智能環保大型綜合原料場工藝設計特點

羅來清

（新余鋼鐵股份公司燒結廠，江西 新余 338001）

1 料場介紹

新鋼大型環保綜合原料場，主要承擔煉鐵、燒結等所需原料的受卸、貯存、混勻、供應等任務，主要包括原料受卸系統、一次料場、高爐料場、混勻料場、熔劑料場、固廢處理系統等和6座桁架結構＋PE膜材全封閉大棚[1]。

本文重點對綜合原料場工藝特點進行分析。

2 設計原則

（1）遵循“高效、節能、環保、綠色”的原則，使總體布局和實施、生產技術設備裝備水平及生產過程控制管理水平達到和諧統一。總圖布置和工藝流程合理，節省用地、節約投資[2]。

（2）消化吸收國內外已成熟的適用的先進工藝和技術，確保原料長期、安全、穩定地連續生產，降低能耗，以取得較高的經濟效益。

（3）綜合原料場按1000萬t鐵產量規模設計。原料場相關用戶規模如下。

表1 原料場相關用戶規模表

3 工藝流程

圖1 綜合原料場工藝流程圖

圖2 綜合料場工藝布置圖

4 系統建設

4.1 受卸系統

受卸主要包括汽車受卸設施和鐵路受卸設施，年受料量約2061.3萬 t。

（1）火車受卸。根據原料火車進廠量，鐵路受卸系統新增2套翻車機，單車折返式，用于翻卸粉礦、球團和塊礦。改造后火車接卸量約1467.9萬t/年。在翻車機位置旁，新建一條人工卸車線，用于接卸冬季車廂內板結礦石、物料，原料接卸后通過地下受料槽及槽下輸出膠帶機進入料場[3]。每套新增翻車機系統設置1條空車清車線，用于清理車底余料。余料通過地下受料槽及槽下輸出膠帶機進入料場堆存。

（2）汽車受卸。汽車受卸設施按照“公改鐵”政策實施后，汽車受料量為約593.4萬t/年（濕量）進行設計。考慮公路治超對汽車進廠數量有較大增量，汽車受卸設施應滿足目前汽車進廠條件的汽車受卸。

新建汽車受料槽2處，一處負責一次料場、高爐料場的礦石汽車受卸，另一處負責熔劑料場的熔劑汽車受卸。

4.2 一次料場系統

粉礦料場采用C型料庫型式[3]全封閉大棚組成，共2跨，每跨跨度80m，長度400m，按32個品種粉礦分品種堆存，總儲量約95萬 t。

單跨料場室內頂部設置2條膠帶機及2臺高位卸料車，用于向料格堆料，每側C型料格各設置2臺半門架式刮板取料機，單跨內共4臺，額定取料機能力Q=1500t/h。兩側地面設置2條輸出膠帶機線路供料至混勻配料槽參與配料。一次料場共4臺高位卸料車，8臺半門架刮板取料機。

4.3 混勻系統

混勻設施由混勻配料槽、混勻料場以及相應的帶式輸送機輸送線組成。

（1）混勻配料槽。混勻配料槽共計38個配料倉，并聯布置，采用全料混配工藝。其中1#2#混勻配礦槽為鐵礦粉槽，每排布置14個料倉，共計28個料倉，每個料倉容積為200m3；3#混勻配料槽為4個固廢料倉+6個熔劑料倉，共計10個料倉，每個料倉容積為70 m3。料倉采用雙曲線型鋼倉，內壁貼滿鑄石襯板，固廢料倉下面布置一套高壓氣力清堵裝置，避免積料。

（2）混勻料場。混勻料場由兩座B型全封閉大棚組成，單跨108m，長度400m。每座混勻料場設置2個料條，每個料條堆底寬34m，堆尖高約14m，單個料條儲量約18萬t，兩座總儲量約36萬t。可以滿足燒結機約8天用量。

每個混勻料場采用2跨2堆制，每座混勻料場配置1臺搖臂混勻堆料機、2臺混勻取料機，混勻取料機選用橋式雙斗輪混勻取料機取。取料能力為1600t/h，堆料能力2000t/h。

4.4 高爐料場

高爐料場由1座B型全封閉大棚組成，單跨大棚跨度90m，長度400m，沿長度方向通長設5m高擋墻。大棚內設2個料條，料條為梯形斷面，每個料條堆底寬33.5m，堆高約14m，料場儲量約25萬t，約為22天儲量。

料場大棚內設2條堆料線、2條取料線，料場同端輸入輸出、輸送機單向運行，采用2臺斗輪堆取料機、1臺斗輪取料機對應4條料線的工藝布置。取料能力為1200 t/h，堆料能力為1500 t/h。

4.5 熔劑料場系統

熔劑料場由1跨B型全封閉大棚組成，單跨大棚跨度64m，長度200m。料場堆存燒結所需石灰石粉和白云石粉，大棚內設1個料條，料條為三角形斷面，中間設隔墻，可進行分堆，料場儲量約3萬t（其中石灰石粉～2萬噸）。料場大棚內設1條堆料線、1條取料線，堆料采用堆料機、取料采用全門架刮板取料機。取料能力800t/h，堆料能力1000t/h。

4.6 固廢處理系統

（1）概述。在鋼鐵生產中，會產生大量的固體廢物，約占鋼鐵產量的10%。這些固廢主要包括：燒結塵泥、球團塵泥、高爐瓦斯泥、煉鋼塵泥、轉爐污泥等，其全鐵含量（TFe）一般在30%～70%，顆粒細，濕式除塵的塵泥含水率高達20%～50%。實現含鐵泥塵資源的回收利用，具有較大的現實意義。

（2）處理規模。綜合料場固廢處理設施，年處理能力65萬t(濕量)，系統處理能力Q=200t/h。固廢處理原料條件見下表。

表2 固廢處理原料處理量匯總表

（3）流程及系統組成。

圖3 固廢處理工藝流程圖

5 綜合料場工藝特點及優勢

5.1 裝備大型化

原料場從受卸、儲配、輸送等生產工藝流程全部采用大型機械化設備。一方面可減少工程設備的數量,帶來高效率及規模效益,另一方面也提高了土地利用效率。

5.2 原料處理集約化

各用戶所需要的原料全部統一由原料場接收、貯存、輸送。粉礦采用C型料場，混勻礦、高爐礦石、熔劑采用B型料場，并分別在各自的系統完成受卸及配送作業,其優勢是原料落地少,布置緊湊,物流短捷、順暢,使原料的周轉能力增強,充分利用裝備及生產規模化效益,降低了原料在全廠分散輸送的耗損,大大提高經濟效益。根據全廠總圖布局原料場料線集中布置在用戶一側同端進出,物料輸送線通廊和轉運站都集中在料場北側，減少了料線遷回周轉。

5.3 環境保護與資源節約

綜合料場整體采用了大型封閉式料場,既環保、又減少原燃料的流失,具有良好的經濟效益和環境效益。綜合料場從原料接卸開始，所有物料的轉運過程都在封閉空間內進行，正所謂“用煤不見煤，用礦不見礦”，料場共配置11臺除塵器對料場各揚塵點進行集中除塵治理，改善封閉空間作業環境。

大棚封閉膜材選用進口PE膜，具有良好的自潔性能，防水性能，阻燃。膜材滿足白天自然采光要求，抗紫外線能力好，能抵抗溫度變化及雨、雪、冰雹、大風等其它極端氣候，正常使用壽命不低于15年，

5.4 經濟效益

綜合料場建成投產后，效益體現在兩方面。

（1）原料場封閉后每年可減少1%左右的原料損失。減少量見下表。

表3 原料場減少風損量統計表

經計算，年減少風損的收益約為500萬元/年。

（2）原料場封閉后將降低燒結和高爐入爐料水分。粉礦及熔劑每降低1%水分，燒結燃料降低約1.2kg/t粉；塊礦、球團礦每降低1%水分，高爐燃料消耗降低約2kg/t礦。擬按料場封閉后原料水分降低了1%，根據以上指標折算，燒結工序每年將減少無煙煤消耗約20000t/a，高爐工序每年將減少焦炭消耗約77440t/a。經計算，減少無煙煤及焦炭消耗產生的收益為10118.4萬元/年。綜合料場建成投產后可產生年收入約10618.4萬元。

6 總結

新鋼公司綜合料場占地面積約64萬m2，工藝布局緊湊，原料處理集中，裝備先進高效，場區清潔環保。料場年處理量達2642.5t/a,滿足燒結、高爐所有原料的儲存和供應，為新鋼公司目前1000t/a規模的鐵水生產提供保障，給同級別鋼鐵企業的封閉原料場建設提供參考和借鑒。