑km)。范围包括地形和装载。我们选择保守的规划点。
| 模式 | kWh/t-km | 规划点 |
|---|---|---|
| 带式输送机(覆盖) | 0.02–0.05 | 0.03 |
| 电动铁路(重载货运) | 0.02–0.06 | 0.04 |
| 电动卡车(200吨场地;公路40吨总重) | 0.15–0.35 | 0.25 |
| 近海电池船/驳船 | 0.01–0.03 | 0.015 |
| 空中索道(散装) | 0.03–0.08 | 0.05 |
对于山区或权利通行受限的地区,索道和输送机优于公路。对于50–1,500公里,铁路胜出。对于水路,船舶轻松应对。
两个提醒
- 等级比距离更重要 对于卡车(见第7部分)。
- 电子是本地的;物质是沉重的。 如果可以用电线代替轮子,选择电线。
运输什么 — 矿石 → 卷材阶梯
质量乘数(制造1吨最终钢材的指示性比例)
| 你运输的 | 运输吨数 | 评论 |
|---|---|---|
| 成品卷材/板材/型材 | ~1.00 吨 | 最佳物流;仅限本地精加工 |
| DRI/HBI(用于本地EAF) | ~1.05 吨 | 小的修整损失 |
| 铁球团/精矿 | ~1.6–1.8 吨 | 减少运输量与矿石相比 |
| 原矿 | ~2.0–2.4 吨 | 不要这样对待你的火车 |
数字反映典型产率;现场地质可能会改变它们。原则不变。
铜版本(制造1吨阴极铜)
| 你运输的 | 运输吨数 | 评论 |
|---|---|---|
| 阴极铜(99.99%) | 1.00 吨 | 靠近需求地的杆材/线材 |
| 精矿(约30% 铜) | ~3.3 吨 | 如有需要,在港口枢纽冶炼 |
| 矿石(约0.8% 铜) | ~125 吨 | 请不要 |
早期分拣(第2部分)保持这些比例合理。
经验法则:运输成形状的物品
如果物品有边缘、孔洞或标准长度——板坯、卷材、铸坯、挤压材、面板——它们可以高效堆叠、捆绑和运输。如果看起来像随机的碎石,先把它变得不像碎石再装火车。
预先计算的场景
场景A — 1百万吨钢材运往1000公里外的市场
铁路主干线 + 50 公里电动卡车最后一公里送达客户。
| 你运输的 | 吨 | 铁路能源 | 最后一公里能源 | 总计 |
|---|---|---|---|---|
| 成品卷材/板材 | 1.00 Mt | 1.00×1000×0.04 = 40 GWh | 1.00×50×0.25 = 12.5 GWh | 52.5 GWh |
| DRI/HBI | 1.05 Mt | ~42 GWh | ~13.1 GWh | ~55 GWh |
| 铁球团 | 1.7 Mt | ~68 GWh | ~21.3 GWh | ~89 GWh |
| ROM ore | 2.2 Mt | ~88 GWh | ~27.5 GWh | ~116 GWh |
铁路:0.04 kWh/t‑km • 卡车:0.25 kWh/t‑km。较小的质量迅速获胜。
方案 B — 300 kt 铜,跨越 3,000 公里(铁路)
| 你运输的 | 吨 | 铁路能源 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 阴极 | 0.30 Mt | 36 GWh | 最佳物流 |
| 精矿 (30% Cu) | 1.00 Mt | 120 GWh | 港口冶炼厂选项 |
| 矿石 (0.8% Cu) | 37.5 Mt | 4,500 GWh | …不。 |
早期清理质量是整个关键。
方案C — 通过海运运输太阳能模块(它们很轻!)
1 GW的模块(约50千吨)通过近海/海洋电池辅助运输10,000公里。
| 质量 | 距离 | kWh/t-km | 能量 |
|---|---|---|---|
| 50,000 t | 10,000 km | 0.015 | 7.5 GWh |
我们宁愿每天运输成品、高价值、可堆叠的模块,而不是矿石。
方案D — 校园输送机与公路
在现场内以8公里距离每年运输10百万吨。
| 模式 | kWh/t-km | 年能耗 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 有盖输送机 | 0.03 | ~2.4 GWh | 安静,封闭 |
| 电动卡车(现场) | 0.25 | ~20 GWh | 用于灵活性,而非基础流量 |
输送机是固体的管道。能建就建。
模式 — 本地与全球
模式1:校园优先
- 矿山 → 分拣 → 冶炼 → 铸造于同一地点
- 运输卷材、坯料、阴极、模块
- 最佳适用情况:良好的铁路/港口通达;本地水源和陆地
模式2:沿海枢纽
- 短途内陆铁路到岸;重型设备在港口
- 短途海运电池船进行区域分销
- 最佳适用情况:内陆崎岖地形,沿海平坦
模式3:分布式精加工
- 运输板材/卷材/阴极;在城市附近完成
- 电动卡车完成最后50–200公里
- 最佳适用情况:多样化的小客户,快速周转
我们什么时候还运输浓缩物?
当矿石分散、水资源内陆稀缺或建设快速时:运输干净的精矿到设有大型清洁冶炼厂的港口枢纽。但随着园区成熟,我们向上游转移,运输形状件。
院区、占地与邻居
铁路与港口结构
- 内陆侧线:2–3公里环线,电动调车机,有盖散货转运。
- 港口:仅岸电;电池拖船辅助;以安静为政策。
- 集装箱:标准20/40英尺,用于线圈、坯料、模块——叉车喜欢标准化。
人文与和平
- 院区沿线设声屏障和树木;光伏场下设草地。
- 粉尘:输送机覆盖;转运点封闭并过滤。
- 照明:仅向下照;猫头鹰保持夜班。
Tap‑to‑open Q&A
“为什么不把所有需求都本地化?”
有时需要。但重加工(分拣、冶炼)喜欢在矿区进行:短输送、便捷水循环、无尾矿列车。然后我们运输形状——最少质量换取最大价值。
“海洋航行需要e‑fuel船吗?”
短途海运我们保持电池电动。远洋航行,我们更喜欢由绿色燃料(作为储存电力)驱动的电动船。无论哪种方式,我们运输的是成品,而非矿石,以减少燃料需求。
“那没有铁路的山区怎么办?”
使用空中索道或有盖输送机到最近的可铁路谷地。下坡时重力帮忙,上坡时电机助力。
“我们能不能直接建更长的电力线路?”
通常是的:传输电子(高压线路、微电网)比搬运山更容易。我们建造电线,运输剩下的最小原子。
接下来:Glass & Stone — Solar Glass, Bricks & Bindings Without Smoke(第9部分)。我们将用阳光融化沙子,堆砌成节能的城市。