炼铁厂改扩建总图运输设计探讨

张 涛

（马钢集团设计研究院，安徽 马鞍山 243000）

炼铁厂一般由多组高炉系统组成，高炉系统基本上包含以下设施：矿焦槽及主上料皮带机、高炉本体、高炉主控楼、热风炉、煤气重力除尘器、煤气布袋除尘器（干法）、高炉水处理系统、渣处理系统、TRT（余压发电）、铁水运输系统等。炼铁厂的改扩建一般都是对一组高炉系统的改建或扩建，文章试从总图运输的角度对炼铁厂高炉（半岛式布置）改扩建进行分析和探讨。

1 炼铁厂改扩建总图运输布置原则

（1）炼铁区域的改扩建必须符合该钢铁企业全厂性的总体规划要求，适应近期规划，为远期规划留有余地。（2）一般情况下，炼铁区域改扩建不能影响现有生产。（3）为炼铁区域服务的全厂性公辅设施，如需扩建，尽量在原区域内扩建（如煤气柜、压缩空气站、制氧等设施），原区域内已无扩建的可能性时，再考虑在其临近区域内布置。（4）尽量将扩建高炉布置在现有高炉生产区域内或附近，以便各种原燃料及公辅介质集中就近供应。（5）改扩建区域内物流方向尽量与现有厂区内物流方向保持一致，避免物流折返。（6）如果受用地限制，必须将部分生产设施布置在较远位置时，宜选择与高炉或高炉附属设施之间的物料运输量小、且易于采用管道输送的设施。

2 炼铁厂改扩建总图运输布置

（1）分析用地现状，理顺总图布置思路。平面上，需在现状总图上勾勒出改扩建可用地边界线；标示出原燃料来源位置及范围；铁水需送达位置或可能的铁水运输铁路接点、高炉煤气送达位置或接点、动力来源接点等，并且需现场与业主确认，以便为高炉初期确定总图布置作出指导依据。竖向上，需确认可用地是否平坦，标高是否与周边标高统一，如有不同，是否有利于场地的总图布置，如果不利，是否需进行场地平整，同时标示出可能的铁路、道路雨排水接点，并对接点的标高进行确认，为铁路道路排水设计做好准备。

（2）总图布置。进入平面布置阶段后，根据拟扩建高炉高炉炉容、出铁口数量，首先将高炉本体、渣处理系统、高炉出铁场铁水线、主上料胶带机及矿焦槽平面布置成一个整体，在改扩建可用地范围内进行平面布置，如果初步确定了高炉位置，则以高炉中心为圆心，旋转主上料胶带机以便调整矿焦槽位置，确定能否将其布置在原燃料来源范围内，如果不能，则继续调整高炉位置或加长胶带机使之能满足要求。当上述设施位置大致确定后，下一步是连接高炉铁水运输线路，改扩高炉一般都是产能置换，即拆小建大，扩建高炉的部分铁水仍需进入现有铁水系统，因此，改扩建高炉铁水运输铁路不但要对接配套建设的炼钢系统，还需对接现有铁水运输系统，故铁路线路的对接是改扩建高炉项目总图布置的关键，设计铁路线路时，可通过以高炉中心为圆心旋转高炉的方式，调整炉下出铁线与炼铁小站之间的夹角（该夹角以30°～60°为宜），以便于铁路能在满足生产及符合规范要求的条件下接入现有铁路系统。铁路系统布置好之后，在高炉附近就近布置热风炉、重力除尘、煤气布袋除尘、TRT、水处理系统。这些系统可布置在铁水线出线方向一侧，也可布置在另外一侧，可根据用地形状调整。水处理系统布置时，尽量缩短高炉至水处理之间地下管廊的管道长度。TRT设施与高压线、铁水线等设施之间的间距要求较高，且需较大的检修空间，布置时必须注意预留足够的空间。所有附属设施布置时需注意各自之间的关系，尽量与高炉出铁场平行或垂直布置，便于道路布置高炉鼓风系统及喷煤系统因占地较大，如果扩建场地有足够的空间布置，可就近布置，布置时需注意高炉鼓风与热风炉管道的对接顺畅，如果不能就近布置，可将其布置在其它可用地范围内，不宜与高炉距离过远，冷风管与喷煤管道可通过架空敷设方式输送至高炉区域内。高炉区域内主要设施布置完成后，需要对区域内各种生产所需地上、地下管道进行管网综合设计，高炉区域内外部管网较多，主要有煤气管道、冷风管道、喷煤管道、供电电缆、氧气管道、氮气管道、蒸汽管道、压缩空气管道、生产、生活水管道等，设计时需结合生产设施之间、或各设施与外部的联系，先将管线按最短路线布置好后，对可以共架处置的管线共架处置，对有碰撞的管线进行调整，对一些较小管道，可沿区域内建构筑物框架或外墙边缘敷设。

3 运输布置

（1）胶带机。高炉矿焦槽内物料需通过主上料胶带机送往高炉顶部，该胶带机布置时，受胶带机最大倾角限制及高炉高度影响，一般都会计算出合适的长度，总图布置时该长度可适当的根据需要加长，便于矿焦槽在平面布置上能选取更便于原燃料接入的的位置。如果矿焦槽选址位置场地标高高于高炉区域标高时，可有效降低胶带机倾角，适当缩短主上料短胶带机，在设计中根据实际情况灵活运用。需注意的是，胶带机以高炉中心旋转调整位置时，上部需避免与炉顶框架柱、煤气上升管发生碰撞，下部需避开渣处理系统（水蒸气对胶带机有一定的危害）、煤气布袋除尘器正上方（防火安全需要）。

（2）铁路。铁水线在初期布置时，设计人员对铁路系统能否接入现有铁路系统情况并不清楚，因此在设计铁路相邻道岔或道岔前后设圆曲线时，大多都会按规范允许的最低标准进行设计，后期优化时，在条件允许的情况下，可以适当提高标准。扩建高炉铁路系统接入现有炼铁系统后，需评估现有炼铁站能否满足新增运输量，评估完成后，根据需要对现有炼铁站及铁水线进行扩容或改造。铁水线运送的是高温的铁水，且运输较为频繁，因此，铁水线线路路基处理设计时必须参考地勘报告因地制宜进行处理。

（3）道路。高炉系统内部道路，尽量做到区域内横平竖直，注意高炉各设施之间的管道联系，保证净空距离，另外，需注意上高炉平台高架坡道与下方道路的立面交叉，设计时必须调整好高架坡道立柱，以免立柱与下方道路相冲突。高炉区域内的运输，主要是水渣外运，因此，水渣外运道路设计需做好与外部道路衔接，避免绕路。

4 结语

炼铁厂改扩建与新建总图运输布置的不同之处在于改扩建项目受限制条件多，往往不能最优化的配置各生产设施，必须结合实际情况有所取舍，如何在取舍中优化总图运输布置，是需要深入研究的问题。