引言
水泥庫普遍存在一些令人頭疼的問題，諸如水泥結塊、下料不暢、嚴重者堵塞通道，影響均化效果，最讨厭的就是死庫問題。某公司XL工廠，在水泥庫清庫後，對庫内充氣斜槽、減壓錐、均壓管重新設計和安裝，并在減壓錐進料口增加了空氣炮。技改後，水泥庫卸空率提高，均化效果提高，取得了較好的技改效果。本文對本次技改進行總結，以供參考。
01
技改前的工藝情況
XL工廠Ф15 m水泥庫内部結構如圖1，技改前運作狀态如下：
圖1 技改前水泥庫内部結構簡圖
（1）水泥庫清庫并更換斜槽帆布後，投入使用之初減壓錐各個進料口就開始堵塞，進料不均勻，卸空率逐漸變低。
（2）運作約3個月後，減壓錐大部分進料口堵塞，隻有一到兩個可以進料，卸空率降低，庫内2 500 t水泥無法放出，變成死料區。
（3）運作半年，減壓錐内時常無料，把壓縮氣通入羅茨風機氣管進行強吹處理，可以繼續下料。
（4）斜槽帆布損壞後，庫内死料更多，隻能勉強維持運作。
（5）部分水泥庫時常堵塞而無法正常發運水泥，也有個别庫已經不下料，變成死庫。
02
原因分析
2.1 水泥的水分偏高
（1）XL工廠地處四川南部，雨水豐沛，各種混合材水分較高，見表1。
表1 水泥配料組分的水分及綜合水分
圖2 水泥粉磨系統工藝流程圖
（2）該地區無天然石膏，企業所用石膏均為脫硫石膏（含水16.8%）和磷石膏（含水15.8%），結晶水脫出溫度很低。在烘幹爐内，保持溫度80 ℃，烘幹2 h，脫硫石膏脫水40%。在庫内，脫除的水分會造成水泥結塊。
（3）XL工廠水泥粉磨系統工藝條件落後（工藝流程圖見圖2），系統排水能力（入磨物料水分減去成品水泥水分）弱，主要是因為：輥壓機系統的選粉不是V型選粉機，而是滾筒篩機械選粉，外排風很少，水分無法排除；出磨水泥選粉機氣流是内循環，無外排風，水分同樣無法排除。當入磨物料水分≥3%，入庫水泥的水分就會達到1%，會加劇庫内水泥結塊。
2.2 圓庫内部相關功能結構不合理
（1）設計圖紙顯示庫内開式斜槽安裝角度是8°，而實地測量發現角度是5°。開式斜槽角度過小，對水泥的輸送能力很弱。
（2）檢查時發現開式斜槽帆布損壞嚴重，起不到流化水泥的作用，且漏下的水泥極易堵塞氣管，羅茨風機無法正常給開式斜槽供風，庫内物料得不到流化，完全靠重力流動。
（3）實際安裝的開式斜槽數量遠遠少于設計數量，僅60%，屬于典型的偷工減料，這樣造成庫内水泥達不到流态化，影響水泥出庫。
（4）減壓錐的進料孔有效尺寸是700 mm× 400 mm，過小，非常容易堵塞；完全位于庫内，一旦堵塞根本無法處理。
（5）減壓錐到庫頂收塵器無均壓管，庫底充氣羅茨風機給斜槽充氣時，所充氣體隻能通過減壓錐進料口排到庫内，而進料口始終是淹沒在水泥中，導緻放料系統處于正壓狀态。當放料到罐車時，就會冒灰，影響到周圍環境，成為企業頭疼的冒灰點。
03
技改措施
由于原材料無法更改，技改時僅針對圓庫内部相關功能不完善、結構不合理等施策。
（1）斜槽帆布容易損壞。原斜槽帆布是普通帆布，即使是用在普通斜槽上，也是兩年左右更換一次，無法适用于水泥庫内。技改時将斜槽帆布改成10 mm厚的滌綸長絲帆布，可以承受200 kPa的鼓風壓力,即使是使用壓縮空氣，該材質的斜槽帆布也不會損壞。
（2）斜槽安裝角度小。斜槽安裝角隻有5°，對應物料流速1.1 m/s，與設計值相比偏小0.7 m/s，輸送能力差。有結塊時，水泥無法正常流動，導緻不下料。原設計斜槽角度是8°，施工成5°，查閱《新型幹法水泥廠工藝設計手冊》後，我們将斜槽角度改成12°。
（3）原斜槽覆寫率隻有60%，布置稀疏（如圖3左），無斜槽區非常容易形成死料區。水分偏重的水泥會以這些死料區為根基，持續聚集，增大，甚至侵占斜槽區域。本次技改将斜槽覆寫率增到80%，斜槽間最大間隙不超過100 mm，如圖3右。
圖3 庫底斜槽分布情況
圖4 減壓錐下料口技改前後情況
（4）原減壓錐的進料口寬度700 mm，高度600 mm，厚度400 mm，安裝斜槽後有效高度隻有400 mm（如圖4左），是一個相對狹長的通道，通過量低，一旦有大塊或者潮濕物料就非常容易堵塞。
在确認結構安全後，将進料口朝上擴大400 mm，有效高度增至800 mm（如圖4右）。改造後，該下料口通過能力增大，甚至不懼怕大塊物料或者成團的潮濕物料，可避免物料堵塞導緻減壓錐内無料現象發生。
（5）該工廠水泥庫的結構是非常落後的，水泥通過減壓錐進料口進入減壓錐空腔内，空腔中心是減壓錐下料口。這種結構的庫，減壓錐進料口距離減壓錐下料口水準距離3 m，垂直距離2.1 m，一旦堵塞，沒有任何工具能夠清理減壓錐進料口（見圖1）。針對這種情況，工廠從庫外布置Ф70 mm的管道到減壓錐進料口，一頭連接配接空氣炮，一頭做成空氣炮炮口（見圖5右），随時應對減壓錐進料口堵塞事故的發生。在某個區域不下料或者下料量少的時候，就開啟空氣炮不停地轟擊進料口，一般隻要連續轟1 h，就能将進料口打通。後來改成每天都轟1 h。截止目前，沒有出現進料口堵塞的情況，初步判斷這種清堵方式是非常有效的。
圖5 技改後水泥庫内部結構簡圖
（6）清庫時，發現大量水泥都是堆積在庫壁和庫底的轉彎處，此處斜槽距離庫壁大約800 mm，變成了死料區，水泥逐漸堆積造成卸空率降低。針對這個問題，首先在布置斜槽的時候，減小斜槽和庫壁的距離，調整為100 mm，堆料風險大大降低。為了更好地預防庫壁挂料和堆積物料，在庫底和庫壁的轉彎處安裝空氣炮炮口（見圖5中），同樣是定期開啟轟擊庫壁，減少甚至杜絕了物料堆積，提高了卸空率。該庫有效庫容是6 000 t，現在可以放出5 300 t，隻有大約700 t的無效庫存，跟技改前2 500 t無效庫存相比，降低了很多。
（7）減壓錐腔體無排氣的均壓管，經過現場勘查，确定最佳位置重新制作安裝均壓管（見圖5左）。均壓管安裝後，減壓錐腔體内始終是負壓，徹底解決了水泥放散冒灰問題。
04
技改效果
（1）實作了分區下料，12個區分成6組，每次一個組下料，而且各個組下料穩定，偶爾出現堵塞，隻需要用空氣炮轟擊一段時間即可。
（2）分區下料後，水泥均化效果變好，出廠水泥穩定性變好。由圖6可以看出，在出磨水泥标準偏差維持在1.31時，技改前出庫水泥标準偏差1.17，技改後标準偏差0.70，出庫水泥穩定性提升很多。
圖6 技改前後出磨水泥和出庫水泥标準偏差的變化
（3）庫内斜槽沒有損壞，庫底充氣羅茨風機電流低，節電效果明顯。
（4）新增了均壓管，羅茨風機充到減壓錐内的氣體通過均壓管排到收塵器内，減壓錐内始終是負壓狀态，水泥放散到罐車時，無需額外的收塵器，就可以維持系統負壓。徹底解決了水泥放散冒灰問題。
（5）由于系統負壓穩定，計量轉子秤計量非常穩定，裝車時間縮短，司機不需要來回過磅。
（6）技改前，兩年左右就需要清庫一次。根據目前運作情況分析，5年内不需要清庫，節約了費用，降低了安全風險。
05
結束語
XL工廠對水泥庫内的斜槽和充氣管道進行重新設計和施工，增加了庫内空氣炮炮口，新增了減壓錐内均壓管，有效地解決了水泥庫堵料問題，減少了庫内水泥的離析，提高了均勻效果，保證了出廠水泥的均勻和穩定，縮小了死料區，避免了死庫事故的發生。值得推廣的經驗是：在水泥庫清庫後，不要簡單恢複斜槽帆布就進料，而是要針對設計缺陷進行改造。清庫花費大，安全風險大，既然已經清庫，就應利用機會想辦法徹底解決問題。
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