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钢铁企业原料场工艺设计规范 GB 50541-2009
中华人民共和国国家标准
钢铁企业原料场工艺设计规范
Code for design of raw material yard of iron and steel plants
GB50541-2009
主编部门：中国冶金建设协会
批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期：2010年7月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第436号
关于发布国家标准《钢铁企业原料场工艺设计规范》的公告
现批准《钢铁企业原料场工艺设计规范》为国家标准，编号为GB 50541-2009，自2010年7月1日起实施。其中，第3.0.10、4.1.4、4.4.1、5.1.12、8.2.5、8.3.4、10.0.3、10.0.7（2）、11.0.5条（款）为强制性条文，必须严格执行。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
二〇〇九年十一月十一日
前言
根据原建设部《关于印发<2006年工程建设标准规范制订、修订计划（第二批）>的通知》（建标[2006]136号）要求，由中国冶金建设协会组织，中冶赛迪工程技术股份有限公司会同相关单位，制定了本规范。
在本规范的编制过程中，编制组结合我国现有钢铁企业原料场的实际情况，认真总结了各种类型原料场设计的经验，广泛征求了有关科研、设计、生产等部门和单位的意见，最后经有关部门审查定稿。
本规范共分11章和2个附录，主要内容有：总则，术语，一般规定，受料，料场，整粒，混匀，输送，取、制样，防风、防冻、解冻和自动化控制等。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，中冶赛迪工程技术股份有限公司负责具体内容的解释。
在执行本规范的过程中，请各单位注意总结经验，积累资料，并及时将有关意见和资料寄给中冶赛迪工程技术股份有限公司（重庆市渝中区双钢路一号，邮政编码：400013，电话：023-63545263），以便今后修订时参考。
本规范主编单位、参编单位、参加单位及主要起草人、主要审查人：
主编单位：中冶赛迪工程技术股份有限公司
参编单位：中冶京诚工程技术有限公司
中冶南方工程技术有限公司
中冶华天工程技术有限公司
中冶东方工程技术有限公司
中冶焦耐工程技术有限公司
中冶长天国际工程有限责任公司
中冶北方工程技术有限公司
宝钢股份宝钢分公司炼铁厂
鞍钢集团设计研究院
上海梅山钢铁股份有限公司炼铁厂
唐山钢铁设计研究院有限公司
参加单位：江西华伍起重电器（集团）有限责任公司
江阴市鹏锦机械制造有限公司
主要起草人：陈益辉 冯志秀 袁斌 李艳 徐培万 鄢起红 陈三凤 杨文桐 欧阳友寒 钱理业 赵军 陈明 那杰夫 张彦林 鲁绪松
主要审查人：张驹 郭启蛟 杨晓明 汪甦 戈正 宿光清
1 总则
1.0.1 为使钢铁企业原料场工艺设计技术先进、经济适用、节能减排、安全环保，确保企业生产，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建和改、扩建的大、中型钢铁企业原料场工程的工艺设计。
1.0.3 钢铁企业原料场工艺设计应以保障钢铁企业生产为原则，实现原料处理过程的高效、低耗。
1.0.4 本规范规定了钢铁企业原料场工艺设计的基本技术要求。当本规范与国家法律、行政法规的规定相抵触时，应按国家法律、行政法规的规定执行。
1.0.5 钢铁企业原料场工艺设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语
2.0.1 原料场 raw material yard
贮存和处理钢铁企业散状原料的场所，配备有相应的贮运和处理设施。
2.0.2 料条 stock yard
按原料品种有规则堆存物料的场地。
2.0.3 料堆 stock pile
原料堆存形成的堆积体。
2.0.4 贮存天数 storage time
某种物料在料场的有效贮量与使用该物料的生产用户每天平均需求量的比值。
2.0.5 料场操作系数 operation coefficient of stock yard
料场实际（有效）贮量与计算贮量之比值。
2.0.6 系统作业率 operation rate of system
原料场各设施每天满足生产所需的运行时间在一天中所占的比例。
2.0.7 受料 receiving
接受并卸下由船舶、火车、汽车、管道等运输的原料的工艺过程。
2.0.8 整粒 crushing and screening
进场原料经破碎筛分处理达到用户所需粒度组成的工艺过程。
2.0.9 混匀 blending
将用户所需的多种原料按目标化学成分进行均匀化处理的工艺过程，通常包括配料、纵向布料和横向取料三道工序。
3 一般规定
3.0.1 原料场工艺设计应满足焦化、烧结、球团、石灰焙烧、炼铁、炼钢、自备电站等（厂、车间）用户的需要，并应满足承担生产所需散状原料的卸、装、堆、取、贮存、处理和输送任务的需要。
3.0.2 原料场的规模宜以进入料场的原料总量划分，并应符合以下规定：
1 小型原料场：小于或等于300万t/a；
2 中型原料场：大于300万t/a至小于1000万t/a；
3 大型原料场：大于或等于1000万t/a至小于3000万t/a；
4 特大型原料场：大于或等于3000万t/a。
3.0.3 原料场总面积应包括以环绕原料场周围的道路中心为界、界内包围的占地面积。
3.0.4 在改、扩建原料场的工艺设计中，应在利用现有设施的基础上，进行物流分析，并应提出经济合理的改、扩建方案。
3.0.5 原料场防火设计应符合国家现行标准《钢铁冶金企业设计防火规范》GB 50414的规定。
3.0.6 原料场资源综合利用应符合国家现行标准《钢铁工业资源综合利用设计规范》GB 50405的规定。
3.0.7 原料场的环境保护设计应符合国家现行标准《钢铁工业环境保护设计规范》GB 50406的规定。
3.0.8 原料场各系统日最大作业时间和系统日最大作业率宜符合表3.0.8的规定。
表3.0.8各系统日最大作业时间和系统日最大作业率
3.0.9 料场操作系数，除混匀料场按一堆计算应取值1以外，其余宜取值0.75。
3.0.10原料场所有的轨道移动设备必须设置声光报警装置，轨道两端必须设限位开关及止挡器。
3.0.11 原料场地下构筑物及地下通廊宜设置通风换气设施和排水设施，物料转运部位宜设除尘或抑尘设施。
4 受料
4.1 基本要求
4.1.1 焦煤和其他原料的受料系统宜分开设置。
4.1.2 受料的带式输送机线应设置计量秤、除铁装置和取样设施。
4.1.3 地下受料槽应设防雨棚，槽壁倾角不宜小于60°。
4.1.4受料槽口必须设置金属格栅。
4.1.5 受料槽下部宜设防堵塞装置，寒冷地区受料槽的钢箅条上宜设冻块破碎设施。
4.2 船舶受料
4.2.1 与卸船机相连接的带式输送机系统能力，应为抓斗式卸船机公称能力的1.2倍～1.25倍或连续式卸船机公称能力的1.1倍。
4.2.2 码头及其栈桥的受料带式输送机的两侧（并列多条输送机线为最外两条带式输送机的外侧）宜设置防尘板。
4.3 火车受料
4.3.1 火车受料设施宜靠近料场设置。
4.3.2 火车受料设施宜配备的卸车线长度应大于1/2的列车长度。
4.3.3 火车受料设备台数及其能力，应满足在规定的时间内将同时进场的车辆全部卸完的要求。
4.3.4 铁路输入的原料量大于或等于300万t/a时，宜采用翻车机自动作业线。
4.3.5 翻车机自动作业线设计应符合以下要求：
1 应配备与翻车机能力相匹配的自动作业线。
2 受料槽的有效容量应大于3次的翻卸料量。
3 受料槽下部给料设备和与之相连接的带式输送机系统的最大能力应为翻车机公称卸车能力的1.2倍，对多品种物料使用的给料设备，其能力应可调节。
4 翻车机作业线应设独立的操作室，操作室宜设在翻车机室的进车端，进出口处应设置安全信号。
5 在翻车机室地面层的适当部位，应设翻车机作业线的现场操作箱。
6 翻车机操作室应设置工业电视对翻车机、迁车台、拨车机和推车机等设备进行监视。
7 翻车机室应设置检修用起重设备。
8 在寒冷地区，翻车机室进、出口部位宜设置热风幕。
9 在寒冷地区，应设车辆解冻库，解冻库宜靠近进车线旁侧。
10 宜设置备用机械卸车作业线或辅助卸车场地。
11 不应采用机车头进行车辆推送作业。
4.4 汽车受料
4.4.1自卸汽车受料槽的受料侧必须加设0.3m～0.5m高的钢筋混凝土挡墙。
4.4.2 受料槽屋面梁底或其他设施底部与汽车卸车时车厢顶部的最高点之间净空距离不宜小于0.6m。
4.4.3 非自卸汽车宜采用机械卸车设备卸车。
5 料场
5.1 基本要求
5.1.1 料场宜分为贮料场（包括矿石料场、副原料场）和贮煤场，宜设置贮存落地烧结矿和落地焦炭的堆场。
5.1.2 料场有效面积应为贮存原料的料条占地面积。
5.1.3 料场计算贮量应是按品种分堆后，所有料堆以理论几何形状计算的贮存量之和。
5.1.4 料场贮量计算时，原料的物料特性宜采用本规范附录A的推荐值。
5.1.5 原料贮存天数宜符合表5.1.5的规定。
表5.1.5原料贮存天数
5.1.6 料场应可贮存钢铁厂内产生的各种返回料。
5.1.7 料场内的原料应按品种分别堆存，不应混杂。
5.1.8 料场宜采用减少来料粒度偏析和成分波动的堆料方式。根据原料品种、粒度、品位波动，可采用定点、菱形、鳞状方式堆料。
5.1.9 料堆的堆位应满足作业要求，使原料输出工艺系统流程数量最少。大宗物料应至少可在2个系统进行堆取。
5.1.10 料场宜配备适当的辅助作业设备。
5.1.11 料堆堆底间宜有3m～5m的间距，料条一侧宜留2m～3.5m的检修通道。
5.1.12料场堆料区域必须做地基处理，地基应能承载最大堆料高度时的物料负荷，有压密过程的必须提出压密方案。
5.1.13 料条两侧宜设排水沟。
5.1.14 料场应设洒水抑尘设备。
5.1.15 料场外围应设环绕道路，每个料条两端宜与道路相通，进出料场的道口宜设洗车设备。
5.1.16 料场应设置满足夜间作业的照明设施。
5.1.17 贮煤场宜采用混凝土预制块地坪或下部碎石、上部煤矸石压实地坪。
5.1.18 宜优先采用堆料机、取料机和堆取料机型料场。
5.2 堆料机、取料机和堆取料机型料场
5.2.1 堆、取设备的轨道轨顶面宜高出料场地坪0.5m～2m。
5.2.2 堆、取设备两端部运行极限位置距相邻建筑物的距离，应满足设备在料场两端的正常作业和检修的要求。
5.2.3 堆、取设备在走行和回转范围内应有防碰撞措施。
5.2.4 堆、取设备应设可变速走行装置。
5.2.5 堆、取设备道床宜设置装机平台。
5.3 装卸桥、抓斗门式起重机和抓斗桥式起重机型料场
5.3.1 装卸桥及抓斗门式起重机跨度不宜大于40m。
5.3.2 地面带式输送机应布置在装卸桥或抓斗门式起重机的刚性支腿侧。
5.3.3 装卸桥和抓斗门式起重机的抓斗正常运行的最高位置应比其极限位置低0.3m～0.5m，抓斗正常运行的水平终点位置与其极限位置的距离不应小于0.5m～1.1m，料堆顶面应比抓斗提升至正常运行的最高位置张开后的下缘低0.5m。
5.3.4 装卸桥和抓斗门式起重机的大车走行轨道的轨顶面宜高出料场地坪0.3m～1m。
5.3.5 在装卸桥和抓斗门式起重机的跨度内不宣布置装、卸车线。
6 整粒
6.0.1 进入料场的原料粒度组成不满足用户要求时，宜设置整粒设施。
6.0.2 需进行破碎的原料宜设置预先筛分或检查筛分。破碎筛分设备的计算生产能力应根据实际情况加以校核。
6.0.3 破碎筛分设备进料端宜设置连续均匀给料设备。
6.0.4 振动筛的筛分效率可取85％～90％，固定筛的筛分效率可取50％～60％。
6.0.5 振动筛排料端的料层厚度，在筛矿石时不应大于筛孔直径的4倍；在筛煤时不应大于筛孔直径的3倍，且不宜超过0.15m。
6.0.6 原料流进入筛分设备的方向宜与原料在筛分设备系统上的运动方向一致，二者不宜垂直布置。
6.0.7 向破碎机给料的带式输送机线上应设除铁器。
6.0.8 向锤式或辊式破碎机给料的带式输送机应与破碎机转子中心线或辊子中心线垂直布置，带式输送机带宽应与辊子长度相匹配。
6.0.9 当设置多台破碎机而用一条带式输送机绐料时，破碎机前宜设分料装置；当设置分配料仓时，其贮存时间不宜小于1h，仓壁倾角不应小于60°，料仓宜设置防堵塞装置。
6.0.10 大型破碎机的基础宜与厂房分开，并宜直接布置在地面上。
6.0.11 破碎筛分应设除尘设施。
7 混匀
7.1 基本要求
7.1.1 新建的中型及以上原料场应设置烧结料混匀设施，改、扩建的中型及以上原料场宜设置相适应的烧结料混匀设施。
7.1.2 严寒地区宜采用室内混匀料场，台风频繁地区宜采用防风型混匀料场或室内混匀料场。
7.1.3 混匀料成品铁分波动的允许偏差范围应为±0.5％，二氧化硅波动的允许偏差范围应为±0.3％。
7.2 混匀配料槽
7.2.1 混匀配料槽的料仓数量不应少于5个，同时参与配料的物料不宜少于4个品种。
7.2.2 混匀配料槽的单个料仓容积应根据原料日使用量确定，单一品种每天加料次数不宜超过9次。
7.2.3 混匀配料槽输入系统不宜少于2个，宜在1个系统中设置大块杂物筛除设备。
7.2.4 混匀配料槽宜采用双曲线斗嘴和清堵装置。
7.2.5 混匀配料槽料仓存量宜采用称重方式计量。
7.2.6 混匀配料槽宜采用定量圆盘给料装置，其给料能力应能够根据配料要求自动调节，其系统精度不应低于±1％。
7.3 混匀料场
7.3.1 混匀料场应采用纵向平铺堆料-横向全断面取料工艺。
7.3.2 混匀料场的贮存时间宜大于或等于7d。
7.3.3 混匀料场宜采用单条2堆制、2条2堆制，也可采用2条4堆制。
7.3.4 混匀料堆宜采用人字形布料，也可采用众字形布料或人众字形混合布料方式。
7.3.5 混匀料堆宜采用变起点-延时固定终点的堆料方式。
7.3.6 混匀料堆的机械堆积层数不宜少于300层。
7.3.7 混匀料场宜设置端部料返回系统。
7.3.8 混匀取料机宜采用双斗轮式，也可采用滚筒式或刮板式。
8 输送
8.1 输送机线
8.1.1 输送机线的装载点至卸载点间宜选取最短的线路。
8.1.2 带式输送机并列机线不宜超过4条，超过4条时宜按2个机群布置，在2个机群间宜设1条单行道路。
8.1.3 向原料用户供料的输送机线上应设置计量秤。
8.1.4 向炼铁生产供应落地烧结矿、块矿、球团矿的线路上，宜设置筛分装置。向炼铁供应喷吹煤的线路上，宜设置大块筛和除铁装置。
8.1.5 喷吹煤品种超过一种时应在输送线路上设置配煤槽，槽下宜设置定量给料装置，给煤能力应能够根据配煤要求自动调节，其系统精度不应低于±1％。
8.1.6 向焦化配煤槽输煤的线路上宜设置煤一次粉碎设施。
8.1.7 向自备电站输煤的线路上宜设置异物去除装置。
8.1.8 原料场与各用户交接接口宜符合本规范附录B的要求。
8.1.9 带式输送机通廊工艺设计应符合以下要求：
1 带式输送机线与铁路、道路、水路、高压线等立交净空要求应符合国家现行有关标准的规定。
2 带式输送机线应与各种动力和能源管线保持安全距离，如场地条件许可宜将输送机线与其分别布置在道路两侧。
3 寒冷地区带式输送机宜采用封闭式通廊，并宜有保温设施；南方地区宜采用半封闭式通廊或敞开式通廊，敞开式通廊带式输送机上应设机罩。
4 长度超过100m的带式输送机，每隔70m～100m应设1个过跨梯（输送机上带有移动设备的，其移动区域除外），过跨梯下部净空高度应保证带式输送机输送量最大时不挡料。
5 带式输送机通廊倾角大于或等于6°且小于12°时，走道面应设防滑条；倾角大于或等于12°时，走道面应设踏步。倾角小于6°的通廊走道面，为混凝土结构时，可采用光面；为钢结构时，宜采用花纹钢板或钢板网。
6 设置安全栏杆的通廊走道应设踢脚板，踢脚板高度应大于或等于0.1m，外侧栏杆高度应大于或等于1.05m。敞开式通廊跨越设备、铁路、道路、河道、建（构）筑物段应设安全保护板。
7 带式输送机通廊的净空应按照国家现行标准《带式输送机工程设计规范》GB 50431的有关规定执行。
8 混凝土通廊宜采用洒水清扫，输煤的混凝土通廊宜采用水冲洗。
9 带式输送机通廊的落灰管下宜设置单行线道路。
8.1.10 带式输送机线的辅助设备配置应符合以下要求：
1 称量设备的配置应符合以下要求：
1）电子皮带秤宜安装于靠近带式输送机尾部、距最近的受料点不小于10m的位置。
2）室外安装的电子皮带秤宜设防雨棚，沿带式输送机两侧宜设防风挡板。
3）配合取样机设置的电子皮带秤宜与取样机设在同一条带式输送机上。
2 取样设备的配置应符合以下要求：
1）全流幅取样机宜设于带式输送机线的转运站处，不宜为设置取样机而增加带式输送机线的转运次数。
2）设于带式输送机头部漏斗处的头部取样机，在满足漏斗及取样机的性能要求下，应尽量降低转运高度。
3）设于带式输送机中部的勺式取样机等非全流幅取样机，不应妨碍带式输送机的正常作业。固定取样机的台架，不应妨碍带式输送机的检修和机旁走道的通行。
3 除铁器的配置应符合以下要求：
1）除铁器宜设在输送系统的起点带式输送机上，且宜设在地面输送机的上方。
2）除铁器的作业宜与所在的带式输送机联锁，其故障时不应影响带式输送机的正常作业。
4 露天带式输送机，其水平段如无机罩，且无排水措施，宜设除水装置。
5 带式输送机线宜设置干油集中润滑装置对其滚筒轴承进行润滑。
8.2 转运站
8.2.1 转运站内应有足够空间安装流程所需的工艺及辅助设备。
8.2.2 转运站应设置从顶层经各层到底层的楼梯。
8.2.3 转运站内设备四周应有走行通道，通道应满足通行安全要求。
8.2.4 转运站宜有适当的设备检修场地。
8.2.5转运站内移动带式输送机走行范围四周必须设置安全栏杆。
8.2.6 转运站内宜设置检修用起重设备及检修电源，并宜设吊装门或吊装孔，吊装孔应带盖板或防护栏杆。
8.2.7 转运站各层富裕面积较多时，宜取消部分无用区域楼板。
8.2.8 转运站可跨在道路或铁路上方，但净空要求应符合国家现行有关标准的规定。
8.3 料槽仓顶
8.3.1 料槽仓顶应设有房盖，需采暖、防潮、防雨的料槽仓顶应为全封闭式，其他使用条件下的料槽仓顶可为半封闭式。
8.3.2 料槽仓顶应设有直达地面的楼梯。
8.3.3 深料仓应设直爬梯，并在仓顶面设带盖人孔。需要观看仓内存料情况时，还应设带盖观察孔。
8.3.4料槽仓顶移动卸料设备走行范围必须设置安全栏杆；仓顶面落料口必须设安全箅条，未被设备遮盖的孔洞必须设钢盖板。
8.3.5 料槽仓顶楼板面不宜采用水冲洗，有条件时可采用吸尘器清扫。
9 取、制样
9.0.1 原料场应设置用于生产管理的机械取样设施。
9.0.2 机械取样设施的设计应符合以下要求：
1 在受料设施和混匀矿输出系统中，应设置在线原料的取样装置，且宜采用全流幅取样。
2 在铁矿石整粒系统中，整粒后合格矿入成品矿槽前宜设置全流幅取样装置，筛下粉矿入粉矿槽前宜设置非全流幅取样装置。
3 在辅助原料破碎系统中，宜设置非全流幅取样装置。
4 在焦煤输出系统中，宜设置非全流幅取样装置。
9.0.3 设置取样设施的带式输送机上宜设料流检测装置。
9.0.4 铁矿石的取样和制样方法宜按现行国家标准《铁矿石取样和制样方法》GB/T 10322.1的规定执行。
9.0.5 煤的取样方法宜按现行国家标准《商品煤样采取方法》CB/T 475的规定执行，煤的制样方法宜按现行国家标准《煤样的制备方法》GB/T 474的规定执行。
10 防风、防冻、解冻
10.0.1 沿海及多风地区的室外原料场，料堆、大型移动设备和料场地面带式输送机应采取防风措施。
10.0.2 料堆防风宜设置防风网，也可采用封闭式料场。
10.0.3露天作业的大型设备必须设置测风仪、夹轨器和锚固装置。
10.0.4 沿海及多风地区码头或料场的露天带式输送机如无机罩，则应设置防风链。
10.0.5 严寒地区的原料场应采取以下防冻措施：
1 料堆表面可喷洒防冻剂。
2 料堆表面可覆盖低水分物料或稻草（或秸秆）帘子。
3 转运站应封闭并设置采暖设施，通廊应保温。
10.0.6 严寒地区进入原料场的物料宜采用解冻库解冻，有条件的应利用工业热废气解冻。
10.0.7 车辆解冻库配置应符合以下要求：
1 解冻库单排车位不宜超过13节。
2机车车头不应通过解冻库。
3 解冻库内铁路轨枕及基础耐温能力应在130℃以上。
4 解冻库入口应设安全信号。
5 解冻库内应设置有害气体检测装置。
11 自动化控制
11.0.1 原料场应根据生产工艺要求、工厂技术及管理水平，正确选择经济实用、相互协调的电气、仪表及计算机系统。
11.0.2 原料场自动化控制系统应与用户单元的自动化水平以及工厂总体的技术装备水平相适应。
11.0.3 中、小型原料场应设置设备级控制（又称基础自动化）和监控级控制（又称过程自动化）的二级自动化控制系统，大型和特大型原料场应设置设备级控制、监控级控制以及生产管理计算机系统的三级自动化控制系统。
11.0.4 原料场自动化控制系统应实现集中操作、集中监视，应能显示各设备的状态，并能故障报警，应具备必要的报表输出功能。
11.0.5在原料场控制室必须分系统设置通过硬线直接与相关PLC连接的紧急停止开关。
11.0.6 原料场自动化控制系统宜采用中央优先的控制方式。
11.0.7 原料场可设置广播呼叫系统及自动广播系统。
11.0.8 控制系统应考虑结构的统一化和人机接口的统一化。
11.0.9 设备和软件选型应充分考虑先进性、实用性、可靠性、开放性，以及通信接口的标准化和联网能力。
11.0.10 原料场大型设备（如堆取料机、翻车机等）应具备一套机上独立的设备级控制系统，其控制水平应与主控制系统相适应，并与主控制系统有联锁接口或通信接口。混匀堆取料机宜采用中央远程控制方式。
附录A 常用散状物料特性
表A常用散状物料特性
注：表中荐用堆积角和荐用堆密度为原料场设计计算时推荐选用值。
附录B 原料场与各用户交接界面
表B原料场与各用户交接界面
本规范用词说明
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
1）表示很严格，非这样做不可的：
正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；
2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：
正面词采用“应”，反面词采用“不应”或”不得”；
3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；
4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
引用标准名录
《钢铁冶金企业设计防火规范》GB 50414
《钢铁工业资源综合利用设计规范》GB 50405
《钢铁工业环境保护设计规范》GB 50406
《带式输送机工程设计规范》GB 50431
《铁矿石取样和制样方法》GB/T 10322.1
《煤样的制备方法》GB/T 474
《商品煤样采取方法》GB/T 475
条文说明
中华人民共和国国家标准
钢铁企业原料场工艺设计规范
GB50541-2009
条文说明
制订说明
《钢铁企业原料场工艺设计规范》GB 50541-2009，经住房和城乡建设部2009年11月11日第436号公告批准发布，自2010年7月1日开始实施。为便于使用者正确理解和实施本规范，特按章、节、条编制了本规范条文说明，供使用者参考。在使用过程中如发现本条文说明有修改或补充之处，请将意见函告中冶赛迪工程技术股份有限公司。
1 总则
1.0.2 钢铁企业原料场主要用户包括炼铁、焦化、烧结、球团、炼钢、石灰焙烧、自备电站等（厂、车间），钢铁企业如需新建或改、扩建与这些用户配套的原料场，应执行本规范。
2 术语
2.0.4 原料贮存天数的确定受诸多因素（如运输方式、运输条件、运输距离以及生产条件）的影响，在进行原料场的设计计算时，一般根据钢铁企业本身的具体情况分析确定贮存天数之后，再按照各种物料的用户需求量，计算料场所需占地面积的大小。
2.0.5 料场的进料、出料一般是同时进行的，并且料场的实际（有效）贮存量难以达到全部堆满后的理论几何形状计算的贮存量，因此料场的实际（有效）贮存量是一个波动值。
2.0.6 系统作业率为该系统在保证设备安全运行前提下的作业率，是计算系统作业线的重要数据。系统作业率包括了系统设备顺序启停的时间。
2.0.9 混匀分为全料混匀和全铁料混匀，其中全料混匀是把一个用户的全部原料做混匀处理，全铁料混匀是把一个用户的全部含铁原料做混匀处理。
3 一般规定
3.0.2 为了区分原料场装备水平的层次，原料场分为小、中、大型和特大型四个档次。由于输入量的概念比较清楚，也能代表原料场的规模，所以以年输入量的数值来划分。原料场主要是满足高炉冶炼的需要，年产铁100万t的规模，所需各类原燃料约300万t。以此类推，按年产铁100万t～300万t的规模，年产铁300万t～1000万t的规模，年产铁1000万t以上的规模，换算成年需原燃料的输入量，从而划分原料场的小、中、大型和特大型四个档次，不同大小层次的原料场，其组成、布局、装备水平等的要求有所区别。
3.0.3 原料场总面积除了包括料条占地面积（即料场有效面积）以外，还包括料条之间堆、取料设备的道床占地面积，道床与料堆之间留下的必要通道占地面积，料条周围的带式输送机通廊、转运站占地面积，其他辅助设施占地面积，以及道路的占地面积等。一般计算以道路中心线为界，界内所围所有设施的占地面积即为原料场总面积；对于没有围绕道路的建、构筑物的部分，以建、构筑物或设备外缘与相邻车间的建、构筑物或设备外缘的中心线作为料场边线，计算原料场总面积。
3.0.4 本条是根据钢铁企业生产要求而提出的。改、扩建工程为节省投资，首先应挖潜利用现有设施，在物流分析基础上提出改、扩建方案。
3.0.7 在《钢铁工业环境保护设计规范》GB 50406中，不仅规定了钢铁工业环境保护的基本原则，还特别在第6.3节中规定了原料场应采取的环保措施。
3.0.8 本条根据各厂实际生产的经验，对各系统日最大作业时间作了规定，从而得出系统日最大作业率，这是计算系统作业线的重要数据。
3.0.9 本条的数据是生产实践总结的数据，由于混匀料场是一堆一取制（不论两堆制、四堆制），所以其操作系数为1。
3.0.10 本条是强制性条文，主要是防止移动设备在走行过程中造成人身伤害，或因操作失误使设备脱轨倾覆，造成财产损失。
4 受料
4.1 基本要求
4.1.1 炼焦用煤的受料及输送设施宜与矿石及其他物料分设，防止焦煤中混入矿物杂质，增加煤的灰分，降低焦炭质量。
4.1.2 受料的带式输送机线上设置计量秤，其信息用于控制和管理，但其称量值一般不作为商务结算的依据。
4.1.4 受料槽口必须设置金属格栅，是为了防止人员和设备落入，造成人身伤害和财产损失。本条为强制性条文，应严格执行。
4.3 火车受料
4.3.2 卸车线长度取决于进厂列车总长度，通常应大于1/2的列车长度，可减少机车的占用时间。
4.3.5 翻车机自动作业线设计要求。
1 翻车机自动作业线包括重车拨车机、翻车机、迁车台和空车推车机等，翻车机作业线的各个工作环节不应采用自然溜放车辆的运行作业，以避免出现溜放运行不到位或过位等事故，直接影响卸车作业，从而降低卸车能力。
3 翻车机受料槽下给料设备的能力应不小于翻车机最大翻卸能力，且宜设计成可调速，以满足翻卸不同单位体积质量物料时能定量给料的要求。
4 翻车机作业线设置独立的操作室，可对翻车机作业线系统进行控制。操作室应布置在重车线进翻车机室端瞭望条件好的一侧。
5 在翻车机室进重车端设置翻车机作业线的现场操作箱，便于安装检修翻车机或试车时操作，必要时也可以进行就地控制。
7 翻车机室起重设备一般按照检修、安装及处理车辆脱轨的需要配备，宜选用起重量为16/3.2t、20/5t的起重机。
9 寒冷地区，冬季含水的物料（洗精煤、精矿粉等）在运输途中容易冻结，冻结一般发生在车辆的底部、侧帮和顶部，造成卸车困难。为了提高卸车效率，加快车辆周转，应设车辆解冻库。
10 在翻车机空车线宜配置备用卸车装置，用于对不能用翻车机翻卸的车辆的卸车，或翻车机事故状态下使用，该卸车装置也可用于清扫翻车机翻卸后的车辆车底。备用机械卸车作业线包括卸车机、受料槽、给料设备及带式输送机等。有条件时可将备用卸车线的受料槽与汽车受料槽合一配置，使受料区布置更紧凑。
11 企业通常使用内燃机车，不采用机车头进行车辆推送作业，是为了减少投资，节约能源。
4.4 汽车受料
4.4.1 汽车受料槽的受料侧加设0.3m～0.5m高的挡墙，是为了防止卸料时汽车退入受料槽口的钢格栅面上，造成汽车倾覆和料槽格栅及槽口的损坏。本条为强制性条文，应严格执行。
5 料场
5.1.5 原料贮存天数一般根据钢铁企业的实际情况确定，运输条件好、运距短时宜取小值，以减少原料场占地面积，节约投资。
5.1.6 一些含铁成分高的高炉、转炉及轧钢的副产品，如高炉煤气重力除尘灰、钢渣、氧化铁皮等可作为烧结原料，送到原料场，替代部分精矿粉参加混匀配料，促进资源回收。
5.1.7 焦煤中每种牌号煤的煤质不同，混煤后会影响配合煤指标及焦炭质量；参加混匀的含铁原料混杂后会影响混匀大堆计划实施并影响混匀大堆质量，所以原料应分品种分别堆存，不应混杂。
5.1.11 料堆的堆底间保持足够的距离，是为了防止料堆塌堆产生混料。
5.1.12 本条为强制性条文，主要是防止原料场投产时，因堆料不规范造成地基失稳、不均匀沉降，导致相关设施的破坏。对要求料堆分期逐渐堆积的，分级数应尽量少，当地基承载能力达到规定值时，才允许进入下一级堆高。
5.1.14 料场洒水抑尘设备是为了防止干燥季节或大风天气扬起的粉尘污染周围环境，减少物料的损失。
5.1.18 堆料机、取料机和堆取料机设备机械化程度高，能连续作业，生产能力大，易于实现自动化控制，因此推荐优先采用这类型式的料场。
6 整粒
6.0.2 当原料含粉较多时，预先筛分能减少进入破碎机的原料量，提高破碎筛分的生产能力，还能防止原料过粉碎。
当原料含水分和含粉较多时，采用大孔筛预先筛分可避免堵塞破碎机（含水分较多的原料难以通过细筛孔，不宜用细孔筛进行筛分）。
当原料含粉较少时，检查筛分比预先筛分效率高，相同设备组成的破碎筛分系统产量较大。
同型号规格破碎机的生产能力因内部结构和原料物理性能不同而不同，所以在进行破碎机生产能力计算时，宜用选定制造厂提供的设备样本的处理能力乘以原料的硬度、密度、给料粒度和含水量等修正系数来校核。采用经验公式进行破碎机生产能力计算后，还应根据生产条件以及类似的原料或类似的工艺流程的生产实践数据加以校正。
6.0.3 设置连续给料设备，保证给料均匀，才能够保证破碎筛分设备正常工作和充分发挥生产能力。
6.0.4 选择筛分设备，除应考虑设备的筛分效率及生产率，还应考虑影响筛分能力的因素，即被筛分物料的粒度组成、含水量、含泥量、处理量及筛分性质（预先筛分、检查筛分或分级筛分）等。筛分效率由被筛分原料的上述特性和产品允许的含粉率决定，宜参考实际生产数据合理确定。
6.0.5 筛分设备的筛分效率，筛下物料的产量都与筛面上料层厚度有关。筛面上料层厚度超过本条规定，会降低筛下物料的产量和筛分效率。
6.0.6 料流进入筛分设备的方向与原料在筛分设备系统上的运行方向保持一致，可以使原料沿筛分设备宽度方向较均匀地给料，提高筛分效率，避免落差大的料流直接冲击筛网，延长筛网使用寿命。
6.0.7 在破碎机前的带式输送机上设置除铁器，除去物料中夹杂的铁件，可以避免破碎机受到损坏。
6.0.8 按本条规定布置，可以使进入破碎机的物料沿转子或辊子长度均匀分布，使转子上锤头或辊面在长度方向上磨损比较均匀，从而提高破碎效率。
设计时，带式输送机的宽度宜大于破碎机转子长度或辊子长度。带式输送机靠近破碎机的一端宜设置平型托辊，使带式输送机上物料宽度与破碎机转子长度或辊子长度相近。
6.0.10 大型破碎机的基础与厂房分开，直接布置在地面上，可避免厂房振动。
7 混匀
7.1 基本要求
7.1.1 目前我国新建的钢铁企业均采用建设混匀设施取代烧结精矿仓库，对稳定原料成分，提高烧结矿质量，有很好的效果。因此，新建的中型及以上原料场应设置混匀设施。但考虑到企业生产规模、原料来源不同，如果企业进厂原料品种少、成分波动小，改、扩建的中型及以上原料场也可以采用配料方式均化原料成分。
7.1.2 严寒地区的混匀料冻结后将造成混匀取料机取料困难，影响生产，因此宜采用室内混匀料场；台风频繁地区应考虑大风对堆形的破坏和细粉料扬尘问题，宜采用防风型混匀料场或室内混匀料场。
7.1.3 混匀料含铁品位波动和SiO2含量的波动，是影响炼铁生产经济效益的重要指标。实现混匀料含铁品位和碱度控制，可以有效地降低焦比和能耗。为保证混匀料质量，入槽原料含铁品位波动的允许偏差为±2％，粒度为0～10mm。原料含铁品位波动较大时，应设置预混料设施。
7.2 混匀配料槽
7.2.1 一般同时参与配料的品种数量为3个～8个，为保证混匀效果，本规范推荐同时参与配料的品种数量不宜少于4个。考虑到备用等原因，混匀配料槽料仓的数量不应少于5个。
7.2.2 混匀配料槽通常采用两种容积的配料槽，小配料槽的容积120m3～200m3，大配料槽的容积360m3～600m3，很少采用相同的容积。小容积配料槽的数量由同时参与配料的小料种数量确定，一般按1：1配置，容积取小料种的一次加料批量。大容积配料槽的数量由同时参与配料的含铁料品种数量确定，如某一品种用量很大时，可采用多槽贮存。为降低一次料场取料机的作业率，防止断料，单一品种每天加料次数不宜超过9次。
7.2.4 配料槽下锥段有矩形锥、圆锥和双曲线斗嘴。采用双曲线斗嘴，其防堵效果相对较好，推荐使用。
7.3 混匀料场
7.3.2 混匀料场贮存天数是混匀设施的主要参数，表示供给混匀料的波动周期。为减少混匀料周期性波动次数，本规范推荐混匀料贮存天数大于或等于7d。
7.3.4 混匀堆料采用人字形布料方式，堆料设备质量较轻、操作控制容易，为常用方式。根据需要也可采用众字形布料或人众字混合布料方式。
7.3.5 采用变起点-延时固定终点的堆料方式，能减少端部料量。
7.3.6 混匀料堆积层数是保证混匀效果的参数，通常混匀料堆积层数都多于300层，确定此参数可以规范混匀料堆宽度和单位堆料量的相关性，达到较好的混匀效果。
7.3.8 双斗轮式混匀取料机具有结构相对简单、质量轻、操作维护方便等优点，应用较多。
8 输送
8.1 输送机线
8.1.1 为了达到缩短输送路径和减少倒运次数的目的，可选多种型式的设备，不仅限于普通带式输送机，还有大倾角带式输送机、管状带式输送机、水平弯曲带式输送机等。
8.1.9 带式输送机通廊是带式输送机设备安装的场所，其设计应满足设备运行可靠，操作合理、安全等要求，同时应满足有关规范（如架空送电线路运行规范等）的要求。
8.1.10 带式输送机的线路辅助设备是工艺流程中的组成部分，本条文对称量、取样、除铁、除水、润滑五个方面作了规定。
电子皮带秤的安装位置离受料点的距离不小于10m，是为了减少胶带张力对电子皮带秤的影响，从而提高称量精度。
安装除铁器，是为了清除散状物料中混入的铁件，避免铁件在输送、整粒、混匀等生产过程中损坏设备。
除水装置的设置，是为了防止带式输送机上的积水进入转运站，影响作业和环境。一般除水装置设置在卸船码头、料场等无机罩的带式输送机上，在系统开车前，先放下除水装置，再开动该输送机，使雨水从输送带两侧流下。
8.2 转运站
8.2.5 移动带式输送机走行范围设置安全栏杆，是为了防止人员进入移动区域发生事故；且输送机移开后，人员易落入外露的料斗中，造成人身伤害。本条为强制性条文，应严格执行。
8.3 料槽仓顶
8.3.4 移动设备走行范围设置安全栏杆，是为了防止人员进入移动区域发生事故；设置箅条或盖板，是为了防止人员落入落料口或孔洞中，造成人身伤害。本条为强制性条文，应严格执行。
9 取、制样
9.0.1 钢铁企业原料场的取样设施主要是指机械取样设施，它是原料准备技术中的一个重要环节，适用于铁矿石、煤及其他散状物料的取样。其目的是为供需双方提供准确的物料数据，指导原料准备作业等。
9.0.2 全流幅取样所采取的样品具有代表性，宜优先使用。非全流幅取样因采取的样品代表性较差，适合原料场内部生产管理使用。
10 防风、防冻、解冻
10.0.1 沿海及多风地区在建设室外原料场时，料堆采取防风措施既保护环境又防止物料损失，大型设备采取防风措施是防止设备倾翻造成财产损失。
10.0.2 料场周围宜设置防风网，设置防风网时主要考虑以下几个因素：防风网的材质、开口率、当地的风速、粉尘的种类等。
10.0.3 露天作业的大型设备设置测风仪、夹轨器和锚固装置，是为了防止大风时设备倾翻，造成财产损失和人员伤害。本条为强制性条文，应严格执行。
10.0.6 原料解冻库主要有以下几种方式：煤气红外线、热风式、蒸汽采暖式、电加热式。采用工厂余热或工厂热废气进行解冻有利于资源节约。
10.0.7 为了便于管理和检查，车辆解冻库车位不宜过长，超过13节车辆可采用双排布置。
本条第2款机车车头不应通过解冻库，主要是因为解冻库内是高温环境或有大量的有害气体，易造成人身伤害。本款为强制性条文，应严格执行。
11 自动化控制
11.0.1 自动化控制是确保原料处理及输送系统安全、稳定生产、满足用户需求、提高劳动生产效率以及产品质量的重要手段，也是提高管理水平、能源利用效率及经济效益的有力工具。
11.0.3 原料作业设备分布区域广，自动化控制适合按照集散控制的原则构成分级控制系统，即设备级控制（基础自动化）、监控级控制（过程自动化）以及生产管理计算机系统（上级管理机）三级自动化控制系统。
1 设备级控制由工业控制PLC、I/O站点、操作台人机交互计算机（HMI操作站）、PLC之间及PLC与HMI操作站之间的通信网络和相关的通信设备、控制应用软件等组成。在距离比较远的情况下宜采取工控PLC现场总线方式设置远程I/O站点，采用多模或单模光缆实现远程站点连接至中央控制PLC。
2 监控级控制可由人机接口操作站、服务器、通信协议、通信联网设备、打印机及控制应用软件等组成，主要用于生产管理、生产报表生成和打印、流程优化、与用户进行槽位信息交换、与上级管理机联网等。
3 上级管理机负责收集、计算、统计和传输生产实绩数据，并下达生产计划。
11.0.4 原料场自动化控制系统应具备以下功能：
1 设备控制级主要采用工业控制PLC，用于原料现场信息的采集、工艺流程的联锁控制等，其具体功能包括：
1）工艺流程设备的逆料流顺序启动。
2）工艺流程设备的故障停止。
3）工艺流程设备的紧急停止。
4）多个流程同时工作。
5）工艺流程设备的顺序停止。
6）现场设备状态及检测仪器的数据采集。
2 监控级主要是人机接口操作站（Server-client结构），用于操作和监视自动化控制系统。操作站主要完成下列功能：
1）工艺流程的操作及监视。
2）工艺参数的设定。
3）工艺流程的切换功能。
4）工艺流程设备的选择和取消功能。
5）全厂设备的状态监视及确认。
6）矿槽料位实时监视。
7）电子秤瞬时值和累计值的采集和显示。
8）定量给料装置的控制和监视。
9）设备故障报警及打印。
10）生产实绩数据报表生成、打印。
11）堆/取料机运行状态的监视。
11.0.5 控制室紧急停止开关为紧急情况下停机使用，不可设置在人机接口操作站画面上，而应当通过硬线直接与相关PLC连接。本条为强制性条文，应严格执行。
11.0.6 中央优先的控制方式包括两层含义：其一，在系统设计时考虑以中央集中控制为主导方式；其二，设备进行现场单机操作前，需得到控制室授权方可进行（不属于中央集中控制的单体设备除外）。