沿海鋼鐵廠總圖運輸設計淺析

王耀峰

（中冶南方工程技術有限公司， 湖北 武漢 430223）

總圖運輸設計是根據國家產業政策和工程建設標準，建廠地區地理、環境、交通等條件，合理選定廠址，按照工藝要求及物料流程，統籌處理場地和安排各設施的空間位置，系統處理物流、人流、能源流和信息流的設計工作。本文從廠址選擇、總平面布置、豎向布置等方面對沿海鋼鐵廠總圖運輸設計進行探討。

1 廠址選擇

伴隨著資源和產品市場的國際化，新建大型鋼鐵聯合企業廠址均選擇在沿海地區。沿海布局縮短了大宗原、燃料及成品的運距，降低了運輸成本，同時減小了內陸土地及環境壓力。沿海鋼鐵基地廠址選擇主要考慮的因素有自然資源、能源動力、環境條件、交通運輸、市場需求、人力資源等[1]。

廠址選擇是一項包括政治、經濟、技術的綜合性工作，必須貫徹國家建設的各項方針政策。廠址選擇一般按準備工作、現場踏勘、編寫報告三個階段進行。

1.1 準備工作階段

1）學習國家關于鋼鐵產業發展政策及相關的政策法規，對沿海建設鋼鐵廠的基本要求等。

2）按照規模要求制定廠址選擇的基本原則和要求。

3）編制收集設計沿海鋼鐵廠的基礎資料提綱。

4）了解廠址預選地各項優惠政策、土地、供水、供電資源供應等及相關的規定。

5）輔料供應基地的資源分布狀況和貯量情況。

1.2 現場調研考察階段

1）與廠址預選的有關人員交流，了解廠址預選的情況及當地對建設鋼鐵廠的意見。

2）現場踏勘、對照地形圖核對有關聯的資料，了解廠址范圍內地淺海、灘涂、地形地貌等情況。

3）向各管理部門收集各項優惠政策及相關規定、市場、土地、水、電、環保、水文、歷史最高、最低潮位、半日潮、全日潮以及潮流的方向和影響、水土保持、文物古跡、軍事設施、交通運輸、消防、氣象、風向的影響、輔料資源地等基礎資料（不同的廠址分別收集）。

4）初談有關協議及意向。

1.3 編制廠址選擇報告階段

1）整理現場收集的有關資料，將現場踏勘、調查、收集的資料、意見進行歸納整理。

2）各有關專業協商收集的資料共用及通用性。

3）根據規模及產品方案，確定工藝路線及金屬平衡，確定主要生產設施組成、車間的外形等。

4）編制廠址的總圖方案，初估有關主要工程量、主要技術經濟指標、繪制地理或區域、交通位置圖。

5）進行廠址方案的比較并提出推薦意見：廠址方案比較主要從廠址所在的地理位置、區域經濟發展狀況；廠區用地、發展條件、用地、用海的條件；廠區的地形、高差、填挖工程量、回填土源情況；水文、氣象、潮位、風向的影響；項目建設及發展與城市規劃、發展的影響；廠址區域的水運建港條件、大宗原燃料泊位的大小，是否具備建設20萬t級或30萬t級碼頭工程的條件；鐵路接軌、公路連接、供水、排水、供電、社會協作條件；拆遷工程量、居民搬遷等；廠址環境影響、廠址經營費用的比較；其他方面，如軍事設施、文物古跡。

2 沿海鋼鐵廠總平面布置

總平面布置是在廠址確定后，根據生產工藝和運輸的要求，并結合場地的自然條件，合理地確定擬建建筑物、構筑物、交通運輸線路、工程管線、綠化等設施的平面位置，使各設施成為統一的有機整體，并與城市規劃和廠外交通運輸網相協調。沿海鋼鐵廠總平面布置考慮的因素有物流的方向（碼頭的位置）、自然條件、建設用地指標等。

2.1 物流與總平面布置

物流運輸是企業生產的紐帶，總圖布置的合理與否在很大程度上取決于物流運輸線路的設計。鋼鐵廠物流主要包括進出廠物流和廠內物流。

1）進出廠物流。進出廠物流主要包括各種原燃料的運入及成品鋼材的運出。沿海鋼鐵廠進出廠物流運輸方式主要以水運為主、鐵運為輔、公路補充。總平面布置應充分發揮臨海、深港、大型船只的優勢，使接受廠外大宗原燃料的堆場靠近原燃料進廠方向位置，使成品車間靠近成品外運方向位置。

2）廠內物流。廠區內物流主要是各工藝單元間的生產物流。物料經綜合原料場、堆場分別流向燒結、球團、焦化、煉鐵、煉鋼及軋鋼等生產單元，最后成品出廠。生產物流流向合理以及生產物流運輸路線順暢短捷是鋼鐵廠總平面布置的基本要求。生產物流根據工藝間關系采用不同的運輸方式，包括鐵路、道路、膠帶機、輥道、運輸鏈、管道等。

3）總平面布置。進出廠物流與廠內物流串聯起來主導著總平面布置。沿海鋼鐵廠如果可利用的碼頭岸線長，可以使原燃料從一側進入，成品從另一側運出，則這種總平面為“一”字型布置。如果可利用的岸線短，可以根據岸線特點進行“U”型布置或“L”型布置。

2.2 自然條件對總平面布置的影響

自然條件包括地形、地質條件、氣候條件、水文條件等。其中對總平面布置影響較大的是全年主導風向，鋼鐵廠鐵前系統污染源較大，如綜合原料場、燒結、球團、焦化、高爐等應布置在主導風向的下風側。

2.3 嚴格控制建設用海用地（緊湊式總平面布置）

總平面布置的緊湊，不僅可以直接節省項目填海或占地的費用，還可以降低企業生產運行成本[2]。緊湊式總圖布置的方式需要做到以下幾個方面：

1）廠區功能分區明確，成組布置，聯合布置。

2）積極采用新工藝，鐵鋼界面多種形式靈活運用。

3）優化管線布置，減小占地。

4）合理、適當預留場地，實現近期、遠期的銜接，達到節約用地要求。

3 沿海鋼鐵廠豎向布置

沿海鋼鐵廠在建設時有兩種建設類型：即填海造地建廠和利用沿海陸地建廠。

填海造地建廠要求海水先淺后深，具備填海建廠和建造深水港的條件，“淺”適合填海造地、建造廠區；“深”適合建深水碼頭、擴大航運能力。利用沿海陸地建廠主要依靠沿海的平整山丘和高地開掘深水港，如日本的住友金屬的鹿島制鐵所。該廠主要廠區為高松地區300萬m2的平整山丘地區，并挖掘了一條“人”字形深水航道，用于原料及產品的運輸。

沿海建廠，尤其是采用“港廠結合方式”建廠，場地標高的確定是非常重要的。而確定平土標高主要考慮的因素有：

1）按國家防洪標準，設計防潮、防內澇問題，滿足排水要求。

2）盡量減少土、石方量和基礎工程量，做到經濟合理，節省投資。

3）結合外部鐵路、道路標高，做到接點平順連接。

4 某沿海鋼鐵廠總圖運輸設計案例

南方某市規劃鋼鐵廠選址在該市臨海工業園區，區位優勢明顯，具有優越的港口、便捷的鐵路、發達的公路外部運輸條件。廠址用地由山丘、淺海、灘涂組成，其中大部分用地吹沙填海形成，其余為丘陵和山坡荒地，農田較少。廠區西側、南側靠海，總平面布置如圖1所示。

圖1 某沿海鋼鐵廠總平面布置及物流方向示意圖

該鋼鐵廠總平面布置特點：

1）物料流向采用“U”型布置，無迂回折返。原料由西南面進入綜合原料場、煤場，經燒結、焦化至高爐，轉向煉鋼和軋鋼。鋼材成品大部分由東向西從海上運出。

2）鐵前工序布置在廠區的南面，主導風向的下風側。鋼后工序布置在廠區的北面，主導風向的上風側。采用寬度約60 m的綠化分隔帶，功能分區明確，有利廠區環境保護。

3）采用先進的工藝，流程短捷、布置緊湊。平面布置多采用聯合布置形式，煉鐵與煉鋼緊湊布置，煉鋼連鑄與熱軋聯合布置，冷軋采用單元化成組集中布置。

5 結語

廠址選擇、總平面布置、豎向布置方案的合理與否直接影響到企業建設投資效益和生產經營成本等問題，這就要求在工程設計中不斷比選，不斷優化，做出更優的總圖。

[1]雷明.廠址選擇[M].北京：科學技術文獻出版社，1992.

[2]雷明.工業企業總平面設計[M].西安：陜西科學技術出版社，1998.