沿海钢铁厂总图运输设计浅析

王耀峰

（中冶南方工程技术有限公司， 湖北 武汉 430223）

总图运输设计是根据国家产业政策和工程建设标准，建厂地区地理、环境、交通等条件，合理选定厂址，按照工艺要求及物料流程，统筹处理场地和安排各设施的空间位置，系统处理物流、人流、能源流和信息流的设计工作。本文从厂址选择、总平面布置、竖向布置等方面对沿海钢铁厂总图运输设计进行探讨。

1 厂址选择

伴随着资源和产品市场的国际化，新建大型钢铁联合企业厂址均选择在沿海地区。沿海布局缩短了大宗原、燃料及成品的运距，降低了运输成本，同时减小了内陆土地及环境压力。沿海钢铁基地厂址选择主要考虑的因素有自然资源、能源动力、环境条件、交通运输、市场需求、人力资源等[1]。

厂址选择是一项包括政治、经济、技术的综合性工作，必须贯彻国家建设的各项方针政策。厂址选择一般按准备工作、现场踏勘、编写报告三个阶段进行。

1.1 准备工作阶段

1）学习国家关于钢铁产业发展政策及相关的政策法规，对沿海建设钢铁厂的基本要求等。

2）按照规模要求制定厂址选择的基本原则和要求。

3）编制收集设计沿海钢铁厂的基础资料提纲。

4）了解厂址预选地各项优惠政策、土地、供水、供电资源供应等及相关的规定。

5）辅料供应基地的资源分布状况和贮量情况。

1.2 现场调研考察阶段

1）与厂址预选的有关人员交流，了解厂址预选的情况及当地对建设钢铁厂的意见。

2）现场踏勘、对照地形图核对有关联的资料，了解厂址范围内地浅海、滩涂、地形地貌等情况。

3）向各管理部门收集各项优惠政策及相关规定、市场、土地、水、电、环保、水文、历史最高、最低潮位、半日潮、全日潮以及潮流的方向和影响、水土保持、文物古迹、军事设施、交通运输、消防、气象、风向的影响、辅料资源地等基础资料（不同的厂址分别收集）。

4）初谈有关协议及意向。

1.3 编制厂址选择报告阶段

1）整理现场收集的有关资料，将现场踏勘、调查、收集的资料、意见进行归纳整理。

2）各有关专业协商收集的资料共用及通用性。

3）根据规模及产品方案，确定工艺路线及金属平衡，确定主要生产设施组成、车间的外形等。

4）编制厂址的总图方案，初估有关主要工程量、主要技术经济指标、绘制地理或区域、交通位置图。

5）进行厂址方案的比较并提出推荐意见：厂址方案比较主要从厂址所在的地理位置、区域经济发展状况；厂区用地、发展条件、用地、用海的条件；厂区的地形、高差、填挖工程量、回填土源情况；水文、气象、潮位、风向的影响；项目建设及发展与城市规划、发展的影响；厂址区域的水运建港条件、大宗原燃料泊位的大小，是否具备建设20万t级或30万t级码头工程的条件；铁路接轨、公路连接、供水、排水、供电、社会协作条件；拆迁工程量、居民搬迁等；厂址环境影响、厂址经营费用的比较；其他方面，如军事设施、文物古迹。

2 沿海钢铁厂总平面布置

总平面布置是在厂址确定后，根据生产工艺和运输的要求，并结合场地的自然条件，合理地确定拟建建筑物、构筑物、交通运输线路、工程管线、绿化等设施的平面位置，使各设施成为统一的有机整体，并与城市规划和厂外交通运输网相协调。沿海钢铁厂总平面布置考虑的因素有物流的方向（码头的位置）、自然条件、建设用地指标等。

2.1 物流与总平面布置

物流运输是企业生产的纽带，总图布置的合理与否在很大程度上取决于物流运输线路的设计。钢铁厂物流主要包括进出厂物流和厂内物流。

1）进出厂物流。进出厂物流主要包括各种原燃料的运入及成品钢材的运出。沿海钢铁厂进出厂物流运输方式主要以水运为主、铁运为辅、公路补充。总平面布置应充分发挥临海、深港、大型船只的优势，使接受厂外大宗原燃料的堆场靠近原燃料进厂方向位置，使成品车间靠近成品外运方向位置。

2）厂内物流。厂区内物流主要是各工艺单元间的生产物流。物料经综合原料场、堆场分别流向烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢及轧钢等生产单元，最后成品出厂。生产物流流向合理以及生产物流运输路线顺畅短捷是钢铁厂总平面布置的基本要求。生产物流根据工艺间关系采用不同的运输方式，包括铁路、道路、胶带机、辊道、运输链、管道等。

3）总平面布置。进出厂物流与厂内物流串联起来主导着总平面布置。沿海钢铁厂如果可利用的码头岸线长，可以使原燃料从一侧进入，成品从另一侧运出，则这种总平面为“一”字型布置。如果可利用的岸线短，可以根据岸线特点进行“U”型布置或“L”型布置。

2.2 自然条件对总平面布置的影响

自然条件包括地形、地质条件、气候条件、水文条件等。其中对总平面布置影响较大的是全年主导风向，钢铁厂铁前系统污染源较大，如综合原料场、烧结、球团、焦化、高炉等应布置在主导风向的下风侧。

2.3 严格控制建设用海用地（紧凑式总平面布置）

总平面布置的紧凑，不仅可以直接节省项目填海或占地的费用，还可以降低企业生产运行成本[2]。紧凑式总图布置的方式需要做到以下几个方面：

1）厂区功能分区明确，成组布置，联合布置。

2）积极采用新工艺，铁钢界面多种形式灵活运用。

3）优化管线布置，减小占地。

4）合理、适当预留场地，实现近期、远期的衔接，达到节约用地要求。

3 沿海钢铁厂竖向布置

沿海钢铁厂在建设时有两种建设类型：即填海造地建厂和利用沿海陆地建厂。

填海造地建厂要求海水先浅后深，具备填海建厂和建造深水港的条件，“浅”适合填海造地、建造厂区；“深”适合建深水码头、扩大航运能力。利用沿海陆地建厂主要依靠沿海的平整山丘和高地开掘深水港，如日本的住友金属的鹿岛制铁所。该厂主要厂区为高松地区300万m2的平整山丘地区，并挖掘了一条“人”字形深水航道，用于原料及产品的运输。

沿海建厂，尤其是采用“港厂结合方式”建厂，场地标高的确定是非常重要的。而确定平土标高主要考虑的因素有：

1）按国家防洪标准，设计防潮、防内涝问题，满足排水要求。

2）尽量减少土、石方量和基础工程量，做到经济合理，节省投资。

3）结合外部铁路、道路标高，做到接点平顺连接。

4 某沿海钢铁厂总图运输设计案例

南方某市规划钢铁厂选址在该市临海工业园区，区位优势明显，具有优越的港口、便捷的铁路、发达的公路外部运输条件。厂址用地由山丘、浅海、滩涂组成，其中大部分用地吹沙填海形成，其余为丘陵和山坡荒地，农田较少。厂区西侧、南侧靠海，总平面布置如图1所示。

图1 某沿海钢铁厂总平面布置及物流方向示意图

该钢铁厂总平面布置特点：

1）物料流向采用“U”型布置，无迂回折返。原料由西南面进入综合原料场、煤场，经烧结、焦化至高炉，转向炼钢和轧钢。钢材成品大部分由东向西从海上运出。

2）铁前工序布置在厂区的南面，主导风向的下风侧。钢后工序布置在厂区的北面，主导风向的上风侧。采用宽度约60 m的绿化分隔带，功能分区明确，有利厂区环境保护。

3）采用先进的工艺，流程短捷、布置紧凑。平面布置多采用联合布置形式，炼铁与炼钢紧凑布置，炼钢连铸与热轧联合布置，冷轧采用单元化成组集中布置。

5 结语

厂址选择、总平面布置、竖向布置方案的合理与否直接影响到企业建设投资效益和生产经营成本等问题，这就要求在工程设计中不断比选，不断优化，做出更优的总图。

[1]雷明.厂址选择[M].北京：科学技术文献出版社，1992.

[2]雷明.工业企业总平面设计[M].西安：陕西科学技术出版社，1998.