李丹丹（中信重工集團(tuán)有限公司 河南 洛陽(yáng) 471000）

1 項(xiàng)目基本情況簡(jiǎn)介

我公司在進(jìn)行國(guó)外某水泥廠設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)業(yè)主方招標(biāo)文件要求，需要從碼頭用2臺(tái)卸船機(jī)將石灰石、原煤及砂巖分別運(yùn)至不同的預(yù)均化堆場(chǎng)，再分別取料至轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶機(jī)上進(jìn)行下一步的運(yùn)輸。并且經(jīng)過(guò)物料平衡計(jì)算要求石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)儲(chǔ)量為140000t，兩個(gè)原煤預(yù)均化堆場(chǎng)儲(chǔ)量各為20000t，砂巖儲(chǔ)量10000t，本方案工藝流程布置圖見(jiàn)圖1所示。

圖1 工藝流程布置圖

2 項(xiàng)目基本設(shè)計(jì)方案

按照以往傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，一般會(huì)采用圓形石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)和兩個(gè)長(zhǎng)形原煤預(yù)均化堆場(chǎng)，但如此一來(lái)將會(huì)使得原本就緊張的廠區(qū)用地更加緊張，甚至經(jīng)過(guò)布置發(fā)現(xiàn)根本無(wú)從布置下去。因此考慮石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)也改為長(zhǎng)形預(yù)均化堆場(chǎng)。原本兩個(gè)長(zhǎng)形原煤預(yù)均化堆場(chǎng)考慮各用一條S小車(chē)堆料皮帶來(lái)實(shí)現(xiàn)堆料，但是考慮煤粉堆得過(guò)高易引發(fā)自燃，同時(shí)考慮降低土建投資費(fèi)用的因素，所以需要降低煤粉堆料的高度。經(jīng)綜合考慮修改平面布置圖如圖2所示。

3 堆料工藝設(shè)計(jì)流程簡(jiǎn)介

圖2 平面布置圖

對(duì)于3種物料，均采用S小車(chē)卸料，原煤總儲(chǔ)量40000t，石灰石儲(chǔ)量140000t，砂巖儲(chǔ)量10000t。本方案要實(shí)現(xiàn)3類(lèi)物料由兩臺(tái)卸船機(jī)同時(shí)交叉卸料，所以采用兩條卸船皮帶機(jī)，利用三通將物料分別送至各個(gè)預(yù)均化堆場(chǎng)。為了防止雨水進(jìn)入料堆，避免物料飛揚(yáng)污染環(huán)境，該方案采取封閉式網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。同時(shí)，本方案采取在堆料小車(chē)上安裝噴霧設(shè)施降低堆料時(shí)物料飛揚(yáng)產(chǎn)生的灰塵濃度。

3.1 原煤預(yù)均化堆場(chǎng)堆料流程

煤堆在長(zhǎng)時(shí)間堆放過(guò)程中產(chǎn)生的自燃現(xiàn)象是長(zhǎng)期困擾企業(yè)安全生產(chǎn)的嚴(yán)重問(wèn)題，我國(guó)有56%以上的煤礦存在煤堆自燃發(fā)火的危險(xiǎn)[1]，煤炭自燃火災(zāi)嚴(yán)重影響煤炭的安全生產(chǎn)和儲(chǔ)存。對(duì)于相同的煤堆型式，煤堆內(nèi)部接近中央處的溫度值處于最高；對(duì)于不同堆放方式的煤堆，煤堆越厚中心點(diǎn)溫度越高，越容易發(fā)生自燃 [1]。本方案中的煤堆，采用降低堆料高度，增大與外界的接觸面積，減小煤堆中央與邊界的距離，使中央部分的原煤氧化產(chǎn)生出來(lái)的熱量較快被傳出。

本方案為了實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)卸船機(jī)同時(shí)卸載不同種類(lèi)的原煤，如果每個(gè)原煤預(yù)均化堆場(chǎng)只采用一個(gè)S小車(chē)卸料，要達(dá)到設(shè)計(jì)要求的儲(chǔ)量并且滿(mǎn)足廠區(qū)用地的限制的情況下需要將S小車(chē)卸料平臺(tái)標(biāo)高設(shè)計(jì)到23.500m。這樣就會(huì)使得煤粉堆積過(guò)高從而極易引發(fā)煤粉的自燃增加了安全隱患，同時(shí)還提高了建設(shè)成本。因此經(jīng)過(guò)綜合考慮比較后，采用兩條卸料皮帶和四臺(tái)S小車(chē)，在每個(gè)原煤預(yù)均化堆場(chǎng)堆料皮帶上各配置兩臺(tái)S小車(chē)，兩臺(tái)S小車(chē)呈上下布置并且相互垂直，將不同種類(lèi)的原煤同時(shí)卸到第一層S小車(chē)，然后經(jīng)過(guò)下料溜子卸到第二層S小車(chē)上，第二層S小車(chē)可以沿著堆場(chǎng)長(zhǎng)度方向通過(guò)網(wǎng)架上固定的軌道隨上一層S小車(chē)同步移動(dòng)卸料。其剖面圖見(jiàn)圖3原煤預(yù)均化堆場(chǎng)剖面圖。

圖3 原煤預(yù)均化堆場(chǎng)剖面圖

3.2 石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)堆料流程

本方案石灰石儲(chǔ)量比原煤儲(chǔ)量大，且不用擔(dān)心自燃問(wèn)題，可以用S小車(chē)堆放較高高度，為了降低來(lái)料皮帶的轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)高度，將石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)放在原煤預(yù)均化堆場(chǎng)物料輸送方向的下游，充分利用原煤預(yù)均化堆場(chǎng)的框架來(lái)作為石灰石輸送皮帶的支撐，能大大降低支撐的高度，節(jié)省了土建成本，同時(shí)大大增加了結(jié)構(gòu)的安全性。通過(guò)輸送皮帶傾斜段來(lái)提高石灰石卸料小車(chē)的皮帶機(jī)高度，實(shí)現(xiàn)兩種物料互不影響卸料。本方案堆料立面圖見(jiàn)圖4所示。

圖4 堆料立面圖

3.3 砂巖預(yù)均化堆場(chǎng)堆料流程

本方案砂巖，通過(guò)卸船機(jī)卸料后，由皮帶機(jī)和卸料小車(chē)輸送至露天堆放的砂巖堆場(chǎng)，儲(chǔ)量較大，本次設(shè)計(jì)與石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)共用兩條堆料皮帶和S小車(chē)，當(dāng)來(lái)料為石灰石的情況時(shí)，S小車(chē)可以在石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)內(nèi)移動(dòng)進(jìn)行石灰石堆料；當(dāng)來(lái)料為砂巖的情況時(shí)，通過(guò)移動(dòng)S小車(chē)至石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)與原煤預(yù)均化堆場(chǎng)之間的位置，使砂巖經(jīng)過(guò)S小車(chē)側(cè)卸料溜子進(jìn)入到砂巖堆料皮帶機(jī)上輸送至指定的砂巖露天預(yù)均化堆場(chǎng)。

4 取料工藝設(shè)計(jì)流程簡(jiǎn)介

4.1 原煤預(yù)均化堆場(chǎng)取料流程

對(duì)于原煤預(yù)均化堆場(chǎng)，由于儲(chǔ)量要求非常大，再加上場(chǎng)地面積的限制，只能擴(kuò)大料堆橫向跨度，如果采用相對(duì)的兩臺(tái)側(cè)式取料機(jī)則兩臺(tái)側(cè)式取料機(jī)端部會(huì)出現(xiàn)大量的死料區(qū)，不僅無(wú)法用側(cè)式取料機(jī)取出，而且長(zhǎng)時(shí)間堆積容易造成原煤的自燃，造成嚴(yán)重的安全事故；如果采用門(mén)式取料機(jī)，則由于門(mén)式取料機(jī)更適合人字形料堆，即使改造門(mén)式取料機(jī)，如加長(zhǎng)輔助料耙長(zhǎng)度，但由于輔助料耙長(zhǎng)度大于主料耙長(zhǎng)度，就會(huì)使物料堆積在主料耙處增加取料時(shí)間降低取料效率，所以一般門(mén)式取料機(jī)的主料耙長(zhǎng)度都應(yīng)該長(zhǎng)于輔助料耙。綜合料堆形式和料堆總寬度，本次原煤堆場(chǎng)取料采用兩臺(tái)橋式取料機(jī)，如圖3所示。采用這種方式堆料，還能夠大幅度降低原煤的離析作用，提高原煤的預(yù)均化效果。

4.2 石灰石均化堆場(chǎng)取料流程

對(duì)于石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)，要求儲(chǔ)量也非常大，但本次設(shè)計(jì)其料堆橫向總寬度小于原煤預(yù)均化堆場(chǎng)，而且即使取料有少量的死料區(qū)，也不用擔(dān)心物料的自燃問(wèn)題，而且可以采用鏟車(chē)等方式進(jìn)行死料區(qū)的清理工作。在綜合考慮成本和效益的情況下，本方案采用兩臺(tái)相對(duì)的側(cè)式取料機(jī)進(jìn)行石灰石取料，再由取料皮帶輸送到石灰石卸船車(chē)間。其剖面圖如圖5石灰石取料剖面圖所示。

4.3 砂巖均化堆場(chǎng)取料流程

為了節(jié)約場(chǎng)地面積和降低成本，本方案砂巖采用鏟車(chē)進(jìn)行取料，運(yùn)到卸料斗再由皮帶機(jī)輸送到下一個(gè)工段。

5 結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目中，經(jīng)常會(huì)遇到諸如此類(lèi)場(chǎng)地受限的問(wèn)題，如果按照既有的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行工藝布置會(huì)發(fā)現(xiàn)很困難或者成本很高。設(shè)計(jì)了針對(duì)此種場(chǎng)地受限并且還要滿(mǎn)足不同種類(lèi)物料同時(shí)進(jìn)行堆取料的工藝布置，介紹了各自的堆取料解決方案，適用于大儲(chǔ)量大跨度堆場(chǎng)的堆取料方案。本次設(shè)計(jì)使用4臺(tái)S小車(chē)成功降低了煤堆的高度，有效的降低了煤堆自燃的概率，而且為實(shí)際生產(chǎn)降低了發(fā)生安全事故的概率。本次設(shè)計(jì)可以進(jìn)行多種堆料方法的切換，均化效果較好且可使物料離析作用降至最小，而且梯形的料堆端面與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比提高了堆棚的利用效率，提高了物料均化效果。