童心

摘 要：鋼鐵企業(yè)的規(guī)模隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷擴(kuò)大，而傳統(tǒng)模式下生產(chǎn)的產(chǎn)品種類比較單一，目前隨著多個(gè)企業(yè)之間的聯(lián)系更加緊密，大型鋼企原料場(chǎng)漸漸形成了綜合化、機(jī)械化的發(fā)展趨勢(shì)，產(chǎn)品類型也逐漸多元化。本文以某鋼廠年受料量3300萬(wàn)t規(guī)模的原料場(chǎng)總圖設(shè)計(jì)為例，對(duì)該工程的特點(diǎn)進(jìn)行闡述，并以該項(xiàng)目為基礎(chǔ)，解析個(gè)人心得。

關(guān)鍵詞：鋼鐵；機(jī)械化原料

1 工程簡(jiǎn)介

1.1 背景及規(guī)模

某鋼廠為沿海建廠項(xiàng)目，靠近原料碼頭，所在地屬熱帶氣候，氣溫炎熱，年平均氣溫達(dá)到24.6℃，其中歷史極端最高氣溫為40.4℃；雨水豐沛，年平均降雨量達(dá)2470.4mm，其中歷史記載，日最大降雨量657.2mm。當(dāng)?shù)叵募酒巷L(fēng)比較常見(jiàn)，而偏北風(fēng)則在冬季比較常見(jiàn)。

該鋼廠原料場(chǎng)以自動(dòng)化設(shè)備為基礎(chǔ)，其中主要包括：受料均質(zhì)化設(shè)備、堆取料設(shè)備、熔劑粉碎篩分設(shè)施、供料設(shè)施及相應(yīng)的輸送、返料、堆取、配料混勻處理等設(shè)備。原料場(chǎng)分一期、一期+1和二期三步實(shí)施。其中，原料場(chǎng)一期、一期+1能力分別以煉鋼廠產(chǎn)能750、1125萬(wàn)噸/年設(shè)計(jì)，設(shè)備最大能力可以滿足煉鋼廠一期及一期+1最大產(chǎn)能達(dá)到850、1275萬(wàn)噸/年的要求。

原料場(chǎng)的用戶單元包含煉鋼、焦化等內(nèi)容，具體規(guī)模如表1。

1.2 工藝流程

原料場(chǎng)是鋼鐵廠各類生產(chǎn)車間原燃料的周轉(zhuǎn)中心，其中輸送工藝接口繁多，流程復(fù)雜。在本次舉例項(xiàng)目中，按照輸送系統(tǒng)工藝流程將原料場(chǎng)的各接口關(guān)系列舉如表2所示。

1.3 主要技術(shù)指標(biāo)

原料場(chǎng)主要技術(shù)指標(biāo)如表3所示。

2 原料場(chǎng)設(shè)計(jì)總圖心得體會(huì)與思考

2.1 總平面布置

原料場(chǎng)相對(duì)于鋼鐵廠其他主要生產(chǎn)車間，生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單。然而，原料場(chǎng)作為全廠大宗原燃料集散、處理和轉(zhuǎn)運(yùn)的集中場(chǎng)所，尤其明確的地位和特點(diǎn)。因此，對(duì)于這類原料場(chǎng)的總圖設(shè)計(jì)，建議注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：

總體規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，需要結(jié)合具體的工藝生產(chǎn)過(guò)程。原料場(chǎng)占地面積很大，工藝布置的順暢、短截將明顯優(yōu)化膠帶輸送系統(tǒng)的長(zhǎng)度和跌落次數(shù)?？偲矫娌贾迷诠こ涕_(kāi)始時(shí)，必須考慮到工藝需求，并結(jié)合場(chǎng)地特點(diǎn)向工藝專業(yè)提供總圖設(shè)計(jì)資料，確保各項(xiàng)工藝可以順利完成，使整體布局能夠結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，合理地利用空間，保證原料場(chǎng)用地符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也較好地實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)工藝的預(yù)期效果。

注重環(huán)保，關(guān)注原料場(chǎng)的位置朝向以及周邊的風(fēng)向。原料場(chǎng)大部分都是露天的，會(huì)有很多粉塵產(chǎn)生，對(duì)于周邊廠區(qū)、住宅區(qū)會(huì)產(chǎn)生影響，所以選擇正確的位置，考慮到朝向和風(fēng)向的問(wèn)題就顯得至關(guān)重要。本次示例工程的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟媳睂?duì)吹風(fēng)向，所以原料場(chǎng)選址在東側(cè)海邊，遠(yuǎn)離廠區(qū)西側(cè)的生活區(qū)。并且還在露天原料場(chǎng)的周邊建立了防風(fēng)網(wǎng)，其高度達(dá)到二十米，使其能夠確保周邊的區(qū)域不會(huì)受到污染。

全面考慮內(nèi)部和外部運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題，使運(yùn)輸動(dòng)線短捷、便利。機(jī)械化原料場(chǎng)的外部來(lái)料運(yùn)入和廠內(nèi)供料運(yùn)出基本上是通過(guò)膠帶機(jī)運(yùn)輸，相比于需要汽車、火車倒運(yùn)的原料場(chǎng)，交通壓力大幅度減小了，也更為安全、環(huán)保。在示例工程中，原料場(chǎng)東北側(cè)為原料碼頭，受料系統(tǒng)從北向南直線進(jìn)入各個(gè)料場(chǎng)，順直短捷；在供料系統(tǒng)中，因?yàn)樵阡撹F廠內(nèi)部，所有的車間處于不同的位置，構(gòu)建了供料膠帶機(jī)中部通廊，將供料方向相近的膠帶機(jī)集中布置在靠近目標(biāo)用戶平面布置的幾何中心位置，使供料膠帶機(jī)實(shí)現(xiàn)最少轉(zhuǎn)折和最短距離，便于鐵前系統(tǒng)各個(gè)用戶使用。

兼顧遠(yuǎn)期發(fā)展，確保設(shè)計(jì)能夠與時(shí)俱進(jìn)。因?yàn)殇撹F企業(yè)的發(fā)展會(huì)伴隨規(guī)模的拓展，綜合考慮鋼廠的遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)與當(dāng)前生產(chǎn)需要，確定合適的原料場(chǎng)規(guī)模并設(shè)置足夠的預(yù)留發(fā)展用地，和總平面布局的合理性、科學(xué)性、資金集約性都有緊密聯(lián)系，對(duì)企業(yè)綜合性發(fā)展都有積極作用。此外，原料場(chǎng)布置需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐那闆r，確保不會(huì)因?yàn)椴贾们啡焙侠硇远粝乱恍o(wú)法利用的區(qū)域，額外地增加成本。

2.2 豎向設(shè)計(jì)

原料場(chǎng)的豎向設(shè)計(jì)主要包括豎向臺(tái)階設(shè)置及場(chǎng)地排水兩方面。豎向設(shè)計(jì)應(yīng)與廠外有關(guān)的鐵路、道路、排水系統(tǒng)及相鄰場(chǎng)地標(biāo)高相適應(yīng)，并滿足生產(chǎn)、運(yùn)輸、裝卸、場(chǎng)地防洪及排水的要求，充分利用地形條件，因地制宜地進(jìn)行布置。

原料場(chǎng)的豎向臺(tái)階設(shè)置方面，由于工藝需要，膠帶機(jī)往往豎向上高差錯(cuò)落，充分利用場(chǎng)地高差可減少物料輸送過(guò)程中額外的能量消耗，節(jié)省傳輸距離并節(jié)約用地。

原料場(chǎng)的場(chǎng)地排水方面，尤其露天料場(chǎng)部分，相較于鋼鐵廠其他生產(chǎn)單元粉塵污染大，且粉塵有回收重復(fù)利用的價(jià)值，因此設(shè)置路側(cè)排水溝與沉砂池比設(shè)置雨水口和雨水井更適合料場(chǎng)環(huán)境。此外，公路型道路不設(shè)道路路緣石，相比城市型道路，道路中心線不用配合場(chǎng)地排水坡度降低路緣石冒出路面的高度，能在一定程度上抬升整個(gè)雨排水系統(tǒng)的埋設(shè)深度，有助于緩解區(qū)域排水口埋深的壓力。

2.3 運(yùn)輸組織設(shè)計(jì)

運(yùn)輸組織設(shè)計(jì)是工業(yè)規(guī)劃中關(guān)鍵性的構(gòu)成要素。工廠物料運(yùn)輸有條不紊地進(jìn)行，才能夠促進(jìn)生產(chǎn)科學(xué)進(jìn)行。原料場(chǎng)中所涉及的工程環(huán)節(jié)，主要需要依靠膠帶機(jī)、鐵路、公路等方式進(jìn)行運(yùn)輸。

在示例工程中，原料場(chǎng)1期總運(yùn)輸量為4446.9萬(wàn)噸/年，采用膠帶機(jī)和道路相結(jié)合的運(yùn)輸方式。其中運(yùn)入量為2240.9萬(wàn)噸/年，運(yùn)入物料主要為煤、礦料和石料等大宗原燃料，道路運(yùn)輸量為72.8萬(wàn)噸/年，膠帶機(jī)運(yùn)輸量為2168.1萬(wàn)噸/年。原料場(chǎng)運(yùn)出量為2206.0萬(wàn)噸/年，運(yùn)出物料主要為煤、混勻礦和石灰石等大宗原燃料，均采用膠帶機(jī)運(yùn)輸。

由上述運(yùn)量分布可見(jiàn)，原、燃料主要通過(guò)膠帶機(jī)運(yùn)輸，汽車運(yùn)輸量?jī)H占一小部分。因此，原料場(chǎng)的路網(wǎng)主要是為滿足料場(chǎng)內(nèi)的檢修需要而進(jìn)行設(shè)置。膠帶機(jī)的地面驅(qū)動(dòng)裝置、重錘張緊裝置、落灰點(diǎn)、轉(zhuǎn)運(yùn)站的吊裝位置、消防閥組、電氣室的吊裝平臺(tái)、除塵系統(tǒng)灰斗等設(shè)計(jì)要素，都必須要和道路比較臨近?？倛D專業(yè)在參與工藝系統(tǒng)規(guī)劃的同時(shí)，需對(duì)料場(chǎng)的路網(wǎng)布置進(jìn)行更進(jìn)一步的預(yù)判。在設(shè)計(jì)前期的方案規(guī)劃階段，如果能對(duì)這些要素點(diǎn)進(jìn)行引導(dǎo)，結(jié)合工藝系統(tǒng)的大方案先規(guī)劃出規(guī)整的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，再在規(guī)劃的路網(wǎng)基礎(chǔ)上對(duì)工藝專業(yè)提出將需要靠近道路布置的要素進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，就可以最大程度避免路網(wǎng)布置被需求單元牽著鼻子走，得出的路網(wǎng)格局也能夠更加順直、有序。

2.4 綜合管網(wǎng)設(shè)計(jì)

原料場(chǎng)與煉鐵、煉鋼等冶金生產(chǎn)車間相比，公輔介質(zhì)管網(wǎng)配套較為簡(jiǎn)單，主要包含給排水管道、除塵管道、壓縮空氣管道及電纜等。

在示例工程中，基本設(shè)計(jì)階段管網(wǎng)布置以膠帶機(jī)為主要載體，管線在膠帶機(jī)通廊內(nèi)部敷設(shè)。而到施工圖設(shè)計(jì)階段時(shí)，由于設(shè)計(jì)條件變化，借膠帶機(jī)通廊為框架敷設(shè)管線的模式無(wú)法滿足管網(wǎng)的布置要求，需要單獨(dú)設(shè)置綜合性水電架空管廊。這一改變給綜合管網(wǎng)設(shè)計(jì)造成了很大的困難，但好在前期考慮了預(yù)留的通道空間，最終布置出了新的架空管廊系統(tǒng)。

原料場(chǎng)的管網(wǎng)布置，宜在前期單獨(dú)考慮主管線通廊的通道用地。在國(guó)內(nèi)，有很多管線在膠帶機(jī)通廊里布置的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但是對(duì)于一個(gè)新設(shè)計(jì)的、大型的原料場(chǎng)而言，與膠帶機(jī)通廊并行布架空管廊不但設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便、外形美觀，更重要的是功能分區(qū)明確，便于后期的實(shí)際運(yùn)營(yíng)和維護(hù)。

3 結(jié)語(yǔ)

原料場(chǎng)雖屬于單體項(xiàng)目，但大量的供返料膠帶機(jī)通廊布置在廠區(qū)公共用地上，涉及到的單元間協(xié)調(diào)工作量大，難度高，因此要求原料場(chǎng)單元總圖設(shè)計(jì)必須從全廠角度進(jìn)行全局思考，不光是要把握全廠性的生產(chǎn)分區(qū)，場(chǎng)地縱向的起伏，物料的流動(dòng)情況，同時(shí)要注重廠區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，關(guān)注各項(xiàng)工藝之間構(gòu)成的聯(lián)系，從而合理的預(yù)留出規(guī)整的用地，還應(yīng)適當(dāng)?shù)乜紤]料場(chǎng)與其他單體廠房的擴(kuò)建方向，使道路和管線與之兼容，從而實(shí)現(xiàn)更優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案。

目前，我們國(guó)家的鋼鐵企業(yè)已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)新的階段，在這個(gè)階段中，鋼鐵企業(yè)主要的任務(wù)就是對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新和調(diào)整，遵循產(chǎn)能提升、環(huán)境保護(hù)的政策要求，采用符合高效、清潔生產(chǎn)的新工藝、新技術(shù)以及大型化、自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備，是行業(yè)整體的發(fā)展路線。大型機(jī)械化環(huán)保料場(chǎng)有別于傳統(tǒng)料場(chǎng)，在整體設(shè)計(jì)中，總圖設(shè)計(jì)占有著非常重要的位置，與主體工藝專業(yè)及相關(guān)公輔專業(yè)有著廣泛的聯(lián)系?？倛D設(shè)計(jì)方案的科學(xué)、先進(jìn)，對(duì)原料場(chǎng)、乃至整個(gè)鋼廠運(yùn)行的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性都有著較強(qiáng)的影響。

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