日照港嵐山港區(qū)礦石輸送系統(tǒng)日照鋼鐵精品基地接入工程工藝方案研究

韓成浩

摘 要：結(jié)合日照港嵐山港區(qū)礦石輸送系統(tǒng)，日照鋼鐵精品基地接入工程的平面方案及鐵礦石進口年設(shè)計吞吐量和額定輸送能力等設(shè)計參數(shù)，提出兩種工藝方案，比選管狀帶式輸送機+普通帶式輸送機方案和普通帶式輸送機方案，可供類似工程參考。

關(guān)鍵詞：礦石輸送系統(tǒng) 接入工程 工藝方案 論證結(jié)果

中圖分類號：TP391 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（b）-0073-02

1 項目背景

根據(jù)山東鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與布局規(guī)劃，將依托日照港嵐山港區(qū)建設(shè)日照鋼鐵精品基地，其中新建鋼廠規(guī)模為粗鋼產(chǎn)量850萬t，鐵礦石年需求量為1450萬t，全部由國外進口滿足。新建鋼廠運輸?shù)蔫F礦石將直接通過皮帶機由堆場運送至鋼廠。

2 項目建設(shè)的意義

（1）解決嵐山港作業(yè)區(qū)至臨港工業(yè)區(qū)通道集疏運不暢的矛盾，加快礦石堆存的周轉(zhuǎn)率，進一步緩解嵐山港現(xiàn)有港口通過能力不足，滿足腹地經(jīng)濟快速發(fā)展的要求。（2）進一步提高嵐山港區(qū)港口吞吐能力、節(jié)約物流成本，滿足提高生產(chǎn)效能的需要。提升礦石轉(zhuǎn)運設(shè)施專業(yè)化程度，節(jié)約裝卸成本。提高港口的競爭力，可以吸引更多的船東和貨主來港卸貨，促進港口的良性發(fā)展。嵐山港區(qū)目前進出港散貨已超2000萬t，全部采用汽車集疏港運輸，平均每天約有7100臺次車輛通過童海路和沿海路，不僅交通安全壓力大，且運輸成本較高。其中日照精品鋼基地預(yù)計每年進口礦石的總量將超1500萬t，日照精品鋼基地堆場至港區(qū)堆場的單程運距約10km，如按目前所采用汽車運輸?shù)姆绞剑磕陜H汽車運輸成本將高達幾千萬元，增加了較多的礦石運輸成本，進而影響日照精品鋼基地的生產(chǎn)效益。長此以往日照精品鋼基地定會對通過本港區(qū)中轉(zhuǎn)鐵礦石這一路線的經(jīng)濟性產(chǎn)生不滿，甚至?xí)l(fā)生另辟較經(jīng)濟途徑的可能。（3）減少市政道路維護的工作量和費用。降低運輸成本、提高船舶裝卸作業(yè)效率，減少港外道路的交通壓力和道路的維護量，而且能明顯地降低貨物輸送對周邊環(huán)境影響，對城市的持續(xù)發(fā)展起到積極的作用。嵐山港區(qū)2016年吞吐量已超4000萬t，其中公路進出港貨物已超3479萬t，如此大的汽車集疏運量，平均每天約有超過7100臺次車輛通過童海路和沿海路，特別是高頻率車次的重車對童海路、沿海路路面已造成了嚴(yán)重的破壞，同樣給道路路面的養(yǎng)護工作帶來了困難。根據(jù)日照精品鋼基地的生產(chǎn)計劃每年需進口700萬t鐵礦石，全部用卡車運輸?shù)姆绞剑蓫股礁圻\往日照精品鋼基地，每天將增加400臺次通過路，將極大地增加沿海路得到交通壓力。如本項目實施后每年可減少嵐山港近1/3的公路運輸量，不僅大大減輕了公路交通的壓力，而且可減少近一半的道路維護工作量和費用。

3 主要指標(biāo)及工程量

嵐山港區(qū)現(xiàn)有礦石輸送系統(tǒng)T3轉(zhuǎn)運站至山鋼礦石堆場T2轉(zhuǎn)運站的礦石輸送線路，總長度約1688m。從位于日鋼門口的T3轉(zhuǎn)運站接出一條管狀帶式輸送機，沿沿海路路邊向北進行延伸，途經(jīng)西潘漁港、陽光牧場、泄洪閘、消防隊，在消防隊西北角新建TB轉(zhuǎn)運站，向東建設(shè)一條普通帶式輸送機，接入堆場中現(xiàn)有的T2、T5轉(zhuǎn)運站。本工程總路線長約1688m，其中管狀帶式輸送機長1428m，普通帶式輸送機長260m。

4 主要設(shè)計參數(shù)

年設(shè)計吞吐量為鐵礦石進口700萬t/a，額定輸送能力5500t/h的要求。礦石的物理特性如表1所示。

5 工藝方案

5.1 設(shè)備選型

本工程的建設(shè)方案是采用連續(xù)輸送設(shè)備替代現(xiàn)有的卡車運輸方式。目前國內(nèi)外中長距離散貨越野連續(xù)輸送機械主要有兩類：一類是管狀帶式輸送機，另一類是水平普通帶式輸送機。

5.1.1 管狀帶式輸送機的特點

（1）密封物料輸送，可省去建膠帶輸送機廊道結(jié)構(gòu)封閉部分的費用，可防止所輸送物料遭受雨水或風(fēng)吹，可防止在運送物料過程中污染環(huán)境。（2）可在水平平面和豎直平面拐彎，水平方向最大彎曲角度達90°，最小彎曲半徑為管徑的600倍，最適宜本工程的使用情況。（3）可設(shè)計成大傾角的輸送機，最大傾角可以達到30°。（4）采用管帶機可以省去膠帶機改變方向的轉(zhuǎn)載處的相應(yīng)機構(gòu)，降低設(shè)備的投資。（5）回程也可以設(shè)計成輸送物料。（6）特別適合于長距離、陡峭、轉(zhuǎn)彎的復(fù)雜地形布置，具有較好的經(jīng)濟性和實用性，最適合于地理位置和地形復(fù)雜的電廠、港口和礦山使用。（7）管狀形式的膠帶在設(shè)備運行時對托輥沖擊較小，不產(chǎn)生振動，能降低設(shè)備運行的噪聲。（8）特別適用于輸送對環(huán)境具有污染性的物料，如：礦石、煤炭、水泥、粉煤灰等。

5.1.2 槽型帶式輸送機的特點

（1）普通槽型帶式輸送機也可以長距離輸送物料，一般是直線輸送，為防止所輸送物料遭受雨水或風(fēng)吹，達到管帶機同樣的密閉效果，防止在運送物料過程中污染環(huán)境，減少噪聲，需要建封閉的廊道，增加了土建費用。（2）普通帶式輸送機一般必須是直線輸送，長距離轉(zhuǎn)彎輸送物料，一種方法是中間需要增加一定數(shù)量的轉(zhuǎn)運站，增加了土建費用，管理難度和維修量也增大；另一種方法是采用在輸送方向上可變化的曲線轉(zhuǎn)彎帶式輸送機，充分發(fā)揮帶式輸送機的特點，簡化輸送系統(tǒng)，減少管理難度，節(jié)省工程投資費用；但是這種轉(zhuǎn)彎半徑一般比較大，而且在轉(zhuǎn)彎段要做特殊結(jié)構(gòu)處理，處理不好易跑偏和灑料。

作為連續(xù)式帶式輸送機，管狀式機型和水平曲線轉(zhuǎn)彎式機型均可滿足本工程連續(xù)輸送礦石的要求。根據(jù)本工程的礦石和粒度狀況，結(jié)合輸送礦石所運行的路線，本階段分別按此兩種機型設(shè)計方案。

5.2 裝卸工藝方案

（1）水平運輸。針對平面布置主干系統(tǒng)設(shè)計兩個方案：方案一：近期采用一路管狀帶式輸送機+普通帶式輸送機方案，全程共分2條機：從嵐山港現(xiàn)有管帶機的T3轉(zhuǎn)運站向北到消防隊北側(cè)TB轉(zhuǎn)運站采用管狀帶式輸送機；從消防隊北側(cè)TB轉(zhuǎn)運站向東到新建TC轉(zhuǎn)運站采用普通帶式輸送機。管狀帶式輸送機長度為1428m，管徑為Φ500mm，帶速為5.0m/s，額定能力為5000t/h，最大能力為5500t/h；普通帶式輸送機長度為260m，帶速為4m/s，帶寬B=1800mm，額定能力為5000t/h，最大能力為5500t/h。堆場上采用任意一路上料，輸送礦石滿足1000萬t/a的要求。總路線長約1688m，其中管狀帶式輸送機長1428m，普通帶式輸送機長260m（CE段作為遠期預(yù)留，不在本次設(shè)計范圍內(nèi)）。方案二：采用一路普通帶式輸送機，共2條，帶寬B=1800mm，帶速為4m/s，額定能力為5000t/h，最大能力為5500 t/h，長度分別為1428m和260m。堆場上采用任意一路上料，輸送礦石滿足1000萬t/a的要求。（2）計量。礦石的商業(yè)計量按電子皮帶秤計量，利用現(xiàn)有礦石輸送系統(tǒng)的電子皮帶秤。endprint

5.3 工藝方案比較

方案一：從嵐山港區(qū)現(xiàn)有礦石輸送系統(tǒng)的T3轉(zhuǎn)運站到消防隊北側(cè)線路采用一路管徑Φ500管狀帶式輸送機，從消防隊北側(cè)到礦石堆場新建TC轉(zhuǎn)運站采用普通帶式輸送機，帶寬B=1800mm，輸送能力達到1000萬t/a，管狀帶式輸送機優(yōu)點是物料輸送基本上是密封，可省去建膠帶輸送機廊道的費用，可防止所輸送物料遭受雨水或風(fēng)吹，可防止在運送物料過程中污染環(huán)境；可在水平平面和豎直平面拐彎，水平方向最大彎曲角度達90°，最小彎曲半徑為管徑的600倍，對沿線經(jīng)過高架橋梁和村莊的情況，適宜地理位置和地形復(fù)雜的長距離輸送物料，本工程因途經(jīng)市政公路、水閘、居民區(qū)和工廠，地形復(fù)雜，適宜管狀帶式輸送機的使用；其最大好處是轉(zhuǎn)彎半徑較小，能避開居民區(qū)和工廠，運行中噪聲較小。

方案二：全程采用水平曲線轉(zhuǎn)彎槽型帶式輸送機，帶寬B=1800mm，年輸送量也能達到1000萬t/a，若采用敞開廊道，輸送機本體加防塵罩，防塵效果比管帶機差一些，沿途會有一定的物料的灑落，考慮整個工程的環(huán)保要求，避免在運送物料過程中污染環(huán)境，減少設(shè)備噪聲，本設(shè)計在特殊輸送段采用廊道封閉的形式（即輸送線在市政道路沿線的高架結(jié)構(gòu)為全封閉）。根據(jù)本工程的現(xiàn)有地形圖來看，采用普通帶式輸送機，需要在線路中實現(xiàn)水平和垂直方向上的轉(zhuǎn)彎，但其轉(zhuǎn)彎半徑較大，為防止跑偏和灑料，轉(zhuǎn)彎處的布置需特殊設(shè)計，在布置上有一定的難度。

上述兩種方案，在技術(shù)上均可行，對比現(xiàn)有卡車運輸?shù)墓に嚪绞皆诟咝Аh(huán)保、節(jié)能等方面具有較明顯的優(yōu)勢，方案一相對較優(yōu)。

6 結(jié)語

連續(xù)式帶式輸送機替代卡車運送礦石的方案，帶式輸送機其連續(xù)、高效、環(huán)保、低能耗等優(yōu)點是卡車運輸方式無法比擬的。在帶式輸送機方案中仍有不同機型的選擇，其中長距離輸送采用管狀帶式輸送機和普通帶式輸送機均是可行的，目前在國內(nèi)也有較多的成功使用案例。本階段綜合分析，充分考慮減少港外皮帶機對周邊的影響，推薦方案一（管狀帶式輸送機+普通帶式輸送機方案）。

參考文獻

[1] 孟文俊，黃琪，王靜.圓管帶式輸送機的設(shè)計與選型[J].硫磷設(shè)計與粉體工程，2009（6）：3-11.

[2] 王鷹，杜群貴，韓剛.環(huán)保型連續(xù)輸送設(shè)備——圓管狀帶式輸送機[J].機械工程學(xué)報，2003，39（1）：149-158.

[3] 張志威，彭方輝.長距離大運量管狀帶式輸送機及其應(yīng)用[J].起重運輸機械，2003（9）：59-60.endprint