大型水泥钢板库在水泥厂的成功应用

叶震球

（合肥水泥研究设计院，安徽 合肥 245400）

大型水泥钢板库在水泥厂的成功应用

叶震球

（合肥水泥研究设计院，安徽 合肥 245400）

钢板库作为一种新的储存设备，其结构和原理及控制技术完全不同于传统的水泥储存 设施，是一类全新概念的高科技含量、多功能用途大型仓储库体，在中国属于首创，在国际也没无相关资料，是传统的水泥储存设备的替代品。它的设计和应用彻底解决了水泥生产企业淡季的储存以及旺季销售保证生产连续的难题，并辅以计算机智能控制从而改革并刷新了水泥储存过程的质量和控制，深受水泥企业的关注。

钢板库；混凝土库；水泥厂；应用

一、前言

随着社会的发展和科技的进步，单个钢板库的容量要求越来越大，大型钢板库结构越来越广阔应用于煤炭、粮食、水泥等行业中。就投资者而言，是决策使用大型钢板库还是传统混凝土库方面还存在一定的认识偏差，本文从大型钢板库与传统混凝土库就投资价值、使用维护以及占地面积等方面进行了分析比较，得出大型钢板库优于传统混凝土库，供相关企业参考。

钢板库的关键技术核心是库体的结构、出料技术以及智能化控制。由于地质条件和储存能力不一样，库体的基础应进行适应性设计，和传统桩基及筏板基础比较，钢板库可以节约大幅度投资。在多功能大型钢板库研发成功之前，最理想的大型钢板库其相比于传统混凝土库，性能极大提升，在一定层次上提高料的出库率和均化效果。最新计算机控制仓储多功能钢板库是在前一代库基础上进行改进，大幅度提高出库率 98～99%，均化效果更好，同时优化的结构设计，使库内存料减少，而且可以随时对设备保养、维护和更换，解决了物料遗留问题。该钢板库首先基于电脑对储料进行智能化检测和控制，使原有的靠经验管理升级到数字管理，节约人力，使仓管水平极大提高。

二、多功能钢板仓和混凝土仓比较

1、分析综合效益

例1：河南某集团公司200万t水泥粉磨站由某水泥设计院设计的直径为 15m高度为 45m的混凝土水泥储库 6个，每个储库水泥储库容量为 5500t，总容量为33000t，其土建造价如下：

(1)桩基 540根，长 26m，直径 600造价 260万元。

(2)伐板基础，造价 500万。

(3)简体及钢结构造价 640万元。

合计造价1400万元。吨水泥储量造价为 424.24元 。

例2：山东某建设有限公司筹建的30000t大型钢板库，总投资 525万元，吨投资175元。

通过以上两种库型对比，钢板库的每吨水泥节约的投资率58.75%。库底收尘器少使用 6台，出库卸料装置减少了36台套 ，总计设备投资节约 7O余万元，吨投资约21．2元 (700000／33000=21．2)。

大型钢板库库底基础为环形钢筋混凝土结构，同时 3层加强防水，混凝土含有明矾膨胀剂，防水的等级1级，防渗强度 P12级。另外其库壁和库顶采用钢板焊接，库顶的收尘器使库内始终保持负压状态。物料进入钢板库时带入空气，迫使气、料快速分离，随后形成了料柱，无产生潮湿板结条件。同时我们采取保温、防寒、防腐等等一系列措施，有效杜绝50-16O℃温差对库内影响，消除温差导致的结露问题。

传统库的料入库时，由于面积的局限，导致料层较厚，而多功能钢板库，由于截面积大，单位时间形成的布料层则较薄，同时，中心沉积的提高形成锥体，而中心增高则形成 45°左右坡度，这种坡度极大扩展进料面积，料层均匀分布。出料时库底部物料，堆积密度高，达到饱和状态，在均化力的作用下，逐渐料物均化，实现了物料出库的均化过程。这样彻底解决了多功能钢板库的出料难，可使钢板库出库清空率达到98%。而且大型钢板库内部空间大，物料自库顶入库后，有充分的时间空间进行气料分离，库内压力逐渐增大，也加快气料分离的速度和沉积密度，分离后的粉尘经过收尘器排出，同时保护了环境。

通过实践证明，大型钢板库中存放两年以上的水泥，仅有凝结时间和抗折强度指标稍有降低，其他主要性能不变，同时没有板结现象。同时通过计算机控制，实时监控，物料状态保持最佳，更方便物料的储备。采用计算机控制后，对库内流速、温度、湿度、压力、等等诸多要素自动化检测，物料进出库全面受控于计算机，将原有条件下的经验管理提升到计算机智能化的科学管理。投资较传统库节约 55%，吨储水泥成本控制 200元 以下，而且传统混凝土水泥库的基础荷载方式是地质荷载，压力强度全部负载上负荷重体，但多功能钢板库是内聚反浮作用力的环形基础，无论何种地质均有荷载能力，这种新型的荷载方式，避免了打桩的高额投资。由于不同地质情况打桩费用不一样，某些地质条件差的地方其打桩费用比建库费用还要多。而多功能钢板仓基础大部分不用打桩，简单处理即可 ，造价为混凝土库基础的 20%，而且适应所有地质条件。资料显示，传统混凝土库建设吨水泥费用在 300～450元，施工周期长；而大型钢板库吨水泥投资一般为200元左右 ，并且建设工期短，一般 3个月便可完成。库群建设可以交叉施工，工期更短。

三、使用情况

2013 我院设计的淮北某水泥有限责任公司水泥库储存车间时，业主方经过充分考察论证，与山东华建公司合作建造2座1.5万t的大型水泥钢板库。该库投用近两年来，使用效果良好，各项技术经济指标均达到了设计要求。

1、进料

大型水泥钢板库配置于由φ4.2m×13m球磨机等设备组成的双闭路粉磨系统之后。该系统粉磨P·042.5水泥的实际产量210～240t/h。出磨水泥通过提升机和空气输送斜槽，从水泥钢板库库顶中心进料口入库，在库内按人字型布料。设置在库顶的袋式除尘器可以保证库内始终处于负压状态，避免水泥粉尘跑冒。为了防止过大的负压对钢板仓造成损坏，在库顶设置了安全阀。

2、出料

水泥钢板库的出料系统由1台PLC柜控制。当中控向PLC柜发出出料指令后，PLC柜便按事先设定的充气卸料方式，通过控制电磁阀轮流向某一区或几个区送入压缩空气，压缩空气使流化棒周围的水泥呈流态化，流态化的水泥通过导料管流入中心区减压锥中，同时，当某个区卸料时，在该区的上部形成漏斗流，同时切割多层生料，起到了“平铺竖取”的均化效果。进入减压锥内的物料经充气搅拌成为活化物料，具有较好的流动性，经发送器的集料、射流作用，通过输送管进入库外的受料设备—提升机，完成钢板库的出料。当库内料位较高时，可开启设置在减压锥上的垂直下料管，使库内水泥直接流入减压锥内，以降低水泥的出库电耗。在水泥钢板库之后配置了2台8嘴回转水泥包装机（备注：包装车间和水泥库之间有水泥散装系统）。从库底出料涌管出来的水泥，通过提升机、分料器和空气输送斜槽送入 2台水泥包装机的中间仓，每台水泥包装机的实际生产能力约为100t/h。

3、技术指标

该水泥库投入运行3个月时，厂方对其主要技术指标进行了一次72h连续运行考核，结果见下表。

钢板库指标考核结果表

四、结束语

综上所述，与传统的钢筋混凝土水泥库相比，大型水泥钢板库具有单库储量大、投资省、施工周期短、操作管理方便、均化效果好、板结情况少、物料均化匀称、出库清空率高，粉尘排放少，残值回收率高等优点。但和其他新生事物一样，由于大型水泥钢板库的问世时间较短，许多人对其还不够认识和了解。笔者相信，随着大型水泥钢板库设计和功能的不断完善，其市场占有率会越来越高。

[1]魏娜，王锐.浅谈建筑混凝土施工技术[J].黑龙江科技信息，2011 （04）：43-44

[2]陈相宇. 浅论多层工业厂房的结构设计[J]. 科技致富向导， 2012

[3]申汉杰.水泥厂DCS控制系统设计[D].武汉理工大学，2013.

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1007-6344（2015）09-0010-01