智能環(huán)保大型綜合原料場(chǎng)工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)

羅來清

（新余鋼鐵股份公司燒結(jié)廠，江西 新余 338001）

1 料場(chǎng)介紹

新鋼大型環(huán)保綜合原料場(chǎng)，主要承擔(dān)煉鐵、燒結(jié)等所需原料的受卸、貯存、混勻、供應(yīng)等任務(wù)，主要包括原料受卸系統(tǒng)、一次料場(chǎng)、高爐料場(chǎng)、混勻料場(chǎng)、熔劑料場(chǎng)、固廢處理系統(tǒng)等和6座桁架結(jié)構(gòu)＋PE膜材全封閉大棚[1]。

本文重點(diǎn)對(duì)綜合原料場(chǎng)工藝特點(diǎn)進(jìn)行分析。

2 設(shè)計(jì)原則

（1）遵循“高效、節(jié)能、環(huán)保、綠色”的原則，使總體布局和實(shí)施、生產(chǎn)技術(shù)設(shè)備裝備水平及生產(chǎn)過程控制管理水平達(dá)到和諧統(tǒng)一?？倛D布置和工藝流程合理，節(jié)省用地、節(jié)約投資[2]。

（2）消化吸收國(guó)內(nèi)外已成熟的適用的先進(jìn)工藝和技術(shù)，確保原料長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定地連續(xù)生產(chǎn)，降低能耗，以取得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

（3）綜合原料場(chǎng)按1000萬(wàn)t鐵產(chǎn)量規(guī)模設(shè)計(jì)。原料場(chǎng)相關(guān)用戶規(guī)模如下。

表1 原料場(chǎng)相關(guān)用戶規(guī)模表

3 工藝流程

圖1 綜合原料場(chǎng)工藝流程圖

圖2 綜合料場(chǎng)工藝布置圖

4 系統(tǒng)建設(shè)

4.1 受卸系統(tǒng)

受卸主要包括汽車受卸設(shè)施和鐵路受卸設(shè)施，年受料量約2061.3萬(wàn) t。

（1）火車受卸。根據(jù)原料火車進(jìn)廠量，鐵路受卸系統(tǒng)新增2套翻車機(jī)，單車折返式，用于翻卸粉礦、球團(tuán)和塊礦。改造后火車接卸量約1467.9萬(wàn)t/年。在翻車機(jī)位置旁，新建一條人工卸車線，用于接卸冬季車廂內(nèi)板結(jié)礦石、物料，原料接卸后通過地下受料槽及槽下輸出膠帶機(jī)進(jìn)入料場(chǎng)[3]。每套新增翻車機(jī)系統(tǒng)設(shè)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(jī)進(jìn)入料場(chǎng)堆存。

（2）汽車受卸。汽車受卸設(shè)施按照“公改鐵”政策實(shí)施后，汽車受料量為約593.4萬(wàn)t/年（濕量）進(jìn)行設(shè)計(jì)?？紤]公路治超對(duì)汽車進(jìn)廠數(shù)量有較大增量，汽車受卸設(shè)施應(yīng)滿足目前汽車進(jìn)廠條件的汽車受卸。

新建汽車受料槽2處，一處負(fù)責(zé)一次料場(chǎng)、高爐料場(chǎng)的礦石汽車受卸，另一處負(fù)責(zé)熔劑料場(chǎng)的熔劑汽車受卸。

4.2 一次料場(chǎng)系統(tǒng)

粉礦料場(chǎng)采用C型料庫(kù)型式[3]全封閉大棚組成，共2跨，每跨跨度80m，長(zhǎng)度400m，按32個(gè)品種粉礦分品種堆存，總儲(chǔ)量約95萬(wàn) t。

單跨料場(chǎng)室內(nèi)頂部設(shè)置2條膠帶機(jī)及2臺(tái)高位卸料車，用于向料格堆料，每側(cè)C型料格各設(shè)置2臺(tái)半門架式刮板取料機(jī)，單跨內(nèi)共4臺(tái)，額定取料機(jī)能力Q=1500t/h。兩側(cè)地面設(shè)置2條輸出膠帶機(jī)線路供料至混勻配料槽參與配料。一次料場(chǎng)共4臺(tái)高位卸料車，8臺(tái)半門架刮板取料機(jī)。

4.3 混勻系統(tǒng)

混勻設(shè)施由混勻配料槽、混勻料場(chǎng)以及相應(yīng)的帶式輸送機(jī)輸送線組成。

（1）混勻配料槽?；靹蚺淞喜酃灿?jì)38個(gè)配料倉(cāng)，并聯(lián)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(gè)料倉(cāng)，共計(jì)28個(gè)料倉(cāng)，每個(gè)料倉(cāng)容積為200m3；3#混勻配料槽為4個(gè)固廢料倉(cāng)+6個(gè)熔劑料倉(cāng)，共計(jì)10個(gè)料倉(cāng)，每個(gè)料倉(cāng)容積為70 m3。料倉(cāng)采用雙曲線型鋼倉(cāng)，內(nèi)壁貼滿鑄石襯板，固廢料倉(cāng)下面布置一套高壓氣力清堵裝置，避免積料。

（2）混勻料場(chǎng)?；靹蛄蠄?chǎng)由兩座B型全封閉大棚組成，單跨108m，長(zhǎng)度400m。每座混勻料場(chǎng)設(shè)置2個(gè)料條，每個(gè)料條堆底寬34m，堆尖高約14m，單個(gè)料條儲(chǔ)量約18萬(wàn)t，兩座總儲(chǔ)量約36萬(wàn)t?？梢詽M足燒結(jié)機(jī)約8天用量。

每個(gè)混勻料場(chǎng)采用2跨2堆制，每座混勻料場(chǎng)配置1臺(tái)搖臂混勻堆料機(jī)、2臺(tái)混勻取料機(jī)，混勻取料機(jī)選用橋式雙斗輪混勻取料機(jī)取。取料能力為1600t/h，堆料能力2000t/h。

4.4 高爐料場(chǎng)

高爐料場(chǎng)由1座B型全封閉大棚組成，單跨大棚跨度90m，長(zhǎng)度400m，沿長(zhǎng)度方向通長(zhǎng)設(shè)5m高擋墻。大棚內(nèi)設(shè)2個(gè)料條，料條為梯形斷面，每個(gè)料條堆底寬33.5m，堆高約14m，料場(chǎng)儲(chǔ)量約25萬(wàn)t，約為22天儲(chǔ)量。

料場(chǎng)大棚內(nèi)設(shè)2條堆料線、2條取料線，料場(chǎng)同端輸入輸出、輸送機(jī)單向運(yùn)行，采用2臺(tái)斗輪堆取料機(jī)、1臺(tái)斗輪取料機(jī)對(duì)應(yīng)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(chǎng)系統(tǒng)

熔劑料場(chǎng)由1跨B型全封閉大棚組成，單跨大棚跨度64m，長(zhǎng)度200m。料場(chǎng)堆存燒結(jié)所需石灰石粉和白云石粉，大棚內(nèi)設(shè)1個(gè)料條，料條為三角形斷面，中間設(shè)隔墻，可進(jìn)行分堆，料場(chǎng)儲(chǔ)量約3萬(wàn)t（其中石灰石粉～2萬(wàn)噸）。料場(chǎng)大棚內(nèi)設(shè)1條堆料線、1條取料線，堆料采用堆料機(jī)、取料采用全門架刮板取料機(jī)。取料能力800t/h，堆料能力1000t/h。

4.6 固廢處理系統(tǒng)

（1）概述。在鋼鐵生產(chǎn)中，會(huì)產(chǎn)生大量的固體廢物，約占鋼鐵產(chǎn)量的10%。這些固廢主要包括：燒結(jié)塵泥、球團(tuán)塵泥、高爐瓦斯泥、煉鋼塵泥、轉(zhuǎn)爐污泥等，其全鐵含量（TFe）一般在30%～70%，顆粒細(xì)，濕式除塵的塵泥含水率高達(dá)20%～50%。實(shí)現(xiàn)含鐵泥塵資源的回收利用，具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

（2）處理規(guī)模。綜合料場(chǎng)固廢處理設(shè)施，年處理能力65萬(wàn)t(濕量)，系統(tǒng)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(tǒng)組成。

圖3 固廢處理工藝流程圖

5 綜合料場(chǎng)工藝特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

5.1 裝備大型化

原料場(chǎng)從受卸、儲(chǔ)配、輸送等生產(chǎn)工藝流程全部采用大型機(jī)械化設(shè)備。一方面可減少工程設(shè)備的數(shù)量,帶來高效率及規(guī)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(tǒng)一由原料場(chǎng)接收、貯存、輸送。粉礦采用C型料場(chǎng)，混勻礦、高爐礦石、熔劑采用B型料場(chǎng)，并分別在各自的系統(tǒng)完成受卸及配送作業(yè),其優(yōu)勢(shì)是原料落地少,布置緊湊,物流短捷、順暢,使原料的周轉(zhuǎn)能力增強(qiáng),充分利用裝備及生產(chǎn)規(guī)?；б?降低了原料在全廠分散輸送的耗損,大大提高經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)全廠總圖布局原料場(chǎng)料線集中布置在用戶一側(cè)同端進(jìn)出,物料輸送線通廊和轉(zhuǎn)運(yùn)站都集中在料場(chǎng)北側(cè)，減少了料線遷回周轉(zhuǎn)。

5.3 環(huán)境保護(hù)與資源節(jié)約

綜合料場(chǎng)整體采用了大型封閉式料場(chǎng),既環(huán)保、又減少原燃料的流失,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。綜合料場(chǎng)從原料接卸開始，所有物料的轉(zhuǎn)運(yùn)過程都在封閉空間內(nèi)進(jìn)行，正所謂“用煤不見煤，用礦不見礦”，料場(chǎng)共配置11臺(tái)除塵器對(duì)料場(chǎng)各揚(yáng)塵點(diǎn)進(jìn)行集中除塵治理，改善封閉空間作業(yè)環(huán)境。

大棚封閉膜材選用進(jìn)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(fēng)等其它極端氣候，正常使用壽命不低于15年，

5.4 經(jīng)濟(jì)效益

綜合料場(chǎng)建成投產(chǎn)后，效益體現(xiàn)在兩方面。

（1）原料場(chǎng)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(chǎng)減少風(fēng)損量統(tǒng)計(jì)表

經(jīng)計(jì)算，年減少風(fēng)損的收益約為500萬(wàn)元/年。

（2）原料場(chǎng)封閉后將降低燒結(jié)和高爐入爐料水分。粉礦及熔劑每降低1%水分，燒結(jié)燃料降低約1.2kg/t粉；塊礦、球團(tuán)礦每降低1%水分，高爐燃料消耗降低約2kg/t礦。擬按料場(chǎng)封閉后原料水分降低了1%，根據(jù)以上指標(biāo)折算，燒結(jié)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(jīng)計(jì)算，減少無煙煤及焦炭消耗產(chǎn)生的收益為10118.4萬(wàn)元/年。綜合料場(chǎng)建成投產(chǎn)后可產(chǎn)生年收入約10618.4萬(wàn)元。

6 總結(jié)

新鋼公司綜合料場(chǎng)占地面積約64萬(wàn)m2，工藝布局緊湊，原料處理集中，裝備先進(jìn)高效，場(chǎng)區(qū)清潔環(huán)保。料場(chǎng)年處理量達(dá)2642.5t/a,滿足燒結(jié)、高爐所有原料的儲(chǔ)存和供應(yīng)，為新鋼公司目前1000t/a規(guī)模的鐵水生產(chǎn)提供保障，給同級(jí)別鋼鐵企業(yè)的封閉原料場(chǎng)建設(shè)提供參考和借鑒。