文 明

(成渝钒钛科技有限公司，四川内江642469)

原料场是钢铁企业不可或缺的重要工序，承担着钢铁企业95%以上的物料准备及处理功能，是污染源之一。

20世纪60年代，我国有些钢铁企业的原料比较单纯，大部分使用精矿，成分较稳定，运距又短，仅在钢铁厂内设立带盖的精矿仓库而无专门的原料场。80年代初以宝钢为先行者，中国一些钢铁企业相继建设一批具有现代化水平的大、中型原料场，但几乎全部为露天原料场。

近年来，随着国家绿色钢厂和智慧钢厂的大力提倡和推进，现代化环保、智能封闭原料场的建设既紧迫也必要。各钢铁企业迫切需要建设新型原料场替代露天原料场，或对露天原料场进行棚化、库化的绿色升级改造，逐步达到国家对冶金企业环境治理的要求［1］。

“十二五”期间，多数钢铁企业原料场已形成一定规模，具备较为完整的生产工艺流程，基本实现管理集中化和装备机械化，但距离真正意义上的环保智能化原料场还存在较大差距。同时，从整个钢铁行业看，中小型钢铁企业原料场仍处于国内一般水平，特别是民营企业，原料场多数还停留在初期简易落后水平。

1 原料场设计配置

成渝钒钛原料场主要为新建的烧结和高炉服务，主要由受卸设施、一次料场、混匀料场、供料设施及水、电、风、气等公用辅助设施组成。其主要功能为贮存烧结矿、含铁粉矿、焦粉、无烟煤、厂内返料及其它副原料。所有物料进场均为合格品，原料场内未设置破碎筛分处理设施。年堆料量6.51万吨，年混匀量7.01万吨，年供料量16.43万吨。工艺流程见图1。

1.1 受卸系统

主要接受火车及厂内、外汽车来料。火车受卸系统主要与铁路公司翻车机系统接轨。汽车受卸系统为2处地下汽车受料槽，年受卸量约为127万吨。其中汽车受料槽SZ1布置有6个仓，主要用于接收厂外自卸车运来的原料和内循环物料，为防止粉尘外逸设置有1套除尘系统，总风量为192 000 m3/h，后来由于环保要求，在1#、2#返矿仓安装了一套自动喷雾抑尘装置。汽车受料槽SZ2布置有6个地下受料槽，用于接收参与混匀的云石粉和石灰石粉，为防止粉尘外逸设置有1套除尘系统，总风量为211 200 m3/h，其兼顾混匀配料系统的除尘。

图1 工艺流程图

1.2 一次料场

主要承担受卸系统来料的贮存及堆、取任务，共设有4个料条，料堆底宽40米，每个料条长约420米，总堆场面积约11.76公顷。另外，在料场头部布置了燃料防雨棚。一次料场配置了4台斗轮堆取料机进行物料堆、取作业(每条轨道上行走两台斗轮堆取料机)。每隔20米设置1个喷水抑尘喷枪，考虑到内循环杂料亲水性差，扬尘大，在内循环杂料堆放点增设了4组喷枪进行抑尘控制。后因回厂汽运物资进料场卸货问题，在进出料场口设置有2套洗车装置，减少了货车车轮扬尘和矿粉的流失。2019年因国家环保高标准要求，在料场周边建起了10米高的抑尘网，对风沙季节料场的扬尘起到了有效的抑制作用。

1.3 混匀料场

混匀料场主要作用是通过配料及混匀堆取作业，达到均匀和稳定烧结含铁原料。主要包括混匀配料槽、混匀配料系统、混匀堆场、混匀堆料机、混匀取料机等。堆场布置成一跨两堆的形式。每个料堆贮量为10万吨。配置1台混匀堆料机进行堆料作业，2台双向双斗轮混匀取料机进行取料作业。每隔20米设置1个喷水抑尘喷枪。在混匀配料槽上采用移动式通风槽，风量230 800 m3/h，但由于卸灰和空压机故障频繁，该装置一直处于闲置状态。

1.4 供料系统

供料系统承担运输物料的任务，包括原料场内部供料、原料场向各用户的供料及各用户之间的供料，均采用带式输送机输送。供料系统在供应烧结矿、干返料及焦粉等作业时，扬尘严重，2018年底新增设了1套除尘系统，风量250 000 m3/h，但因管线布置不合理，除尘点偏多，除尘效果有限，岗位环境极差。

2 原料场环保、机械装备情况

(1)原、燃料集中贮存、混匀加工和运输，采用高效率堆、取料设备进行物料堆、取作业。

(2)原料场设置电控中心，各运输系统由电控中心集中控制，有关设备实行电气联锁，采用PLC控制，LCD显示各工艺系统设备运行情况。

(3)采用自动取样装置，提高试样的代表性和正确率。

(4)通讯设施配置，各工艺设施均设有调度电话和系统广播。

(5)为保证带式输送机正常运行，机上设有各种安全检测装置。

(6)环保设施配置，在各物料转运点采用抽风除尘，一次料场各料堆采用喷洒水抑尘，带式输送机转运站采用洒水清扫地坪，污水集中处理后达标排放。

3 智能化改造的问题探讨

3.1 自然环境限制

料场为露天料场，未进行棚化封闭，受天气影响较大，设备作业环境较差，尤其是雨季，电气、仪控设备故障较多，为保正常生产，取消了部分设备的检测装置，如跑偏检测、打滑检测，防堵检测等，限制了智能化应用，必须进行棚化、封闭。

3.2 堆场影响

斗轮堆取料机的采用，大大缩短了堆取时间，提高了工作效率，减轻了工人劳动强度。但由于原料场受总图地形限制，设计堆场偏小，堆存的原料品种多达14个，导致每个品种的堆场狭小，部分品种之间甚至无间距，无法实现回厂原料的混匀造堆功能，限制了智能化堆取料的应用。实现智能化，堆场必须要大，品种要少，避免设备频繁的往复动作，减少故障。受地形限制，目前堆场无法进行拓展，是改造的限制性环节。

3.3 含铁废物的腐蚀影响

智能化对设备和环境要求较高，不洁净环境和轨道沉降导致车辆行走抖动会使反光板靶位不准，使定位检测失去作用。料场属于回填型料场，地基不稳，沉降严重，是个难点；其次企业内的循环杂料大部分进了料场，除尘灰、污泥、氧化铁皮，钢渣等物质，扬尘大，腐蚀强，附着在设备上腐蚀设备，影响设备检测的准确性。这部分物料必须迁出料场单独进行加工，才能为智能化料场创造条件。

3.4 胶带机改造

胶带机运行存在诸多问题，不能实现安全运行，劳动效率低，生产中漏斗溜槽堵料、皮带跑偏撒料，翻板卡阻，胶带机辅助设施缺失，状态监测缺失，照明和监控辅助设施缺失，要实现智能化升级，胶带机运输系统技术升级改造是关键环节，要从最基础的地方入手，解决料斗堵塞，跑偏撒料、状态监控等难题，确保胶带机系统的安全，最终实现无人值守，使岗位人员专注于设备设施的巡检维护。

3.5 二次料场的改造

目前混匀料场的堆料机、取料机因堆场较长，环境相对较好，具备智能化升级改造条件，可实现无人操作控制，但仍需考虑采用先进的定位和测距技术对堆、取料机实施精确定位。考虑到料场未进行棚化改造，露天作业，设备故障高，还是应考虑人工干预实施远程操控，防范出现较大安全事故［2］。

4 结语

(1)从国家环保态势和超低排放政策要求看，未来必须对料场进行棚化升级改造。封闭料棚是现代综合原料场最大亮点，其关键点在于大跨度料棚封闭技术的实现与其经济合理性之间的平衡［1］，同时解决料场雨季生产的难题。

(2)从目前存在的人员年龄结构老龄化及企业招工难问题，智能化料场升级改造是必然趋势。

(3)内循环含铁废料作为原料直接配入烧结工序，铁资源处理方式比较粗糙，属于粗放型利用，存在配料、混合困难等问题，且腐蚀强，扬尘大，影响环保和设备的准确检测。料场智能化改造必须将这部分物料迁出料场，另寻地址进行单独加工处理，再进入料场使用。