圓形料場在煉焦行業的應用及集成

李 慧

寧波鋼鐵有限公司 浙江 寧波315807

前言

寧波鋼鐵有限公司位于浙江省寧波市北侖區,北侖區地形呈狹長三角形,該廠址屬濱海平原邊緣,大部分為濱海圩堤內灘地,場地中間有縱橫交錯的排水溝渠數條,工程建設儲煤量8萬噸級圓形料場4座,卸車房1座(中冶焦耐院設計),帶式輸送機9條,共841m,卸車給料M301帶式輸送機由中冶焦耐院設計。同時建設配套設施,主要包括:工藝、建筑、供電、照明、給排水及消防、除塵及通信控制、環保等其它生產輔建設施等。

1 主要設計內容

外部來煤以M301轉運站為分界點;圓形料場出煤以配煤槽前的M302轉運站為界,區域內從M302帶式輸送機導料槽開始,到圓形料場儲存系統出料M306帶式輸送機頭部漏斗溜槽到另包帶式輸送機導料槽止,全部機械設備、供電、控制、除塵、給排水和消防系統設備、設施,包括M301、M302和M303;4座直徑90 m 有限料場(其中No.4圓形料場及相應設備預留)轉運站。到M301轉運站外部來煤共3處:卸車經M301帶式輸送機來煤、寧波鋼鐵廠管狀帶式輸送機來煤和未來港口卸船來煤,本工程輸送系統一次只接受其中一處來煤。本過程設:接收-儲存流程、取料-向焦化廠配煤倉提供原料煤炭作業流程和直接進廠流程。

(1)接收-儲存流程:來煤有三個輸送系統,本工程只接受從汽車受煤坑至M301轉運站運的煤、從港口碼頭至M301轉運站運的煤、從鋼鐵廠主廠區輸送至M301轉運站運的煤之中的一種,受煤系統設備額定能力1250t/h。

(2)從圓形料場取料-向焦化廠配煤倉提供原料煤炭作業流程。根據焦化廠用煤品質要求,可以分別從No.1、No.2和No.3圓形料場內取出不同比例煤炭,采用帶混式進行初級配煤作業,每次最多可同時取3種煤炭。每座圓形料場可分別儲存2種煤炭,4座圓形料場共儲存約為24萬噸煤炭,本工程來煤種類共6種。

圓形料場取料系統設備額定努力根據焦化廠生產要求為1250t/h。

(3)直接進廠流程:由卸車或港口碼頭或鋼鐵廠管狀帶來煤經M302帶式輸送機直接進廠。

五豐塘焦化廠設計年生產焦炭220萬噸。按0.75煤焦比,本工程年接受和輸送煤炭能力分別約為440萬噸,近期294萬噸。

本工程系統可以完成以下3個裝卸工藝流程:

接收-儲存流程、取料-向焦化廠配煤倉提供原料煤炭作業流程和直接進廠流程。(a)接收-儲存流程:來煤有三個輸送系統,本工程只接受從汽車受煤坑至M301轉運站運的煤、從港口碼頭至M301轉運站運的煤、從鋼鐵廠主廠區輸送至M301轉運站運的煤之中的一種,受煤系統設備額定能力1250t/h。

(b)從圓形料場取料-向焦化廠配煤倉提供原料煤炭作業流程。根據焦化廠用煤品質要求,可以分別從No.1、No.2和No.3圓形料場內取出不同比例煤炭,采用帶混式進行初級配煤作業,每次最多可同時取3種煤炭。No.1、No.2、No.3圓形料場可分別儲存2種煤炭。圓形料場取料系統設備額定努力根據焦化廠生產要求為1250t/h。

(c)直接進廠流程:由卸車或港口碼頭或鋼鐵廠管狀帶來煤經M302帶式輸送機直接進廠。

2 圓形料場結構

圓形料場系統主要由圓形料場堆取料機、圓形料場土建結構及其它相關供電、控制、給排水、消防等輔助設施構成。

圓形料場由基礎、擋墻和網架組成一座大型建構筑物。圓形料場是儲存散貨理想的大型料場。20世紀80年代后期國內引進了這種大型料場,多年來在消化吸收國外先進技術,同時依托國內成熟的散貨堆取料技術,從2003年開始,通過數個工程實踐,已經掌握了圓形料場堆取料技術,為散貨儲存開辟了新型儲存料場,得到用戶好評。圓形料場主要由基礎、擋墻、網架結構及堆取料機組成。

1)擋墻及基礎。圓形煤倉直徑90米,擋煤墻高度17米,采用鋼筋混凝土結構。上部是鋼結構網殼。擋煤墻按三跨連續板設計,設五道環梁與扶壁柱相連傳遞擋煤墻上的荷載,每30度設置一道溫度伸縮縫。扶壁柱共有36個每按10度設置一個,扶壁柱采用優化方案格構式鋼筋混凝土柱,以減少混凝土的用量。采用預應力混凝土管樁,根據地質條件考慮樁長。扶壁柱承受較大的彎矩及剪力,軸力較小,采用獨立基礎。

2)網架結構。網架結構型式為正放四角錐球殼螺栓球雙曲率組合球殼結構,網架厚度約為3米,網架最大跨度為100米,屋頂設通風直徑14米,展開面積約為13500平方米。網架上弦節點設置螺栓式檁條支托,采用焊接方式連接徑向主檁條及環向次檁條。屋面板采用單層0.6 mmV125型壓型彩鋼板,沿球面從下到上分4節設置,防水形式為彩鋼板自防水。網架結構結構設計和施工工藝及安裝完全符合國家設計和驗收規范。圓形料場環境保護、消防、勞動安全及工業衛生設備的選配及布置符合國家的有關標準。建筑結構基準期50年,建筑設計使用年限50年。

3 總論

寧波鋼鐵的圓形料場為鋼鐵行業首次應用,國內第一次應用在鋼鐵行業的封閉料場,建成以來,對周圍的粉塵等環保貢獻很大,滿足排放的要求,成為國內最干凈的焦化廠。