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摘 要：结合日照港岚山港区矿石输送系统，日照钢铁精品基地接入工程的平面方案及铁矿石进口年设计吞吐量和额定输送能力等设计参数，提出两种工艺方案，比选管状带式输送机+普通带式输送机方案和普通带式输送机方案，可供类似工程参考。
关键词：矿石输送系统 接入工程 工艺方案 论证结果
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（b）-0073-02
1 项目背景
根据山东钢铁产业结构调整与布局规划，将依托日照港岚山港区建设日照钢铁精品基地，其中新建钢厂规模为粗钢产量850万t，铁矿石年需求量为1450万t，全部由国外进口满足。新建钢厂运输的铁矿石将直接通过皮带机由堆场运送至钢厂。
2 项目建设的意义
（1）解决岚山港作业区至临港工业区通道集疏运不畅的矛盾，加快矿石堆存的周转率，进一步缓解岚山港现有港口通过能力不足，满足腹地经济快速发展的要求。（2）进一步提高岚山港区港口吞吐能力、节约物流成本，满足提高生产效能的需要。提升矿石转运设施专业化程度，节约装卸成本。提高港口的竞争力，可以吸引更多的船东和货主来港卸货，促进港口的良性发展。岚山港区目前进出港散货已超2000万t，全部采用汽车集疏港运输，平均每天约有7100台次车辆通过童海路和沿海路，不仅交通安全压力大，且运输成本较高。其中日照精品钢基地预计每年进口矿石的总量将超1500万t，日照精品钢基地堆场至港区堆场的单程运距约10km，如按目前所采用汽车运输的方式，每年仅汽车运输成本将高达几千万元，增加了较多的矿石运输成本，进而影响日照精品钢基地的生产效益。长此以往日照精品鋼基地定会对通过本港区中转铁矿石这一路线的经济性产生不满，甚至会发生另辟较经济途径的可能。（3）减少市政道路维护的工作量和费用。降低运输成本、提高船舶装卸作业效率，减少港外道路的交通压力和道路的维护量，而且能明显地降低货物输送对周边环境影响，对城市的持续发展起到积极的作用。岚山港区2016年吞吐量已超4000万t，其中公路进出港货物已超3479万t，如此大的汽车集疏运量，平均每天约有超过7100台次车辆通过童海路和沿海路，特别是高频率车次的重车对童海路、沿海路路面已造成了严重的破坏，同样给道路路面的养护工作带来了困难。根据日照精品钢基地的生产计划每年需进口700万t铁矿石，全部用卡车运输的方式，由岚山港运往日照精品钢基地，每天将增加400台次通过路，将极大地增加沿海路得到交通压力。如本项目实施后每年可减少岚山港近1/3的公路运输量，不仅大大减轻了公路交通的压力，而且可减少近一半的道路维护工作量和费用。
3 主要指标及工程量
岚山港区现有矿石输送系统T3转运站至山钢矿石堆场T2转运站的矿石输送线路，总长度约1688m。从位于日钢门口的T3转运站接出一条管状带式输送机，沿沿海路路边向北进行延伸，途经西潘渔港、阳光牧场、泄洪闸、消防队，在消防队西北角新建TB转运站，向东建设一条普通带式输送机，接入堆场中现有的T2、T5转运站。本工程总路线长约1688m，其中管状带式输送机长1428m，普通带式输送机长260m。
4 主要设计参数
年设计吞吐量为铁矿石进口700万t/a，额定输送能力5500t/h的要求。矿石的物理特性如表1所示。
5 工艺方案
5.1 设备选型
本工程的建设方案是采用连续输送设备替代现有的卡车运输方式。目前国内外中长距离散货越野连续输送机械主要有两类：一类是管状带式输送机，另一类是水平普通带式输送机。
5.1.1 管状带式输送机的特点
（1）密封物料输送，可省去建胶带输送机廊道结构封闭部分的费用，可防止所输送物料遭受雨水或风吹，可防止在运送物料过程中污染环境。（2）可在水平平面和竖直平面拐弯，水平方向最大弯曲角度达90°，最小弯曲半径为管径的600倍，最适宜本工程的使用情况。（3）可设计成大倾角的输送机，最大倾角可以达到30°。（4）采用管带机可以省去胶带机改变方向的转载处的相应机构，降低设备的投资。（5）回程也可以设计成输送物料。（6）特别适合于长距离、陡峭、转弯的复杂地形布置，具有较好的经济性和实用性，最适合于地理位置和地形复杂的电厂、港口和矿山使用。（7）管状形式的胶带在设备运行时对托辊冲击较小，不产生振动，能降低设备运行的噪声。（8）特别适用于输送对环境具有污染性的物料，如：矿石、煤炭、水泥、粉煤灰等。
5.1.2 槽型带式输送机的特点
（1）普通槽型带式输送机也可以长距离输送物料，一般是直线输送，为防止所输送物料遭受雨水或风吹，达到管带机同样的密闭效果，防止在运送物料过程中污染环境，减少噪声，需要建封闭的廊道，增加了土建费用。（2）普通带式输送机一般必须是直线输送，长距离转弯输送物料，一种方法是中间需要增加一定数量的转运站，增加了土建费用，管理难度和维修量也增大；另一种方法是采用在输送方向上可变化的曲线转弯带式输送机，充分发挥带式输送机的特点，简化输送系统，减少管理难度，节省工程投资费用；但是这种转弯半径一般比较大，而且在转弯段要做特殊结构处理，处理不好易跑偏和洒料。
作为连续式带式输送机，管状式机型和水平曲线转弯式机型均可满足本工程连续输送矿石的要求。根据本工程的矿石和粒度状况，结合输送矿石所运行的路线，本阶段分别按此两种机型设计方案。
5.2 装卸工艺方案
（1）水平运输。针对平面布置主干系统设计两个方案：方案一：近期采用一路管状带式输送机+普通带式输送机方案，全程共分2条机：从岚山港现有管带机的T3转运站向北到消防队北侧TB转运站采用管状带式输送机；从消防队北侧TB转运站向东到新建TC转运站采用普通带式输送机。管状带式输送机长度为1428m，管径为Φ500mm，带速为5.0m/s，额定能力为5000t/h，最大能力为5500t/h；普通带式输送机长度为260m，带速为4m/s，带宽B=1800mm，额定能力为5000t/h，最大能力为5500t/h。堆场上采用任意一路上料，输送矿石满足1000万t/a的要求。总路线长约1688m，其中管状带式输送机长1428m，普通带式输送机长260m（CE段作为远期预留，不在本次设计范围内）。方案二：采用一路普通带式输送机，共2条，带宽B=1800mm，带速为4m/s，额定能力为5000t/h，最大能力为5500 t/h，长度分别为1428m和260m。堆场上采用任意一路上料，输送矿石满足1000万t/a的要求。（2）计量。矿石的商业计量按电子皮带秤计量，利用现有矿石输送系统的电子皮带秤。 5.3 工艺方案比较
方案一：从岚山港区现有矿石输送系统的T3转运站到消防队北侧线路采用一路管径Φ500管状带式输送机，从消防队北侧到矿石堆场新建TC转运站采用普通带式输送机，带宽B=1800mm，输送能力达到1000万t/a，管状带式输送机优点是物料输送基本上是密封，可省去建胶带输送机廊道的费用，可防止所输送物料遭受雨水或风吹，可防止在运送物料过程中污染环境；可在水平平面和竖直平面拐弯，水平方向最大弯曲角度达90°，最小弯曲半径为管径的600倍，对沿线经过高架桥梁和村庄的情况，适宜地理位置和地形复杂的长距离输送物料，本工程因途經市政公路、水闸、居民区和工厂，地形复杂，适宜管状带式输送机的使用；其最大好处是转弯半径较小，能避开居民区和工厂，运行中噪声较小。
方案二：全程采用水平曲线转弯槽型带式输送机，带宽B=1800mm，年输送量也能达到1000万t/a，若采用敞开廊道，输送机本体加防尘罩，防尘效果比管带机差一些，沿途会有一定的物料的洒落，考虑整个工程的环保要求，避免在运送物料过程中污染环境，减少设备噪声，本设计在特殊输送段采用廊道封闭的形式（即输送线在市政道路沿线的高架结构为全封闭）。根据本工程的现有地形图来看，采用普通带式输送机，需要在线路中实现水平和垂直方向上的转弯，但其转弯半径较大，为防止跑偏和洒料，转弯处的布置需特殊设计，在布置上有一定的难度。
上述两种方案，在技术上均可行，对比现有卡车运输的工艺方式在高效、环保、节能等方面具有较明显的优势，方案一相对较优。
6 结语
连续式带式输送机替代卡车运送矿石的方案，带式输送机其连续、高效、环保、低能耗等优点是卡车运输方式无法比拟的。在带式输送机方案中仍有不同机型的选择，其中长距离输送采用管状带式输送机和普通带式输送机均是可行的，目前在国内也有较多的成功使用案例。本阶段综合分析，充分考虑减少港外皮带机对周边的影响，推荐方案一（管状带式输送机+普通带式输送机方案）。
参考文献
[1] 孟文俊，黄琪，王静.圆管带式输送机的设计与选型[J].硫磷设计与粉体工程，2009（6）：3-11.
[2] 王鹰，杜群贵，韩刚.环保型连续输送设备——圆管状带式输送机[J].机械工程学报，2003，39（1）：149-158.
[3] 张志威，彭方辉.长距离大运量管状带式输送机及其应用[J].起重运输机械，2003（9）：59-60.
关键词：矿石输送系统 接入工程 工艺方案 论证结果
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（b）-0073-02
1 项目背景
根据山东钢铁产业结构调整与布局规划，将依托日照港岚山港区建设日照钢铁精品基地，其中新建钢厂规模为粗钢产量850万t，铁矿石年需求量为1450万t，全部由国外进口满足。新建钢厂运输的铁矿石将直接通过皮带机由堆场运送至钢厂。
2 项目建设的意义
（1）解决岚山港作业区至临港工业区通道集疏运不畅的矛盾，加快矿石堆存的周转率，进一步缓解岚山港现有港口通过能力不足，满足腹地经济快速发展的要求。（2）进一步提高岚山港区港口吞吐能力、节约物流成本，满足提高生产效能的需要。提升矿石转运设施专业化程度，节约装卸成本。提高港口的竞争力，可以吸引更多的船东和货主来港卸货，促进港口的良性发展。岚山港区目前进出港散货已超2000万t，全部采用汽车集疏港运输，平均每天约有7100台次车辆通过童海路和沿海路，不仅交通安全压力大，且运输成本较高。其中日照精品钢基地预计每年进口矿石的总量将超1500万t，日照精品钢基地堆场至港区堆场的单程运距约10km，如按目前所采用汽车运输的方式，每年仅汽车运输成本将高达几千万元，增加了较多的矿石运输成本，进而影响日照精品钢基地的生产效益。长此以往日照精品鋼基地定会对通过本港区中转铁矿石这一路线的经济性产生不满，甚至会发生另辟较经济途径的可能。（3）减少市政道路维护的工作量和费用。降低运输成本、提高船舶装卸作业效率，减少港外道路的交通压力和道路的维护量，而且能明显地降低货物输送对周边环境影响，对城市的持续发展起到积极的作用。岚山港区2016年吞吐量已超4000万t，其中公路进出港货物已超3479万t，如此大的汽车集疏运量，平均每天约有超过7100台次车辆通过童海路和沿海路，特别是高频率车次的重车对童海路、沿海路路面已造成了严重的破坏，同样给道路路面的养护工作带来了困难。根据日照精品钢基地的生产计划每年需进口700万t铁矿石，全部用卡车运输的方式，由岚山港运往日照精品钢基地，每天将增加400台次通过路，将极大地增加沿海路得到交通压力。如本项目实施后每年可减少岚山港近1/3的公路运输量，不仅大大减轻了公路交通的压力，而且可减少近一半的道路维护工作量和费用。
3 主要指标及工程量
岚山港区现有矿石输送系统T3转运站至山钢矿石堆场T2转运站的矿石输送线路，总长度约1688m。从位于日钢门口的T3转运站接出一条管状带式输送机，沿沿海路路边向北进行延伸，途经西潘渔港、阳光牧场、泄洪闸、消防队，在消防队西北角新建TB转运站，向东建设一条普通带式输送机，接入堆场中现有的T2、T5转运站。本工程总路线长约1688m，其中管状带式输送机长1428m，普通带式输送机长260m。
4 主要设计参数
年设计吞吐量为铁矿石进口700万t/a，额定输送能力5500t/h的要求。矿石的物理特性如表1所示。
5 工艺方案
5.1 设备选型
本工程的建设方案是采用连续输送设备替代现有的卡车运输方式。目前国内外中长距离散货越野连续输送机械主要有两类：一类是管状带式输送机，另一类是水平普通带式输送机。
5.1.1 管状带式输送机的特点
（1）密封物料输送，可省去建胶带输送机廊道结构封闭部分的费用，可防止所输送物料遭受雨水或风吹，可防止在运送物料过程中污染环境。（2）可在水平平面和竖直平面拐弯，水平方向最大弯曲角度达90°，最小弯曲半径为管径的600倍，最适宜本工程的使用情况。（3）可设计成大倾角的输送机，最大倾角可以达到30°。（4）采用管带机可以省去胶带机改变方向的转载处的相应机构，降低设备的投资。（5）回程也可以设计成输送物料。（6）特别适合于长距离、陡峭、转弯的复杂地形布置，具有较好的经济性和实用性，最适合于地理位置和地形复杂的电厂、港口和矿山使用。（7）管状形式的胶带在设备运行时对托辊冲击较小，不产生振动，能降低设备运行的噪声。（8）特别适用于输送对环境具有污染性的物料，如：矿石、煤炭、水泥、粉煤灰等。
5.1.2 槽型带式输送机的特点
（1）普通槽型带式输送机也可以长距离输送物料，一般是直线输送，为防止所输送物料遭受雨水或风吹，达到管带机同样的密闭效果，防止在运送物料过程中污染环境，减少噪声，需要建封闭的廊道，增加了土建费用。（2）普通带式输送机一般必须是直线输送，长距离转弯输送物料，一种方法是中间需要增加一定数量的转运站，增加了土建费用，管理难度和维修量也增大；另一种方法是采用在输送方向上可变化的曲线转弯带式输送机，充分发挥带式输送机的特点，简化输送系统，减少管理难度，节省工程投资费用；但是这种转弯半径一般比较大，而且在转弯段要做特殊结构处理，处理不好易跑偏和洒料。
作为连续式带式输送机，管状式机型和水平曲线转弯式机型均可满足本工程连续输送矿石的要求。根据本工程的矿石和粒度状况，结合输送矿石所运行的路线，本阶段分别按此两种机型设计方案。
5.2 装卸工艺方案
（1）水平运输。针对平面布置主干系统设计两个方案：方案一：近期采用一路管状带式输送机+普通带式输送机方案，全程共分2条机：从岚山港现有管带机的T3转运站向北到消防队北侧TB转运站采用管状带式输送机；从消防队北侧TB转运站向东到新建TC转运站采用普通带式输送机。管状带式输送机长度为1428m，管径为Φ500mm，带速为5.0m/s，额定能力为5000t/h，最大能力为5500t/h；普通带式输送机长度为260m，带速为4m/s，带宽B=1800mm，额定能力为5000t/h，最大能力为5500t/h。堆场上采用任意一路上料，输送矿石满足1000万t/a的要求。总路线长约1688m，其中管状带式输送机长1428m，普通带式输送机长260m（CE段作为远期预留，不在本次设计范围内）。方案二：采用一路普通带式输送机，共2条，带宽B=1800mm，带速为4m/s，额定能力为5000t/h，最大能力为5500 t/h，长度分别为1428m和260m。堆场上采用任意一路上料，输送矿石满足1000万t/a的要求。（2）计量。矿石的商业计量按电子皮带秤计量，利用现有矿石输送系统的电子皮带秤。 5.3 工艺方案比较
方案一：从岚山港区现有矿石输送系统的T3转运站到消防队北侧线路采用一路管径Φ500管状带式输送机，从消防队北侧到矿石堆场新建TC转运站采用普通带式输送机，带宽B=1800mm，输送能力达到1000万t/a，管状带式输送机优点是物料输送基本上是密封，可省去建胶带输送机廊道的费用，可防止所输送物料遭受雨水或风吹，可防止在运送物料过程中污染环境；可在水平平面和竖直平面拐弯，水平方向最大弯曲角度达90°，最小弯曲半径为管径的600倍，对沿线经过高架桥梁和村庄的情况，适宜地理位置和地形复杂的长距离输送物料，本工程因途經市政公路、水闸、居民区和工厂，地形复杂，适宜管状带式输送机的使用；其最大好处是转弯半径较小，能避开居民区和工厂，运行中噪声较小。
方案二：全程采用水平曲线转弯槽型带式输送机，带宽B=1800mm，年输送量也能达到1000万t/a，若采用敞开廊道，输送机本体加防尘罩，防尘效果比管带机差一些，沿途会有一定的物料的洒落，考虑整个工程的环保要求，避免在运送物料过程中污染环境，减少设备噪声，本设计在特殊输送段采用廊道封闭的形式（即输送线在市政道路沿线的高架结构为全封闭）。根据本工程的现有地形图来看，采用普通带式输送机，需要在线路中实现水平和垂直方向上的转弯，但其转弯半径较大，为防止跑偏和洒料，转弯处的布置需特殊设计，在布置上有一定的难度。
上述两种方案，在技术上均可行，对比现有卡车运输的工艺方式在高效、环保、节能等方面具有较明显的优势，方案一相对较优。
6 结语
连续式带式输送机替代卡车运送矿石的方案，带式输送机其连续、高效、环保、低能耗等优点是卡车运输方式无法比拟的。在带式输送机方案中仍有不同机型的选择，其中长距离输送采用管状带式输送机和普通带式输送机均是可行的，目前在国内也有较多的成功使用案例。本阶段综合分析，充分考虑减少港外皮带机对周边的影响，推荐方案一（管状带式输送机+普通带式输送机方案）。
参考文献
[1] 孟文俊，黄琪，王静.圆管带式输送机的设计与选型[J].硫磷设计与粉体工程，2009（6）：3-11.
[2] 王鹰，杜群贵，韩刚.环保型连续输送设备——圆管状带式输送机[J].机械工程学报，2003，39（1）：149-158.
[3] 张志威，彭方辉.长距离大运量管状带式输送机及其应用[J].起重运输机械，2003（9）：59-60.