大型水泥鋼板庫在水泥廠的成功應用

葉震球

（合肥水泥研究設計院，安徽 合肥 245400）

大型水泥鋼板庫在水泥廠的成功應用

葉震球

（合肥水泥研究設計院，安徽 合肥 245400）

鋼板庫作為一種新的儲存設備，其結構和原理及控制技術完全不同于傳統的水泥儲存 設施，是一類全新概念的高科技含量、多功能用途大型倉儲庫體，在中國屬于首創，在國際也沒無相關資料，是傳統的水泥儲存設備的替代品。它的設計和應用徹底解決了水泥生產企業淡季的儲存以及旺季銷售保證生產連續的難題，并輔以計算機智能控制從而改革并刷新了水泥儲存過程的質量和控制，深受水泥企業的關注。

鋼板庫；混凝土庫；水泥廠；應用

一、前言

隨著社會的發展和科技的進步，單個鋼板庫的容量要求越來越大，大型鋼板庫結構越來越廣闊應用于煤炭、糧食、水泥等行業中。就投資者而言，是決策使用大型鋼板庫還是傳統混凝土庫方面還存在一定的認識偏差，本文從大型鋼板庫與傳統混凝土庫就投資價值、使用維護以及占地面積等方面進行了分析比較，得出大型鋼板庫優于傳統混凝土庫，供相關企業參考。

鋼板庫的關鍵技術核心是庫體的結構、出料技術以及智能化控制。由于地質條件和儲存能力不一樣，庫體的基礎應進行適應性設計，和傳統樁基及筏板基礎比較，鋼板庫可以節約大幅度投資。在多功能大型鋼板庫研發成功之前，最理想的大型鋼板庫其相比于傳統混凝土庫，性能極大提升，在一定層次上提高料的出庫率和均化效果。最新計算機控制倉儲多功能鋼板庫是在前一代庫基礎上進行改進，大幅度提高出庫率 98～99%，均化效果更好，同時優化的結構設計，使庫內存料減少，而且可以隨時對設備保養、維護和更換，解決了物料遺留問題。該鋼板庫首先基于電腦對儲料進行智能化檢測和控制，使原有的靠經驗管理升級到數字管理，節約人力，使倉管水平極大提高。

二、多功能鋼板倉和混凝土倉比較

1、分析綜合效益

例1：河南某集團公司200萬t水泥粉磨站由某水泥設計院設計的直徑為 15m高度為 45m的混凝土水泥儲庫 6個，每個儲庫水泥儲庫容量為 5500t，總容量為33000t，其土建造價如下：

(1)樁基 540根，長 26m，直徑 600造價 260萬元。

(2)伐板基礎，造價 500萬。

(3)簡體及鋼結構造價 640萬元。

合計造價1400萬元。噸水泥儲量造價為 424.24元 。

例2：山東某建設有限公司籌建的30000t大型鋼板庫，總投資 525萬元，噸投資175元。

通過以上兩種庫型對比，鋼板庫的每噸水泥節約的投資率58.75%。庫底收塵器少使用 6臺，出庫卸料裝置減少了36臺套 ，總計設備投資節約 7O余萬元，噸投資約21．2元 (700000／33000=21．2)。

大型鋼板庫庫底基礎為環形鋼筋混凝土結構，同時 3層加強防水，混凝土含有明礬膨脹劑，防水的等級1級，防滲強度 P12級。另外其庫壁和庫頂采用鋼板焊接，庫頂的收塵器使庫內始終保持負壓狀態。物料進入鋼板庫時帶入空氣，迫使氣、料快速分離，隨后形成了料柱，無產生潮濕板結條件。同時我們采取保溫、防寒、防腐等等一系列措施，有效杜絕50-16O℃溫差對庫內影響，消除溫差導致的結露問題。

傳統庫的料入庫時，由于面積的局限，導致料層較厚，而多功能鋼板庫，由于截面積大，單位時間形成的布料層則較薄，同時，中心沉積的提高形成錐體，而中心增高則形成 45°左右坡度，這種坡度極大擴展進料面積，料層均勻分布。出料時庫底部物料，堆積密度高，達到飽和狀態，在均化力的作用下，逐漸料物均化，實現了物料出庫的均化過程。這樣徹底解決了多功能鋼板庫的出料難，可使鋼板庫出庫清空率達到98%。而且大型鋼板庫內部空間大，物料自庫頂入庫后，有充分的時間空間進行氣料分離，庫內壓力逐漸增大，也加快氣料分離的速度和沉積密度，分離后的粉塵經過收塵器排出，同時保護了環境。

通過實踐證明，大型鋼板庫中存放兩年以上的水泥，僅有凝結時間和抗折強度指標稍有降低，其他主要性能不變，同時沒有板結現象。同時通過計算機控制，實時監控，物料狀態保持最佳，更方便物料的儲備。采用計算機控制后，對庫內流速、溫度、濕度、壓力、等等諸多要素自動化檢測，物料進出庫全面受控于計算機，將原有條件下的經驗管理提升到計算機智能化的科學管理。投資較傳統庫節約 55%，噸儲水泥成本控制 200元 以下，而且傳統混凝土水泥庫的基礎荷載方式是地質荷載，壓力強度全部負載上負荷重體，但多功能鋼板庫是內聚反浮作用力的環形基礎，無論何種地質均有荷載能力，這種新型的荷載方式，避免了打樁的高額投資。由于不同地質情況打樁費用不一樣，某些地質條件差的地方其打樁費用比建庫費用還要多。而多功能鋼板倉基礎大部分不用打樁，簡單處理即可 ，造價為混凝土庫基礎的 20%，而且適應所有地質條件。資料顯示，傳統混凝土庫建設噸水泥費用在 300～450元，施工周期長；而大型鋼板庫噸水泥投資一般為200元左右 ，并且建設工期短，一般 3個月便可完成。庫群建設可以交叉施工，工期更短。

三、使用情況

2013 我院設計的淮北某水泥有限責任公司水泥庫儲存車間時，業主方經過充分考察論證，與山東華建公司合作建造2座1.5萬t的大型水泥鋼板庫。該庫投用近兩年來，使用效果良好，各項技術經濟指標均達到了設計要求。

1、進料

大型水泥鋼板庫配置于由φ4.2m×13m球磨機等設備組成的雙閉路粉磨系統之后。該系統粉磨P·042.5水泥的實際產量210～240t/h。出磨水泥通過提升機和空氣輸送斜槽，從水泥鋼板庫庫頂中心進料口入庫，在庫內按人字型布料。設置在庫頂的袋式除塵器可以保證庫內始終處于負壓狀態，避免水泥粉塵跑冒。為了防止過大的負壓對鋼板倉造成損壞，在庫頂設置了安全閥。

2、出料

水泥鋼板庫的出料系統由1臺PLC柜控制。當中控向PLC柜發出出料指令后，PLC柜便按事先設定的充氣卸料方式，通過控制電磁閥輪流向某一區或幾個區送入壓縮空氣，壓縮空氣使流化棒周圍的水泥呈流態化，流態化的水泥通過導料管流入中心區減壓錐中，同時，當某個區卸料時，在該區的上部形成漏斗流，同時切割多層生料，起到了“平鋪豎取”的均化效果。進入減壓錐內的物料經充氣攪拌成為活化物料，具有較好的流動性，經發送器的集料、射流作用，通過輸送管進入庫外的受料設備—提升機，完成鋼板庫的出料。當庫內料位較高時，可開啟設置在減壓錐上的垂直下料管，使庫內水泥直接流入減壓錐內，以降低水泥的出庫電耗。在水泥鋼板庫之后配置了2臺8嘴回轉水泥包裝機（備注：包裝車間和水泥庫之間有水泥散裝系統）。從庫底出料涌管出來的水泥，通過提升機、分料器和空氣輸送斜槽送入 2臺水泥包裝機的中間倉，每臺水泥包裝機的實際生產能力約為100t/h。

3、技術指標

該水泥庫投入運行3個月時，廠方對其主要技術指標進行了一次72h連續運行考核，結果見下表。

鋼板庫指標考核結果表

四、結束語

綜上所述，與傳統的鋼筋混凝土水泥庫相比，大型水泥鋼板庫具有單庫儲量大、投資省、施工周期短、操作管理方便、均化效果好、板結情況少、物料均化勻稱、出庫清空率高，粉塵排放少，殘值回收率高等優點。但和其他新生事物一樣，由于大型水泥鋼板庫的問世時間較短，許多人對其還不夠認識和了解。筆者相信，隨著大型水泥鋼板庫設計和功能的不斷完善，其市場占有率會越來越高。

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TQ172

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1007-6344（2015）09-0010-01