師華東，王凱，張波

1 引言

水泥廠一般設有兩個配料站，即原料配料站和水泥配料站。原料配料站料倉中通常有石灰石、粘土、鐵質(zhì)校正原料等物料。水泥配料站料倉中通常有石膏、熟料、粉煤灰、礦渣等物料。當粘土、粉煤灰、石膏等物料的含水量高時，料倉易出現(xiàn)板結(jié)、起拱、堵料等現(xiàn)象。一旦配料站料倉出現(xiàn)下料不暢或堵料等情況時，皮帶秤計量就會發(fā)生變化，進而影響生料配比，造成生料率值發(fā)生變化，水泥熟料質(zhì)量下降。人工捅料解決此問題，費時費力，且效果不好。本文通過在配料站下部采用振動料斗，在線解決了粘濕物料下料不暢的問題。

2 常見料倉防堵設計

水泥廠的配料倉一般有鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)兩種形式，為了便于清堵和維護，兩種形式的配料倉下部一般均采用鋼料斗，如圖1a所示。

目前，大部分水泥廠均采用此種設計，下料斗與配料倉保持一定距離，配料倉深入下料斗100～400mm，之間保留有100～300mm的縫隙，以方便人工捅料。但人工捅料費時費力，不利于水泥企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

3 帶振動料斗下料倉的設計

如圖1b和圖2所示，振動料斗由機架、振動彈簧、振動電機組成。機架與上部配料倉和下部料斗相連接，機架上安裝有振動彈簧，料斗上安裝有振動電機。接通電源后，振動電機的振動帶動振動彈簧產(chǎn)生共振，從而使振動料斗整體振動，繼而使粘濕物料順利通過。雖然振動料斗通過機架與上面配料倉連接，但振動料斗的振動不會引起配料倉強烈振動，這是因為配料倉的自重和料重能夠抵消大部分連帶振動。此種設計效果明顯優(yōu)于直接在料倉上加振動電機。直接加振動電機只能實現(xiàn)振動電機附近物料的振動，而振動料斗能夠?qū)崿F(xiàn)整個料斗的振動；另外，直接加振動電機也有損與之上下連接的設備。振動料斗與上部的配料倉和下部的棒閥彼此之間有一定距離，棒閥采用方口圓法蘭，安裝時需對裝置之間的縫隙用防塵布密封，以滿足環(huán)保要求。

4 振動料斗設計選型

振動電機功率是振動料斗選型設計的關鍵，振動料斗選型流程是：料斗容積→物料重量→容重荷載→激振力→電機功率。大部分廠家提供的振動電機選型數(shù)據(jù)見表1。

由表1可知，振動電機的選取與激振力的大小有關，激振力來源于料斗的容積和物料的密度。對表1數(shù)據(jù)進行非線性回歸（圖3），建立激振力與容重荷載的對應關系如下：

式中：

Y——激振力

X——容重荷載

圖1 常規(guī)下料斗與防堵下料斗對比圖

圖2 振動料斗示意圖

表1 廠家提供的振動電機選型數(shù)據(jù)*

圖3 容重荷載與激振力的關系

式中：

R2——相關系數(shù)[1]

相關系數(shù)R2越大，越接近于1，說明曲線的回歸精度越高，曲線擬合的越好，方程的準確度越高。

選型時只要知道料斗容積和物料密度，就能算出容重荷載，把容重荷載代入公式（1），即可得出激振力，進而選擇適用的電機。用此方法進行電機的選型設計較為精確、便捷、直觀。

5 結(jié)語

常規(guī)設計的下料斗需人工捅料進行清堵，費時費力且效果不好。采用振動料斗設計較好地解決了粘濕物料堵料的問題，一點心得，供水泥同仁參考。