煉鐵廠改擴建總圖運輸設計探討

張 濤

（馬鋼集團設計研究院，安徽 馬鞍山 243000）

煉鐵廠一般由多組高爐系統組成，高爐系統基本上包含以下設施：礦焦槽及主上料皮帶機、高爐本體、高爐主控樓、熱風爐、煤氣重力除塵器、煤氣布袋除塵器（干法）、高爐水處理系統、渣處理系統、TRT（余壓發電）、鐵水運輸系統等。煉鐵廠的改擴建一般都是對一組高爐系統的改建或擴建，文章試從總圖運輸的角度對煉鐵廠高爐（半島式布置）改擴建進行分析和探討。

1 煉鐵廠改擴建總圖運輸布置原則

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

2 煉鐵廠改擴建總圖運輸布置

（1）分析用地現狀，理順總圖布置思路。平面上，需在現狀總圖上勾勒出改擴建可用地邊界線；標示出原燃料來源位置及范圍；鐵水需送達位置或可能的鐵水運輸鐵路接點、高爐煤氣送達位置或接點、動力來源接點等，并且需現場與業主確認，以便為高爐初期確定總圖布置作出指導依據。豎向上，需確認可用地是否平坦，標高是否與周邊標高統一，如有不同，是否有利于場地的總圖布置，如果不利，是否需進行場地平整，同時標示出可能的鐵路、道路雨排水接點，并對接點的標高進行確認，為鐵路道路排水設計做好準備。

（2）總圖布置。進入平面布置階段后，根據擬擴建高爐高爐爐容、出鐵口數量，首先將高爐本體、渣處理系統、高爐出鐵場鐵水線、主上料膠帶機及礦焦槽平面布置成一個整體，在改擴建可用地范圍內進行平面布置，如果初步確定了高爐位置，則以高爐中心為圓心，旋轉主上料膠帶機以便調整礦焦槽位置，確定能否將其布置在原燃料來源范圍內，如果不能，則繼續調整高爐位置或加長膠帶機使之能滿足要求。當上述設施位置大致確定后，下一步是連接高爐鐵水運輸線路，改擴高爐一般都是產能置換，即拆小建大，擴建高爐的部分鐵水仍需進入現有鐵水系統，因此，改擴建高爐鐵水運輸鐵路不但要對接配套建設的煉鋼系統，還需對接現有鐵水運輸系統，故鐵路線路的對接是改擴建高爐項目總圖布置的關鍵，設計鐵路線路時，可通過以高爐中心為圓心旋轉高爐的方式，調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及符合規范要求的條件下接入現有鐵路系統。鐵路系統布置好之后，在高爐附近就近布置熱風爐、重力除塵、煤氣布袋除塵、TRT、水處理系統。這些系統可布置在鐵水線出線方向一側，也可布置在另外一側，可根據用地形狀調整。水處理系統布置時，盡量縮短高爐至水處理之間地下管廊的管道長度。TRT設施與高壓線、鐵水線等設施之間的間距要求較高，且需較大的檢修空間，布置時必須注意預留足夠的空間。所有附屬設施布置時需注意各自之間的關系，盡量與高爐出鐵場平行或垂直布置，便于道路布置高爐鼓風系統及噴煤系統因占地較大，如果擴建場地有足夠的空間布置，可就近布置，布置時需注意高爐鼓風與熱風爐管道的對接順暢，如果不能就近布置，可將其布置在其它可用地范圍內，不宜與高爐距離過遠，冷風管與噴煤管道可通過架空敷設方式輸送至高爐區域內。高爐區域內主要設施布置完成后，需要對區域內各種生產所需地上、地下管道進行管網綜合設計，高爐區域內外部管網較多，主要有煤氣管道、冷風管道、噴煤管道、供電電纜、氧氣管道、氮氣管道、蒸汽管道、壓縮空氣管道、生產、生活水管道等，設計時需結合生產設施之間、或各設施與外部的聯系，先將管線按最短路線布置好后，對可以共架處置的管線共架處置，對有碰撞的管線進行調整，對一些較小管道，可沿區域內建構筑物框架或外墻邊緣敷設。

3 運輸布置

（1）膠帶機。高爐礦焦槽內物料需通過主上料膠帶機送往高爐頂部，該膠帶機布置時，受膠帶機最大傾角限制及高爐高度影響，一般都會計算出合適的長度，總圖布置時該長度可適當的根據需要加長，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地標高高于高爐區域標高時，可有效降低膠帶機傾角，適當縮短主上料短膠帶機，在設計中根據實際情況靈活運用。需注意的是，膠帶機以高爐中心旋轉調整位置時，上部需避免與爐頂框架柱、煤氣上升管發生碰撞，下部需避開渣處理系統（水蒸氣對膠帶機有一定的危害）、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，設計人員對鐵路系統能否接入現有鐵路系統情況并不清楚，因此在設計鐵路相鄰道岔或道岔前后設圓曲線時，大多都會按規范允許的最低標準進行設計，后期優化時，在條件允許的情況下，可以適當提高標準。擴建高爐鐵路系統接入現有煉鐵系統后，需評估現有煉鐵站能否滿足新增運輸量，評估完成后，根據需要對現有煉鐵站及鐵水線進行擴容或改造。鐵水線運送的是高溫的鐵水，且運輸較為頻繁，因此，鐵水線線路路基處理設計時必須參考地勘報告因地制宜進行處理。

（3）道路。高爐系統內部道路，盡量做到區域內橫平豎直，注意高爐各設施之間的管道聯系，保證凈空距離，另外，需注意上高爐平臺高架坡道與下方道路的立面交叉，設計時必須調整好高架坡道立柱，以免立柱與下方道路相沖突。高爐區域內的運輸，主要是水渣外運，因此，水渣外運道路設計需做好與外部道路銜接，避免繞路。

4 結語

煉鐵廠改擴建與新建總圖運輸布置的不同之處在于改擴建項目受限制條件多，往往不能最優化的配置各生產設施，必須結合實際情況有所取舍，如何在取舍中優化總圖運輸布置，是需要深入研究的問題。