日照港嵐山港區礦石輸送系統日照鋼鐵精品基地接入工程工藝方案研究

韓成浩

摘 要：結合日照港嵐山港區礦石輸送系統，日照鋼鐵精品基地接入工程的平面方案及鐵礦石進口年設計吞吐量和額定輸送能力等設計參數，提出兩種工藝方案，比選管狀帶式輸送機+普通帶式輸送機方案和普通帶式輸送機方案，可供類似工程參考。

關鍵詞：礦石輸送系統 接入工程 工藝方案 論證結果

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（b）-0073-02

1 項目背景

根據山東鋼鐵產業結構調整與布局規劃，將依托日照港嵐山港區建設日照鋼鐵精品基地，其中新建鋼廠規模為粗鋼產量850萬t，鐵礦石年需求量為1450萬t，全部由國外進口滿足。新建鋼廠運輸的鐵礦石將直接通過皮帶機由堆場運送至鋼廠。

2 項目建設的意義

（1）解決嵐山港作業區至臨港工業區通道集疏運不暢的矛盾，加快礦石堆存的周轉率，進一步緩解嵐山港現有港口通過能力不足，滿足腹地經濟快速發展的要求。（2）進一步提高嵐山港區港口吞吐能力、節約物流成本，滿足提高生產效能的需要。提升礦石轉運設施專業化程度，節約裝卸成本。提高港口的競爭力，可以吸引更多的船東和貨主來港卸貨，促進港口的良性發展。嵐山港區目前進出港散貨已超2000萬t，全部采用汽車集疏港運輸，平均每天約有7100臺次車輛通過童海路和沿海路，不僅交通安全壓力大，且運輸成本較高。其中日照精品鋼基地預計每年進口礦石的總量將超1500萬t，日照精品鋼基地堆場至港區堆場的單程運距約10km，如按目前所采用汽車運輸的方式，每年僅汽車運輸成本將高達幾千萬元，增加了較多的礦石運輸成本，進而影響日照精品鋼基地的生產效益。長此以往日照精品鋼基地定會對通過本港區中轉鐵礦石這一路線的經濟性產生不滿，甚至會發生另辟較經濟途徑的可能。（3）減少市政道路維護的工作量和費用。降低運輸成本、提高船舶裝卸作業效率，減少港外道路的交通壓力和道路的維護量，而且能明顯地降低貨物輸送對周邊環境影響，對城市的持續發展起到積極的作用。嵐山港區2016年吞吐量已超4000萬t，其中公路進出港貨物已超3479萬t，如此大的汽車集疏運量，平均每天約有超過7100臺次車輛通過童海路和沿海路，特別是高頻率車次的重車對童海路、沿海路路面已造成了嚴重的破壞，同樣給道路路面的養護工作帶來了困難。根據日照精品鋼基地的生產計劃每年需進口700萬t鐵礦石，全部用卡車運輸的方式，由嵐山港運往日照精品鋼基地，每天將增加400臺次通過路，將極大地增加沿海路得到交通壓力。如本項目實施后每年可減少嵐山港近1/3的公路運輸量，不僅大大減輕了公路交通的壓力，而且可減少近一半的道路維護工作量和費用。

3 主要指標及工程量

嵐山港區現有礦石輸送系統T3轉運站至山鋼礦石堆場T2轉運站的礦石輸送線路，總長度約1688m。從位于日鋼門口的T3轉運站接出一條管狀帶式輸送機，沿沿海路路邊向北進行延伸，途經西潘漁港、陽光牧場、泄洪閘、消防隊，在消防隊西北角新建TB轉運站，向東建設一條普通帶式輸送機，接入堆場中現有的T2、T5轉運站。本工程總路線長約1688m，其中管狀帶式輸送機長1428m，普通帶式輸送機長260m。

4 主要設計參數

年設計吞吐量為鐵礦石進口700萬t/a，額定輸送能力5500t/h的要求。礦石的物理特性如表1所示。

5 工藝方案

5.1 設備選型

本工程的建設方案是采用連續輸送設備替代現有的卡車運輸方式。目前國內外中長距離散貨越野連續輸送機械主要有兩類：一類是管狀帶式輸送機，另一類是水平普通帶式輸送機。

5.1.1 管狀帶式輸送機的特點

（1）密封物料輸送，可省去建膠帶輸送機廊道結構封閉部分的費用，可防止所輸送物料遭受雨水或風吹，可防止在運送物料過程中污染環境。（2）可在水平平面和豎直平面拐彎，水平方向最大彎曲角度達90°，最小彎曲半徑為管徑的600倍，最適宜本工程的使用情況。（3）可設計成大傾角的輸送機，最大傾角可以達到30°。（4）采用管帶機可以省去膠帶機改變方向的轉載處的相應機構，降低設備的投資。（5）回程也可以設計成輸送物料。（6）特別適合于長距離、陡峭、轉彎的復雜地形布置，具有較好的經濟性和實用性，最適合于地理位置和地形復雜的電廠、港口和礦山使用。（7）管狀形式的膠帶在設備運行時對托輥沖擊較小，不產生振動，能降低設備運行的噪聲。（8）特別適用于輸送對環境具有污染性的物料，如：礦石、煤炭、水泥、粉煤灰等。

5.1.2 槽型帶式輸送機的特點

（1）普通槽型帶式輸送機也可以長距離輸送物料，一般是直線輸送，為防止所輸送物料遭受雨水或風吹，達到管帶機同樣的密閉效果，防止在運送物料過程中污染環境，減少噪聲，需要建封閉的廊道，增加了土建費用。（2）普通帶式輸送機一般必須是直線輸送，長距離轉彎輸送物料，一種方法是中間需要增加一定數量的轉運站，增加了土建費用，管理難度和維修量也增大；另一種方法是采用在輸送方向上可變化的曲線轉彎帶式輸送機，充分發揮帶式輸送機的特點，簡化輸送系統，減少管理難度，節省工程投資費用；但是這種轉彎半徑一般比較大，而且在轉彎段要做特殊結構處理，處理不好易跑偏和灑料。

作為連續式帶式輸送機，管狀式機型和水平曲線轉彎式機型均可滿足本工程連續輸送礦石的要求。根據本工程的礦石和粒度狀況，結合輸送礦石所運行的路線，本階段分別按此兩種機型設計方案。

5.2 裝卸工藝方案

（1）水平運輸。針對平面布置主干系統設計兩個方案：方案一：近期采用一路管狀帶式輸送機+普通帶式輸送機方案，全程共分2條機：從嵐山港現有管帶機的T3轉運站向北到消防隊北側TB轉運站采用管狀帶式輸送機；從消防隊北側TB轉運站向東到新建TC轉運站采用普通帶式輸送機。管狀帶式輸送機長度為1428m，管徑為Φ500mm，帶速為5.0m/s，額定能力為5000t/h，最大能力為5500t/h；普通帶式輸送機長度為260m，帶速為4m/s，帶寬B=1800mm，額定能力為5000t/h，最大能力為5500t/h。堆場上采用任意一路上料，輸送礦石滿足1000萬t/a的要求?？偮肪€長約1688m，其中管狀帶式輸送機長1428m，普通帶式輸送機長260m（CE段作為遠期預留，不在本次設計范圍內）。方案二：采用一路普通帶式輸送機，共2條，帶寬B=1800mm，帶速為4m/s，額定能力為5000t/h，最大能力為5500 t/h，長度分別為1428m和260m。堆場上采用任意一路上料，輸送礦石滿足1000萬t/a的要求。（2）計量。礦石的商業計量按電子皮帶秤計量，利用現有礦石輸送系統的電子皮帶秤。endprint

5.3 工藝方案比較

方案一：從嵐山港區現有礦石輸送系統的T3轉運站到消防隊北側線路采用一路管徑Φ500管狀帶式輸送機，從消防隊北側到礦石堆場新建TC轉運站采用普通帶式輸送機，帶寬B=1800mm，輸送能力達到1000萬t/a，管狀帶式輸送機優點是物料輸送基本上是密封，可省去建膠帶輸送機廊道的費用，可防止所輸送物料遭受雨水或風吹，可防止在運送物料過程中污染環境；可在水平平面和豎直平面拐彎，水平方向最大彎曲角度達90°，最小彎曲半徑為管徑的600倍，對沿線經過高架橋梁和村莊的情況，適宜地理位置和地形復雜的長距離輸送物料，本工程因途經市政公路、水閘、居民區和工廠，地形復雜，適宜管狀帶式輸送機的使用；其最大好處是轉彎半徑較小，能避開居民區和工廠，運行中噪聲較小。

方案二：全程采用水平曲線轉彎槽型帶式輸送機，帶寬B=1800mm，年輸送量也能達到1000萬t/a，若采用敞開廊道，輸送機本體加防塵罩，防塵效果比管帶機差一些，沿途會有一定的物料的灑落，考慮整個工程的環保要求，避免在運送物料過程中污染環境，減少設備噪聲，本設計在特殊輸送段采用廊道封閉的形式（即輸送線在市政道路沿線的高架結構為全封閉）。根據本工程的現有地形圖來看，采用普通帶式輸送機，需要在線路中實現水平和垂直方向上的轉彎，但其轉彎半徑較大，為防止跑偏和灑料，轉彎處的布置需特殊設計，在布置上有一定的難度。

上述兩種方案，在技術上均可行，對比現有卡車運輸的工藝方式在高效、環保、節能等方面具有較明顯的優勢，方案一相對較優。

6 結語

連續式帶式輸送機替代卡車運送礦石的方案，帶式輸送機其連續、高效、環保、低能耗等優點是卡車運輸方式無法比擬的。在帶式輸送機方案中仍有不同機型的選擇，其中長距離輸送采用管狀帶式輸送機和普通帶式輸送機均是可行的，目前在國內也有較多的成功使用案例。本階段綜合分析，充分考慮減少港外皮帶機對周邊的影響，推薦方案一（管狀帶式輸送機+普通帶式輸送機方案）。

參考文獻

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