山東某鋼鐵廠總圖布置特點

張崇波， 佟寶鳳

（中冶東方工程技術有限公司， 山東 青島 266555）

山東某鋼鐵公司為響應政府“退城入園”的號召，在某開發區總體規劃綜合性鋼廠一座，配套建設高爐兩座，230 m2燒結機1 臺，配套所有原料儲存、配料系統，電氣系統、水系統、通風除塵、熱力系統、煤氣儲存綜合利用等公用輔助設施。

1 設計原則

1）設計應按照“成熟、可靠、先進、實用、經濟”的原則，每一項技術和裝備的選用要確保操作可靠、產品質量穩定、生產低成本的效果。

2）盡可能采用成熟、可靠、實用、有顯著效益的新技術，采取節能、改善環保、節省投資的有效措施，使總體工藝裝備水平達到國內同類型先進水平，為實現優質、高產、低耗、長壽的目標創造良好條件。

3）自動化控制水平遵循成熟、可靠、先進、實用有利于產品質量控制和安全生產、性價比高的原則。

4）設計采取節能降耗技術，減少動力消耗，改善環境，強化勞動安全與衛生。

5）設計必須遵循國家或行業現行的標準、規程規范或規定，必須符合國家有關勞動安全、工業衛生、消防和環保的要求和規定。環保要同時滿足國家和山東省環保要求。

6）設計中應根據當地的地震烈度和抗震設防標準考慮相應的抗震措施，確保本工程的抗地震災害的能力及安全。

7）設計應考慮對廢水、廢氣等進行處理后達標排放。

8）在確保設計質量和安全的原則下，進行優化設計，以盡可能地降低設備費用和工程造價。

9）優化設計方案，使各工序配置合理順暢，各系統能力互相匹配，總圖布置緊湊合理，投資經濟合理。

10）結合現有地形，合理規劃廠內物流，保證生產流程順暢、低耗。

2 廠區概況

2.1 廠區地理位置及四鄰環境

擬建項目位于山東某工業園區內，項目用地位于黃海五路以南，黃海六路以北，高新一路以東，坪南路以西，占地（706.7 萬m2）（1060 畝）。

2.2 廠區地形地貌

項目用地東高西低，南高北低，場地紅線比較規則。

2.3 氣象條件

項目用地所處區域屬暖溫帶季風區半濕潤大陸性氣候。春季溫暖，干燥多風；夏季濕熱，雨量充沛；秋季涼爽，晝夜溫差大；冬季寒冷，雨雪稀少。四季分明，光照充足，無霜期長。該區近三年全年四季主要風向為東東南（ESE，風頻12.93%），全年四月份風速較大，平均2.9 m/s。平均氣溫：25.5 ℃；最高氣溫：38.9 ℃；最低氣溫：-1.9 ℃；極端最低氣溫：-19.2 ℃。平均風速，冬：2.7 m/s；夏：2.5 m/s。相對濕度，冬：62%；夏：63%；平均降水量：856.7 mm；最大凍土深度：37 cm；日照時數：2248.1 h；最大積雪深度：25 cm。

3 總平面布置

3.1 主要車間組成

本項目主要生產車間包括：原料場、燒結機及配套公輔系統、兩座高爐及配套公輔系統、鑄鐵機及配套公輔系統、高爐煤氣柜及煤氣柜輔助間、全廠公輔系統、廠前區、預留發電區域用地、預留110 kV 變電站用地等。

3.2 總平面布置和特點

3.2.1 總平面布置

東側用地紅線向西保留200m范圍，作為預留用地。

1）原料場。原料場位于預留區域以西。原料由黃海五路進入原料場區域，在區域內進行晾曬，處理，儲存及轉運。

2）燒結區。燒結區位于原料場西側，機頭、豎冷窯南北向布置。配套除塵系統，循環水系統等設施就近布置。

3）煉鐵區。煉鐵區位于燒結區西側，1號高爐及配套公輔設施、2號高爐及配套公輔設施自東向西依次布置。兩座高爐鏡像布置。1號、2號高爐礦槽在高爐本體北側，兩座高爐對應的布袋除塵、出鐵場除塵、熱風爐布置在高爐本體的南側。高爐水渣系統、綜合循環泵站及BPRT 位于布袋除塵、出鐵場除塵、熱風爐等設施的南側。鑄鐵機及配套公輔系統布置在高爐系統的西側。

4）全廠公輔系統：全廠公輔系統布置在高爐礦槽西側，包含空壓站、噴煤系統、全廠機修間等設施。

5）煤氣柜區：煤氣柜區位于煉鐵區北側。

6）廠前區布置在煤氣柜區東側，燒結區北側。

7）預留發電區域用地、預留110 kV 變電站用地自東向西依次布置在煤氣柜區西側。

3.2.2 總平面布置特點

1）工藝流程合理，功能分區明確。

2）總平面中原料系統、燒結系統、煉鐵系統依次布置，各原料、物料運輸均以最短路徑進入下一道生產工序。工藝流程呈“一”字形，物料在廠內折返少，運輸順暢；廠區內大宗原燃料采用皮帶運輸，減少汽車倒運，降低運輸的生產成本。

3）根據現有地形，結合原料處理工藝，原料場內合理設置坡度，減少土石方處理量，同時將原料自身的勢能轉化為動能，由高向低進行轉運、處理，減少物料運輸所需的能耗，降低物流成本。

4）燒結與煉鐵界面：成品燒結礦轉運次數少，提高了燒結礦的成品率，減少高爐返礦，降低成本。

5）廠內道路呈方格網狀布置，主干道貫通全廠，利于大型、重型車輛行駛。

6）人流與物流大門分設，減少干擾，易于管理，大門交錯布置，有利于全廠警衛。

4 豎向設計和場地排水

4.1 豎向設計

豎向布置基于現有地形，并結合生產工藝需要，合理設置區域高差，以實現土石方量最優，生產成本最少為目的。

全廠自東向西分為若干臺階。

原料場：區域北側設計標高91.4 m，南側設計標高81 m，整體坡度2.46%；燒結區：84 m；燒結落地礦棚：78 m；除高爐循環水泵站用地外，煉鐵區其余用地：73.5 m；高爐循環水泵站用地：72.5 m；全廠公輔系統：75 m；廠前區：86 m；煤氣柜區、預留發電區域用地：82.5 m；預留110 kV 變電站用地：76 m；鑄鐵機南側預留用地：69 m。

各區域臺階間銜接方式根據情況，以經濟性、實用性、提高土地利用率為原則，選擇自然放坡、毛石砌護、重力式擋墻等方式。土石方量見表1。

表1 土石方量匯總表 m3

4.2 場地排水

場地排水通過路面有組織匯集雨水，通過排水管網外排至市政管網。

5 道路運輸

5.1 道路平面布置

全廠規劃東西向主干道5 條，為橫一路至橫五路，南北向主干道5 條，為縱一路至縱五路。橫一路，橫四路，縱四路路寬9.0 m；橫三路、縱三路路寬6.0 m；橫二路，縱一路、縱二路，縱五路路寬15.0 m；橫五路路寬12 m；其余支路道路寬度為7.0m及4.0 m。

5.2 道路技術條件

道路采用城市型，最小轉彎半徑12 m；縱一路，縱五路路面結構形式采用瀝青混凝土結構，其余道路路面結構形式采用水泥混凝土結構，道路根據情況設置單側人行道，人行道與建筑物之間設置綠化帶。

縱一路，縱五路路面結構形式：細粒式SBS 改性瀝青混凝土（AC-13C）為4 cm；中粒式瀝青混凝土（AC-20）為5 cm；粗粒式瀝青混凝土（AC-25）為7 cm；水泥穩定碎石為36 cm（分兩層碾壓）；級配碎石摻砂30%為18 cm。

縱二路—縱四路，橫一路—橫五路路面結構形式：水泥混凝土為20 cm；水泥穩定碎石為36 cm（分兩層碾壓）；級配碎石摻砂30%為15 cm。

其余各支路路面結構形式：水泥混凝土為20 cm；水泥穩定碎石為32 cm（分兩層碾壓）；級配碎石摻砂30%為15 cm。

5.3 廠區大門布置

根據全廠外部運輸規劃及內部運輸分析，綜合規劃廠區大門。

縱一路在黃海五路出入口、黃海六路出入口各設置一處成品大門；縱五路在黃海五路出入口、黃海六路出入口各設置一處原料大門；縱二路在黃海五路出入口設置一處人員出入大門。

6 綠化及消防

6.1 綠化

在道路兩側種植高大喬木如國槐、法國梧桐等，在架空管廊及其它不影響生產的空地種植灌木如小葉黃楊、月季等；在各車間生活福利設施四周種植小葉黃楊、月季等灌木叢，形成與生產設施的隔離帶；

綠化占地率15%，綠化面積6.4×104m2。

6.2 消防

建構筑物間距滿足《建筑設計防火規范》（GB 50016—2014）及《鋼鐵冶金企業設計防火規范》（GB 50414—2007）。

在建筑物四周設有環行道路或通道，滿足消防汽車的通行；并在道路旁設有消防給水管道及消火栓，滿足消防用水的要求。

本項目不設消防車及消防車庫，由開發區統一規劃。

7 管網綜合

7.1 主生產區域內管線

廠區能源管線內容包括：煤氣管、氧氣管、氮氣管、氬氣管、熱力管、壓縮空氣管等各類氣體管線、給水管、生活排水管、生產排水管、道路照明線等。

7.2 敷設原則

煤氣管、氧氣管、氮氣管、氬氣管、壓縮空氣管、冷風管等架空鋪設，其余管線均埋地敷設。

消防水管沿道路一側布置，其它管線按照管線的埋設深度，自建筑物基礎開始向外由淺至深排列各種管線。由于主生產區的場地非常緊張，在通道狹窄的地方采用敷設綜合管溝的辦法解決。

管線和管溝橫穿道路時，管頂至道路路面結構層底面的垂直凈距，不應小于0.50 m，不滿足要求時應作加固處理。管線和管溝橫穿鐵路時，管頂至鐵路軌底面的垂直凈距，不應小于1.2 m，不滿足要求時應作加固處理。防護套管或管溝的兩端，伸出鐵路路肩或路堤坡腳、道路路緣石以外的長度，不應小于1.0 m。架空管線跨越道路時，凈空應滿足5.0 m。

8 結語

本方案的特點，在滿足工藝要求和規范規劃的前提下，合理利用地形高差，分臺階布置，盡量減少土方量，節省投資；總平面布置緊湊，滿足工藝流程，統一規劃，分期建設，規劃物流合理順暢，提高經濟效益。