葉震球

（合肥水泥研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 245400）

大型水泥鋼板庫(kù)在水泥廠的成功應(yīng)用

葉震球

（合肥水泥研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 245400）

鋼板庫(kù)作為一種新的儲(chǔ)存設(shè)備，其結(jié)構(gòu)和原理及控制技術(shù)完全不同于傳統(tǒng)的水泥儲(chǔ)存 設(shè)施，是一類全新概念的高科技含量、多功能用途大型倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)體，在中國(guó)屬于首創(chuàng)，在國(guó)際也沒(méi)無(wú)相關(guān)資料，是傳統(tǒng)的水泥儲(chǔ)存設(shè)備的替代品。它的設(shè)計(jì)和應(yīng)用徹底解決了水泥生產(chǎn)企業(yè)淡季的儲(chǔ)存以及旺季銷售保證生產(chǎn)連續(xù)的難題，并輔以計(jì)算機(jī)智能控制從而改革并刷新了水泥儲(chǔ)存過(guò)程的質(zhì)量和控制，深受水泥企業(yè)的關(guān)注。

鋼板庫(kù)；混凝土庫(kù)；水泥廠；應(yīng)用

一、前言

隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，單個(gè)鋼板庫(kù)的容量要求越來(lái)越大，大型鋼板庫(kù)結(jié)構(gòu)越來(lái)越廣闊應(yīng)用于煤炭、糧食、水泥等行業(yè)中。就投資者而言，是決策使用大型鋼板庫(kù)還是傳統(tǒng)混凝土庫(kù)方面還存在一定的認(rèn)識(shí)偏差，本文從大型鋼板庫(kù)與傳統(tǒng)混凝土庫(kù)就投資價(jià)值、使用維護(hù)以及占地面積等方面進(jìn)行了分析比較，得出大型鋼板庫(kù)優(yōu)于傳統(tǒng)混凝土庫(kù)，供相關(guān)企業(yè)參考。

鋼板庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)核心是庫(kù)體的結(jié)構(gòu)、出料技術(shù)以及智能化控制。由于地質(zhì)條件和儲(chǔ)存能力不一樣，庫(kù)體的基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)，和傳統(tǒng)樁基及筏板基礎(chǔ)比較，鋼板庫(kù)可以節(jié)約大幅度投資。在多功能大型鋼板庫(kù)研發(fā)成功之前，最理想的大型鋼板庫(kù)其相比于傳統(tǒng)混凝土庫(kù)，性能極大提升，在一定層次上提高料的出庫(kù)率和均化效果。最新計(jì)算機(jī)控制倉(cāng)儲(chǔ)多功能鋼板庫(kù)是在前一代庫(kù)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，大幅度提高出庫(kù)率 98～99%，均化效果更好，同時(shí)優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使庫(kù)內(nèi)存料減少，而且可以隨時(shí)對(duì)設(shè)備保養(yǎng)、維護(hù)和更換，解決了物料遺留問(wèn)題。該鋼板庫(kù)首先基于電腦對(duì)儲(chǔ)料進(jìn)行智能化檢測(cè)和控制，使原有的靠經(jīng)驗(yàn)管理升級(jí)到數(shù)字管理，節(jié)約人力，使倉(cāng)管水平極大提高。

二、多功能鋼板倉(cāng)和混凝土倉(cāng)比較

1、分析綜合效益

例1：河南某集團(tuán)公司200萬(wàn)t水泥粉磨站由某水泥設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的直徑為 15m高度為 45m的混凝土水泥儲(chǔ)庫(kù) 6個(gè)，每個(gè)儲(chǔ)庫(kù)水泥儲(chǔ)庫(kù)容量為 5500t，總?cè)萘繛?3000t，其土建造價(jià)如下：

(1)樁基 540根，長(zhǎng) 26m，直徑 600造價(jià) 260萬(wàn)元。

(2)伐板基礎(chǔ)，造價(jià) 500萬(wàn)。

(3)簡(jiǎn)體及鋼結(jié)構(gòu)造價(jià) 640萬(wàn)元。

合計(jì)造價(jià)1400萬(wàn)元。噸水泥儲(chǔ)量造價(jià)為 424.24元 。

例2：山東某建設(shè)有限公司籌建的30000t大型鋼板庫(kù)，總投資 525萬(wàn)元，噸投資175元。

通過(guò)以上兩種庫(kù)型對(duì)比，鋼板庫(kù)的每噸水泥節(jié)約的投資率58.75%。庫(kù)底收塵器少使用 6臺(tái)，出庫(kù)卸料裝置減少了36臺(tái)套 ，總計(jì)設(shè)備投資節(jié)約 7O余萬(wàn)元，噸投資約21．2元 (700000／33000=21．2)。

大型鋼板庫(kù)庫(kù)底基礎(chǔ)為環(huán)形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，同時(shí) 3層加強(qiáng)防水，混凝土含有明礬膨脹劑，防水的等級(jí)1級(jí)，防滲強(qiáng)度 P12級(jí)。另外其庫(kù)壁和庫(kù)頂采用鋼板焊接，庫(kù)頂?shù)氖諌m器使庫(kù)內(nèi)始終保持負(fù)壓狀態(tài)。物料進(jìn)入鋼板庫(kù)時(shí)帶入空氣，迫使氣、料快速分離，隨后形成了料柱，無(wú)產(chǎn)生潮濕板結(jié)條件。同時(shí)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(duì)庫(kù)內(nèi)影響，消除溫差導(dǎo)致的結(jié)露問(wèn)題。

傳統(tǒng)庫(kù)的料入庫(kù)時(shí)，由于面積的局限，導(dǎo)致料層較厚，而多功能鋼板庫(kù)，由于截面積大，單位時(shí)間形成的布料層則較薄，同時(shí)，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(kuò)展進(jìn)料面積，料層均勻分布。出料時(shí)庫(kù)底部物料，堆積密度高，達(dá)到飽和狀態(tài)，在均化力的作用下，逐漸料物均化，實(shí)現(xiàn)了物料出庫(kù)的均化過(guò)程。這樣徹底解決了多功能鋼板庫(kù)的出料難，可使鋼板庫(kù)出庫(kù)清空率達(dá)到98%。而且大型鋼板庫(kù)內(nèi)部空間大，物料自庫(kù)頂入庫(kù)后，有充分的時(shí)間空間進(jìn)行氣料分離，庫(kù)內(nèi)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(jīng)過(guò)收塵器排出，同時(shí)保護(hù)了環(huán)境。

通過(guò)實(shí)踐證明，大型鋼板庫(kù)中存放兩年以上的水泥，僅有凝結(jié)時(shí)間和抗折強(qiáng)度指標(biāo)稍有降低，其他主要性能不變，同時(shí)沒(méi)有板結(jié)現(xiàn)象。同時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，實(shí)時(shí)監(jiān)控，物料狀態(tài)保持最佳，更方便物料的儲(chǔ)備。采用計(jì)算機(jī)控制后，對(duì)庫(kù)內(nèi)流速、溫度、濕度、壓力、等等諸多要素自動(dòng)化檢測(cè)，物料進(jìn)出庫(kù)全面受控于計(jì)算機(jī)，將原有條件下的經(jīng)驗(yàn)管理提升到計(jì)算機(jī)智能化的科學(xué)管理。投資較傳統(tǒng)庫(kù)節(jié)約 55%，噸儲(chǔ)水泥成本控制 200元 以下，而且傳統(tǒng)混凝土水泥庫(kù)的基礎(chǔ)荷載方式是地質(zhì)荷載，壓力強(qiáng)度全部負(fù)載上負(fù)荷重體，但多功能鋼板庫(kù)是內(nèi)聚反浮作用力的環(huán)形基礎(chǔ)，無(wú)論何種地質(zhì)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(zhì)情況打樁費(fèi)用不一樣，某些地質(zhì)條件差的地方其打樁費(fèi)用比建庫(kù)費(fèi)用還要多。而多功能鋼板倉(cāng)基礎(chǔ)大部分不用打樁，簡(jiǎn)單處理即可 ，造價(jià)為混凝土庫(kù)基礎(chǔ)的 20%，而且適應(yīng)所有地質(zhì)條件。資料顯示，傳統(tǒng)混凝土庫(kù)建設(shè)噸水泥費(fèi)用在 300～450元，施工周期長(zhǎng)；而大型鋼板庫(kù)噸水泥投資一般為200元左右 ，并且建設(shè)工期短，一般 3個(gè)月便可完成。庫(kù)群建設(shè)可以交叉施工，工期更短。

三、使用情況

2013 我院設(shè)計(jì)的淮北某水泥有限責(zé)任公司水泥庫(kù)儲(chǔ)存車間時(shí)，業(yè)主方經(jīng)過(guò)充分考察論證，與山東華建公司合作建造2座1.5萬(wàn)t的大型水泥鋼板庫(kù)。該庫(kù)投用近兩年來(lái)，使用效果良好，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

1、進(jìn)料

大型水泥鋼板庫(kù)配置于由φ4.2m×13m球磨機(jī)等設(shè)備組成的雙閉路粉磨系統(tǒng)之后。該系統(tǒng)粉磨P·042.5水泥的實(shí)際產(chǎn)量210～240t/h。出磨水泥通過(guò)提升機(jī)和空氣輸送斜槽，從水泥鋼板庫(kù)庫(kù)頂中心進(jìn)料口入庫(kù)，在庫(kù)內(nèi)按人字型布料。設(shè)置在庫(kù)頂?shù)拇匠龎m器可以保證庫(kù)內(nèi)始終處于負(fù)壓狀態(tài)，避免水泥粉塵跑冒。為了防止過(guò)大的負(fù)壓對(duì)鋼板倉(cāng)造成損壞，在庫(kù)頂設(shè)置了安全閥。

2、出料

水泥鋼板庫(kù)的出料系統(tǒng)由1臺(tái)PLC柜控制。當(dāng)中控向PLC柜發(fā)出出料指令后，PLC柜便按事先設(shè)定的充氣卸料方式，通過(guò)控制電磁閥輪流向某一區(qū)或幾個(gè)區(qū)送入壓縮空氣，壓縮空氣使流化棒周圍的水泥呈流態(tài)化，流態(tài)化的水泥通過(guò)導(dǎo)料管流入中心區(qū)減壓錐中，同時(shí)，當(dāng)某個(gè)區(qū)卸料時(shí)，在該區(qū)的上部形成漏斗流，同時(shí)切割多層生料，起到了“平鋪豎取”的均化效果。進(jìn)入減壓錐內(nèi)的物料經(jīng)充氣攪拌成為活化物料，具有較好的流動(dòng)性，經(jīng)發(fā)送器的集料、射流作用，通過(guò)輸送管進(jìn)入庫(kù)外的受料設(shè)備—提升機(jī)，完成鋼板庫(kù)的出料。當(dāng)庫(kù)內(nèi)料位較高時(shí)，可開(kāi)啟設(shè)置在減壓錐上的垂直下料管，使庫(kù)內(nèi)水泥直接流入減壓錐內(nèi)，以降低水泥的出庫(kù)電耗。在水泥鋼板庫(kù)之后配置了2臺(tái)8嘴回轉(zhuǎn)水泥包裝機(jī)（備注：包裝車間和水泥庫(kù)之間有水泥散裝系統(tǒng)）。從庫(kù)底出料涌管出來(lái)的水泥，通過(guò)提升機(jī)、分料器和空氣輸送斜槽送入 2臺(tái)水泥包裝機(jī)的中間倉(cāng)，每臺(tái)水泥包裝機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力約為100t/h。

3、技術(shù)指標(biāo)

該水泥庫(kù)投入運(yùn)行3個(gè)月時(shí)，廠方對(duì)其主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了一次72h連續(xù)運(yùn)行考核，結(jié)果見(jiàn)下表。

鋼板庫(kù)指標(biāo)考核結(jié)果表

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土水泥庫(kù)相比，大型水泥鋼板庫(kù)具有單庫(kù)儲(chǔ)量大、投資省、施工周期短、操作管理方便、均化效果好、板結(jié)情況少、物料均化勻稱、出庫(kù)清空率高，粉塵排放少，殘值回收率高等優(yōu)點(diǎn)。但和其他新生事物一樣，由于大型水泥鋼板庫(kù)的問(wèn)世時(shí)間較短，許多人對(duì)其還不夠認(rèn)識(shí)和了解。筆者相信，隨著大型水泥鋼板庫(kù)設(shè)計(jì)和功能的不斷完善，其市場(chǎng)占有率會(huì)越來(lái)越高。

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1007-6344（2015）09-0010-01