煉鐵廠改擴(kuò)建總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)探討

張 濤

（馬鋼集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院，安徽 馬鞍山 243000）

煉鐵廠一般由多組高爐系統(tǒng)組成，高爐系統(tǒng)基本上包含以下設(shè)施：礦焦槽及主上料皮帶機(jī)、高爐本體、高爐主控樓、熱風(fēng)爐、煤氣重力除塵器、煤氣布袋除塵器（干法）、高爐水處理系統(tǒng)、渣處理系統(tǒng)、TRT（余壓發(fā)電）、鐵水運(yùn)輸系統(tǒng)等。煉鐵廠的改擴(kuò)建一般都是對(duì)一組高爐系統(tǒng)的改建或擴(kuò)建，文章試從總圖運(yùn)輸?shù)慕嵌葘?duì)煉鐵廠高爐（半島式布置）改擴(kuò)建進(jìn)行分析和探討。

1 煉鐵廠改擴(kuò)建總圖運(yùn)輸布置原則

（1）煉鐵區(qū)域的改擴(kuò)建必須符合該鋼鐵企業(yè)全廠性的總體規(guī)劃要求，適應(yīng)近期規(guī)劃，為遠(yuǎn)期規(guī)劃留有余地。（2）一般情況下，煉鐵區(qū)域改擴(kuò)建不能影響現(xiàn)有生產(chǎn)。（3）為煉鐵區(qū)域服務(wù)的全廠性公輔設(shè)施，如需擴(kuò)建，盡量在原區(qū)域內(nèi)擴(kuò)建（如煤氣柜、壓縮空氣站、制氧等設(shè)施），原區(qū)域內(nèi)已無擴(kuò)建的可能性時(shí)，再考慮在其臨近區(qū)域內(nèi)布置。（4）盡量將擴(kuò)建高爐布置在現(xiàn)有高爐生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)或附近，以便各種原燃料及公輔介質(zhì)集中就近供應(yīng)。（5）改擴(kuò)建區(qū)域內(nèi)物流方向盡量與現(xiàn)有廠區(qū)內(nèi)物流方向保持一致，避免物流折返。（6）如果受用地限制，必須將部分生產(chǎn)設(shè)施布置在較遠(yuǎn)位置時(shí)，宜選擇與高爐或高爐附屬設(shè)施之間的物料運(yùn)輸量小、且易于采用管道輸送的設(shè)施。

2 煉鐵廠改擴(kuò)建總圖運(yùn)輸布置

（1）分析用地現(xiàn)狀，理順總圖布置思路。平面上，需在現(xiàn)狀總圖上勾勒出改擴(kuò)建可用地邊界線；標(biāo)示出原燃料來源位置及范圍；鐵水需送達(dá)位置或可能的鐵水運(yùn)輸鐵路接點(diǎn)、高爐煤氣送達(dá)位置或接點(diǎn)、動(dòng)力來源接點(diǎn)等，并且需現(xiàn)場(chǎng)與業(yè)主確認(rèn)，以便為高爐初期確定總圖布置作出指導(dǎo)依據(jù)。豎向上，需確認(rèn)可用地是否平坦，標(biāo)高是否與周邊標(biāo)高統(tǒng)一，如有不同，是否有利于場(chǎng)地的總圖布置，如果不利，是否需進(jìn)行場(chǎng)地平整，同時(shí)標(biāo)示出可能的鐵路、道路雨排水接點(diǎn)，并對(duì)接點(diǎn)的標(biāo)高進(jìn)行確認(rèn)，為鐵路道路排水設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。

（2）總圖布置。進(jìn)入平面布置階段后，根據(jù)擬擴(kuò)建高爐高爐爐容、出鐵口數(shù)量，首先將高爐本體、渣處理系統(tǒng)、高爐出鐵場(chǎng)鐵水線、主上料膠帶機(jī)及礦焦槽平面布置成一個(gè)整體，在改擴(kuò)建可用地范圍內(nèi)進(jìn)行平面布置，如果初步確定了高爐位置，則以高爐中心為圓心，旋轉(zhuǎn)主上料膠帶機(jī)以便調(diào)整礦焦槽位置，確定能否將其布置在原燃料來源范圍內(nèi)，如果不能，則繼續(xù)調(diào)整高爐位置或加長(zhǎng)膠帶機(jī)使之能滿足要求。當(dāng)上述設(shè)施位置大致確定后，下一步是連接高爐鐵水運(yùn)輸線路，改擴(kuò)高爐一般都是產(chǎn)能置換，即拆小建大，擴(kuò)建高爐的部分鐵水仍需進(jìn)入現(xiàn)有鐵水系統(tǒng)，因此，改擴(kuò)建高爐鐵水運(yùn)輸鐵路不但要對(duì)接配套建設(shè)的煉鋼系統(tǒng)，還需對(duì)接現(xiàn)有鐵水運(yùn)輸系統(tǒng)，故鐵路線路的對(duì)接是改擴(kuò)建高爐項(xiàng)目總圖布置的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)鐵路線路時(shí)，可通過以高爐中心為圓心旋轉(zhuǎn)高爐的方式，調(diào)整爐下出鐵線與煉鐵小站之間的夾角（該夾角以30°～60°為宜），以便于鐵路能在滿足生產(chǎn)及符合規(guī)范要求的條件下接入現(xiàn)有鐵路系統(tǒng)。鐵路系統(tǒng)布置好之后，在高爐附近就近布置熱風(fēng)爐、重力除塵、煤氣布袋除塵、TRT、水處理系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可布置在鐵水線出線方向一側(cè)，也可布置在另外一側(cè)，可根據(jù)用地形狀調(diào)整。水處理系統(tǒng)布置時(shí)，盡量縮短高爐至水處理之間地下管廊的管道長(zhǎng)度。TRT設(shè)施與高壓線、鐵水線等設(shè)施之間的間距要求較高，且需較大的檢修空間，布置時(shí)必須注意預(yù)留足夠的空間。所有附屬設(shè)施布置時(shí)需注意各自之間的關(guān)系，盡量與高爐出鐵場(chǎng)平行或垂直布置，便于道路布置高爐鼓風(fēng)系統(tǒng)及噴煤系統(tǒng)因占地較大，如果擴(kuò)建場(chǎng)地有足夠的空間布置，可就近布置，布置時(shí)需注意高爐鼓風(fēng)與熱風(fēng)爐管道的對(duì)接順暢，如果不能就近布置，可將其布置在其它可用地范圍內(nèi)，不宜與高爐距離過遠(yuǎn)，冷風(fēng)管與噴煤管道可通過架空敷設(shè)方式輸送至高爐區(qū)域內(nèi)。高爐區(qū)域內(nèi)主要設(shè)施布置完成后，需要對(duì)區(qū)域內(nèi)各種生產(chǎn)所需地上、地下管道進(jìn)行管網(wǎng)綜合設(shè)計(jì)，高爐區(qū)域內(nèi)外部管網(wǎng)較多，主要有煤氣管道、冷風(fēng)管道、噴煤管道、供電電纜、氧氣管道、氮?dú)夤艿?、蒸汽管道、壓縮空氣管道、生產(chǎn)、生活水管道等，設(shè)計(jì)時(shí)需結(jié)合生產(chǎn)設(shè)施之間、或各設(shè)施與外部的聯(lián)系，先將管線按最短路線布置好后，對(duì)可以共架處置的管線共架處置，對(duì)有碰撞的管線進(jìn)行調(diào)整，對(duì)一些較小管道，可沿區(qū)域內(nèi)建構(gòu)筑物框架或外墻邊緣敷設(shè)。

3 運(yùn)輸布置

（1）膠帶機(jī)。高爐礦焦槽內(nèi)物料需通過主上料膠帶機(jī)送往高爐頂部，該膠帶機(jī)布置時(shí)，受膠帶機(jī)最大傾角限制及高爐高度影響，一般都會(huì)計(jì)算出合適的長(zhǎng)度，總圖布置時(shí)該長(zhǎng)度可適當(dāng)?shù)母鶕?jù)需要加長(zhǎng)，便于礦焦槽在平面布置上能選取更便于原燃料接入的的位置。如果礦焦槽選址位置場(chǎng)地標(biāo)高高于高爐區(qū)域標(biāo)高時(shí)，可有效降低膠帶機(jī)傾角，適當(dāng)縮短主上料短膠帶機(jī)，在設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際情況靈活運(yùn)用。需注意的是，膠帶機(jī)以高爐中心旋轉(zhuǎn)調(diào)整位置時(shí)，上部需避免與爐頂框架柱、煤氣上升管發(fā)生碰撞，下部需避開渣處理系統(tǒng)（水蒸氣對(duì)膠帶機(jī)有一定的危害）、煤氣布袋除塵器正上方（防火安全需要）。

（2）鐵路。鐵水線在初期布置時(shí)，設(shè)計(jì)人員對(duì)鐵路系統(tǒng)能否接入現(xiàn)有鐵路系統(tǒng)情況并不清楚，因此在設(shè)計(jì)鐵路相鄰道岔或道岔前后設(shè)圓曲線時(shí)，大多都會(huì)按規(guī)范允許的最低標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，后期優(yōu)化時(shí)，在條件允許的情況下，可以適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)。擴(kuò)建高爐鐵路系統(tǒng)接入現(xiàn)有煉鐵系統(tǒng)后，需評(píng)估現(xiàn)有煉鐵站能否滿足新增運(yùn)輸量，評(píng)估完成后，根據(jù)需要對(duì)現(xiàn)有煉鐵站及鐵水線進(jìn)行擴(kuò)容或改造。鐵水線運(yùn)送的是高溫的鐵水，且運(yùn)輸較為頻繁，因此，鐵水線線路路基處理設(shè)計(jì)時(shí)必須參考地勘報(bào)告因地制宜進(jìn)行處理。

（3）道路。高爐系統(tǒng)內(nèi)部道路，盡量做到區(qū)域內(nèi)橫平豎直，注意高爐各設(shè)施之間的管道聯(lián)系，保證凈空距離，另外，需注意上高爐平臺(tái)高架坡道與下方道路的立面交叉，設(shè)計(jì)時(shí)必須調(diào)整好高架坡道立柱，以免立柱與下方道路相沖突。高爐區(qū)域內(nèi)的運(yùn)輸，主要是水渣外運(yùn)，因此，水渣外運(yùn)道路設(shè)計(jì)需做好與外部道路銜接，避免繞路。

4 結(jié)語

煉鐵廠改擴(kuò)建與新建總圖運(yùn)輸布置的不同之處在于改擴(kuò)建項(xiàng)目受限制條件多，往往不能最優(yōu)化的配置各生產(chǎn)設(shè)施，必須結(jié)合實(shí)際情況有所取舍，如何在取舍中優(yōu)化總圖運(yùn)輸布置，是需要深入研究的問題。