中冶华天工程技术有限公司 江苏南京
摘要：本文根据某钢铁厂焦煤仓库工艺设计特点，对生产中易造成焦炭粉碎、下料仓口易磨损、含水率较高的煤易堵料等问题，通过设计上的细节处理，提出了可行的解决办法。
关键词：环保改造；焦煤仓库；分析探讨
1 前言
随着国家对环境治理的日益重视及相关环保政策的不断收紧，人们对居住环境的广泛关注，相对处于“风口浪尖”的钢铁企业的环保改造势在必行。而原料场作为钢铁企业的第一道“工序”，其承担着钢铁冶炼原燃料堆放、储存的“重任”，然而在机械设备堆料、取料的作业过程中，扬尘给环境带来了污染，同时物料损耗也给企业带来了经济损失。如何做到“少排放”，甚至“零排放”，减少污染，抑制粉尘，必须从工程建设源头—工程设计开始下功夫、动脑筋，从源头治理，才能真正做到环保。
本文以某钢铁企业环保改造工程—焦煤仓库工艺设计为例，对工艺设计方案进行阐述，并对方案进行了分析。
2 工程背景
该钢铁厂现有生产规模为年产铁水200x104t，全厂共有3座550m3高炉，1台112m2和1台224m2烧结机。由于炼铁和烧结的扩容发展，现有焦煤系统已无法满足生产需要。为响应国家环保政策，拟新建封闭料库，用来储存焦炭和喷吹煤，现有一次料场用来储存铁粉矿和块矿、球团矿。从而解决斗轮堆取料机作业率高及铁矿粉储量小的问题，同时铁矿粉不需用汽车运输进料场，减少扬尘。另建煤库可减小污染，净化周边环境。
新建封闭料库拟建设在现有4台24m2烧结机拆除区域内。全封闭式料库将有效降低物料扬尘，同时减少雨水对物料的影响，从而极大改善厂区环境并提高物料品质。
3工程建设内容
本工程建设内容主要包括汽车受料槽、焦炭库、煤库、供料系统及相应的公辅设施。本文主要对焦煤仓库的工艺设计进行分析。
4工艺设计分析
4.1工艺方案及设备配置
焦煤仓库工艺平面布置图如图1所示：
图1 焦煤仓库工艺平面图
焦煤仓库采用焦炭库与煤库中间共柱合建的形式布置，其中：焦炭库共28个仓，分两列布置，每列14个，仓顶标高28米，单仓有效储量～1100吨，总储量～30000吨。满足高炉生产约10天的使用要求。焦炭仓库内设3道隔墙，可贮存4个品种焦炭。焦炭仓库28m平台上设1台重型小车双侧卸料，将焦炭卸入焦炭仓。外供时，通过焦炭仓库下的28台振动给料机进行分区域分组给料作业。仓下设2条带式输送机，将焦炭运至现有高炉供料系统。
煤库共10个仓（每个仓分两层安装空气炮），布置成一列，可储存煤约1万吨，满足喷煤生产约10天的使用要求。煤库28m平台上采用重型卸料小车双侧卸料；煤库每个仓仓下采用圆盘给料机和电子配料秤进行给料、配料。圆盘给料机给料能力50～150t/h，电子配料秤能力50～150t/h。煤库仓下设1条带式输送机，将按比例配好的煤运至喷煤车间。
4.2设计特点分析
4.2.1提出问题
（1）由于带式输送机运输过程中转运点有高差，焦炭易摔碎，从而对高炉炼铁造成不利影响；而且摔碎成“粉”的焦与焦炭价格不同，因而“高价”焦炭变为“低价”焦粉，给企业带来较大损失。因此在焦炭需进库储存而又如何降低粉碎率，是焦炭库设计中必须考虑的一个问题。
（2）焦炭仓库占地面积小，储存量大，仓面较高，物料流动将会对仓造成磨损。而在焦炭仓出料时，尤其对仓嘴磨损严重，从而对料仓的使用寿命产生较大影响。因此设计中要考虑如何对焦炭仓下料口进行必要防护，保证生产顺利进行。
（3）本工程中，企业外购的烟煤及无烟煤通过水运运输至厂内，煤的含水率较高，含水率～15%。因此，物料流动性较差，煤仓储量大，必须考虑如何使仓嘴不堵料，才能使物料运输流畅。
4.2.2解决措施
针对上述问题，本工程在设计中分别予以分析解决。为节省用地和土建投资，焦炭库及煤库采用整体设计形式，工艺平面布置图如图1所示。焦炭库及煤库工艺断面图分别如图2、图3所示。
（1）通过料堆逐步平移的作业方式力求降低落差。针对高空落料物料粉碎率高的问题，为降低焦炭粉碎率，在分类储存焦炭的隔墙第一个仓的内壁预埋埋件，位于图3中轴线5、10、15、19侧壁，用于安装溜管。采用胶带式溜管，用钢板箍成圆筒状，与侧壁埋件隔段焊接。仓内首次落料时，使卸料车定点卸料，沿溜管落料，由于溜管采用柔性材料，又降低了落料高差，从而有效降低焦炭粉碎率。如图4所示。
图4 焦煤仓库工艺断面图
（2）根据生产实践，仓库最易损坏的部位是锥部下料口。因而本设计在焦炭仓库每个仓锥部下料口设30mm厚低合金变质耐磨铸钢衬板。有效保护仓口因落料流动造成的磨损，从而提高了料仓使用寿命。
（3）由于煤的含水率较高，流动性差，易堵料，给生产带来很大影响。本设计中采用如下措施：一是煤仓锥部采用双曲线设计，曲线角度由上而下70度～90度渐变，大大提高了物料的流动性；二是在仓最易堵料的仓嘴部位设空气炮（介质为氮气）。每个仓嘴上分层次布置空气炮，其中一层为3台，一层为2台，能及时清理堵料，从而使生产顺利进行。煤仓锥部空气炮设置如图5所示。
图5 空气炮布置图
5 经济效益分析
（1）焦炭、煤进库储存，通过物料重力自动出料，提高了系统自动化水平，并且减少了劳动定员，降低了人力成本；同时减少了物料流失和粉尘排放，极大改善了厂区环境。
（2）经一年生产实践证明，该系统生产情况良好，焦炭粉碎率较低，其料仓下料口未有磨损；煤仓也未出现堵料情况。据统计，该企业年用焦炭～110万吨，焦炭粉碎率降低2%，故每年减少～2.2万吨碎焦，焦炭和焦粉按300元/吨差价计算，节省成本～660万元。同时随着焦炭品质的提高，有效地降低了高炉冶炼成本。
6 结束语
焦煤仓库的设计，储量要求不同，设计特点也不尽相同。设计中最大限度降低焦炭粉碎率、料仓的使用寿命以及防堵料是共性问题，解决方案也各式各样。而这些设计中的“细节”问题有时容易忽视，一旦生产中出现故障，再修补往往很困难。所以，注重细节设计非常必要，既能保证生产，又便于企业管理。
参考文献：
[1]《钢铁企业原料准备设计手册》.冶金工业出版社
[2]王建东. 原煤储运储存方式典型设计[J].工业技术，2013，（21）.
论文作者:姜海波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/7
标签：焦炭论文; 焦煤论文; 仓库论文; 卸料论文; 物料论文; 工艺论文; 高炉论文; 《基层建设》2018年第11期论文;