圆形料场在炼焦行业的应用及集成

李 慧

宁波钢铁有限公司 浙江 宁波315807

前言

宁波钢铁有限公司位于浙江省宁波市北仑区,北仑区地形呈狭长三角形,该厂址属滨海平原边缘,大部分为滨海圩堤内滩地,场地中间有纵横交错的排水沟渠数条,工程建设储煤量8万吨级圆形料场4座,卸车房1座(中冶焦耐院设计),带式输送机9条,共841m,卸车給料M301带式输送机由中冶焦耐院设计。同时建设配套设施,主要包括:工艺、建筑、供电、照明、给排水及消防、除尘及通信控制、环保等其它生产辅建设施等。

1 主要设计内容

外部来煤以M301转运站为分界点;圆形料场出煤以配煤槽前的M302转运站为界,区域内从M302带式输送机导料槽开始,到圆形料场储存系统出料M306带式输送机头部漏斗溜槽到另包带式输送机导料槽止,全部机械设备、供电、控制、除尘、给排水和消防系统设备、设施,包括M301、M302和M303;4座直径90 m 有限料场(其中No.4圆形料场及相应设备预留)转运站。到M301转运站外部来煤共3处:卸车经M301带式输送机来煤、宁波钢铁厂管状带式输送机来煤和未来港口卸船来煤,本工程输送系统一次只接受其中一处来煤。本过程设:接收-储存流程、取料-向焦化厂配煤仓提供原料煤炭作业流程和直接进厂流程。

(1)接收-储存流程:来煤有三个输送系统,本工程只接受从汽车受煤坑至M301转运站运的煤、从港口码头至M301转运站运的煤、从钢铁厂主厂区输送至M301转运站运的煤之中的一种,受煤系统设备额定能力1250t/h。

(2)从圆形料场取料-向焦化厂配煤仓提供原料煤炭作业流程。根据焦化厂用煤品质要求,可以分别从No.1、No.2和No.3圆形料场内取出不同比例煤炭,采用带混式进行初级配煤作业,每次最多可同时取3种煤炭。每座圆形料场可分别储存2种煤炭,4座圆形料场共储存约为24万吨煤炭,本工程来煤种类共6种。

圆形料场取料系统设备额定努力根据焦化厂生产要求为1250t/h。

(3)直接进厂流程:由卸车或港口码头或钢铁厂管状带来煤经M302带式输送机直接进厂。

五丰塘焦化厂设计年生产焦炭220万吨。按0.75煤焦比,本工程年接受和输送煤炭能力分别约为440万吨,近期294万吨。

本工程系统可以完成以下3个装卸工艺流程:

接收-储存流程、取料-向焦化厂配煤仓提供原料煤炭作业流程和直接进厂流程。(a)接收-储存流程:来煤有三个输送系统,本工程只接受从汽车受煤坑至M301转运站运的煤、从港口码头至M301转运站运的煤、从钢铁厂主厂区输送至M301转运站运的煤之中的一种,受煤系统设备额定能力1250t/h。

(b)从圆形料场取料-向焦化厂配煤仓提供原料煤炭作业流程。根据焦化厂用煤品质要求,可以分别从No.1、No.2和No.3圆形料场内取出不同比例煤炭,采用带混式进行初级配煤作业,每次最多可同时取3种煤炭。No.1、No.2、No.3圆形料场可分别储存2种煤炭。圆形料场取料系统设备额定努力根据焦化厂生产要求为1250t/h。

(c)直接进厂流程:由卸车或港口码头或钢铁厂管状带来煤经M302带式输送机直接进厂。

2 圆形料场结构

圆形料场系统主要由圆形料场堆取料机、圆形料场土建结构及其它相关供电、控制、给排水、消防等辅助设施构成。

圆形料场由基础、挡墙和网架组成一座大型建构筑物。圆形料场是储存散货理想的大型料场。20世纪80年代后期国内引进了这种大型料场,多年来在消化吸收国外先进技术,同时依托国内成熟的散货堆取料技术,从2003年开始,通过数个工程实践,已经掌握了圆形料场堆取料技术,为散货储存开辟了新型储存料场,得到用户好评。圆形料场主要由基础、挡墙、网架结构及堆取料机组成。

1)挡墙及基础。圆形煤仓直径90米,挡煤墙高度17米,采用钢筋混凝土结构。上部是钢结构网壳。挡煤墙按三跨连续板设计,设五道环梁与扶壁柱相连传递挡煤墙上的荷载,每30度设置一道温度伸缩缝。扶壁柱共有36个每按10度设置一个,扶壁柱采用优化方案格构式钢筋混凝土柱,以减少混凝土的用量。采用预应力混凝土管桩,根据地质条件考虑桩长。扶壁柱承受较大的弯矩及剪力,轴力较小,采用独立基础。

2)网架结构。网架结构型式为正放四角锥球壳螺栓球双曲率组合球壳结构,网架厚度约为3米,网架最大跨度为100米,屋顶设通风直径14米,展开面积约为13500平方米。网架上弦节点设置螺栓式檩条支托,采用焊接方式连接径向主檩条及环向次檩条。屋面板采用单层0.6 mmV125型压型彩钢板,沿球面从下到上分4节设置,防水形式为彩钢板自防水。网架结构结构设计和施工工艺及安装完全符合国家设计和验收规范。圆形料场环境保护、消防、劳动安全及工业卫生设备的选配及布置符合国家的有关标准。建筑结构基准期50年,建筑设计使用年限50年。

3 总论

宁波钢铁的圆形料场为钢铁行业首次应用,国内第一次应用在钢铁行业的封闭料场,建成以来,对周围的粉尘等环保贡献很大,满足排放的要求,成为国内最干净的焦化厂。