图1 技改前水泥库内部结构简图

（1）水泥库清库并更换斜槽帆布后，投入使用之初减压锥各个进料口就开始堵塞，进料不均匀，卸空率逐步变低。

（2）运行约3个月后，减压锥大部分进料口堵塞，只有一到两个可以进料，卸空率降低，库内2 500 t水泥无法放出，变成死料区。

（3）运行半年，减压锥内时常无料，把压缩气通入罗茨风机气管进行强吹处理，可以继续下料。

（4）斜槽帆布损坏后，库内死料更多，只能勉强维持运行。

（5）部分水泥库时常堵塞而无法正常发运水泥，也有个别库已经不下料，变成死库。

2.1 水泥的水分偏高

（1）XL工厂地处四川南部，雨水丰沛，各种混合材水分较高，见表1。

表1 水泥配料组分的水分及综合水分

图2 水泥粉磨系统工艺流程图

（2）该地区无天然石膏，企业所用石膏均为脱硫石膏（含水16.8%）和磷石膏（含水15.8%），结晶水脱出温度很低。在烘干炉内，保持温度80 ℃，烘干2 h，脱硫石膏脱水40%。在库内，脱除的水分会造成水泥结块。

（3）XL工厂水泥粉磨系统工艺条件落后（工艺流程图见图2），系统排水能力（入磨物料水分减去成品水泥水分）弱，主要是因为：辊压机系统的选粉不是V型选粉机，而是滚筒筛机械选粉，外排风很少，水分无法排除；出磨水泥选粉机气流是内循环，无外排风，水分同样无法排除。当入磨物料水分≥3%，入库水泥的水分就会达到1%，会加剧库内水泥结块。

2.2 圆库内部相关功能结构不合理

（1）设计图纸显示库内开式斜槽安装角度是8°，而实地测量发现角度是5°。开式斜槽角度过小，对水泥的输送能力很弱。

（2）检查时发现开式斜槽帆布损坏严重，起不到流化水泥的作用，且漏下的水泥极易堵塞气管，罗茨风机无法正常给开式斜槽供风，库内物料得不到流化，完全靠重力流动。

（3）实际安装的开式斜槽数量远远少于设计数量，仅60%，属于典型的偷工减料，这样造成库内水泥达不到流态化，影响水泥出库。

（4）减压锥的进料孔有效尺寸是700 mm× 400 mm，过小，非常容易堵塞；完全位于库内，一旦堵塞根本无法处理。

（5）减压锥到库顶收尘器无均压管，库底充气罗茨风机给斜槽充气时，所充气体只能通过减压锥进料口排到库内，而进料口始终是淹没在水泥中，导致放料系统处于正压状态。当放料到罐车时，就会冒灰，影响到周围环境，成为企业头疼的冒灰点。

由于原材料无法更改，技改时仅针对圆库内部相关功能不完善、结构不合理等施策。

（1）斜槽帆布容易损坏。原斜槽帆布是普通帆布，即使是用在普通斜槽上，也是两年左右更换一次，无法适用于水泥库内。技改时将斜槽帆布改成10 mm厚的涤纶长丝帆布，可以承受200 kPa的鼓风压力,即使是使用压缩空气，该材质的斜槽帆布也不会损坏。

（2）斜槽安装角度小。斜槽安装角只有5°，对应物料流速1.1 m/s，与设计值相比偏小0.7 m/s，输送能力差。有结块时，水泥无法正常流动，导致不下料。原设计斜槽角度是8°，施工成5°，查阅《新型干法水泥厂工艺设计手册》后，我们将斜槽角度改成12°。

（3）原斜槽覆盖率只有60%，布置稀疏（如图3左），无斜槽区非常容易形成死料区。水分偏重的水泥会以这些死料区为根基，持续聚集，增大，甚至侵占斜槽区域。本次技改将斜槽覆盖率增到80%，斜槽间最大间隙不超过100 mm，如图3右。

图3 库底斜槽分布情况

图4 减压锥下料口技改前后情况

（4）原减压锥的进料口宽度700 mm，高度600 mm，厚度400 mm，安装斜槽后有效高度只有400 mm（如图4左），是一个相对狭长的通道，通过量低，一旦有大块或者潮湿物料就非常容易堵塞。

在确认结构安全后，将进料口朝上扩大400 mm，有效高度增至800 mm（如图4右）。改造后，该下料口通过能力增大，甚至不惧怕大块物料或者成团的潮湿物料，可避免物料堵塞导致减压锥内无料现象发生。

（5）该工厂水泥库的结构是非常落后的，水泥通过减压锥进料口进入减压锥空腔内，空腔中心是减压锥下料口。这种结构的库，减压锥进料口距离减压锥下料口水平距离3 m，垂直距离2.1 m，一旦堵塞，没有任何工具能够清理减压锥进料口（见图1）。针对这种情况，工厂从库外布置Ф70 mm的管道到减压锥进料口，一头连接空气炮，一头做成空气炮炮口（见图5右），随时应对减压锥进料口堵塞事故的发生。在某个区域不下料或者下料量少的时候，就开启空气炮不停地轰击进料口，一般只要连续轰1 h，就能将进料口打通。后来改成每天都轰1 h。截止目前，没有出现进料口堵塞的情况，初步判断这种清堵方式是非常有效的。

图5 技改后水泥库内部结构简图

（6）清库时，发现大量水泥都是堆积在库壁和库底的转弯处，此处斜槽距离库壁大约800 mm，变成了死料区，水泥逐步堆积造成卸空率降低。针对这个问题，首先在布置斜槽的时候，减小斜槽和库壁的距离，调整为100 mm，堆料风险大大降低。为了更好地预防库壁挂料和堆积物料，在库底和库壁的转弯处安装空气炮炮口（见图5中），同样是定期开启轰击库壁，减少甚至杜绝了物料堆积，提高了卸空率。该库有效库容是6 000 t，现在可以放出5 300 t，只有大约700 t的无效库存，跟技改前2 500 t无效库存相比，降低了很多。

（7）减压锥腔体无排气的均压管，经过现场勘查，确定最佳位置重新制作安装均压管（见图5左）。均压管安装后，减压锥腔体内始终是负压，彻底解决了水泥放散冒灰问题。

（8）未设置辅助水泥流动的清堵装置。通常，人们认为解决这一问题的唯一措施就是安装侵入式或破坏性的清仓设备，如空气炮、吹灰器、外部振打 电机、气锤等。甚至最终不得不采用危险系数极高的人工入仓清理，这一措施通常需要花费企业大量的成本和时间，必须由具备相关资质的公司和受过专业培训人员，严 格执行相关安全措施进行清理。所有的这些措施，不仅占用企业高昂的成本和大量的停机时间，而且实际上对工厂及设备造成了永久性损害。

图6 AC声波安装于项目

针对这一问题，有更好的解决方案-AC声波清理系统。AC声波清理系统经济高效，而且几乎免维护。不同于其他需要在停机后进行清理的措施，AC声波清理系统伴随着正常生产而运行，自动进行持续的清理工作。系统可以定期运行，也可以与系统的正常工作周期（调班和倒班）相一致。从根源上， 避免了物料流动问题的发生，节省企业成本。

图7 AC声波清理效果

（1）实现了分区下料，12个区分成6组，每次一个组下料，而且各个组下料稳定，偶尔出现堵塞，只需要用空气炮轰击一段时间即可。

（2）分区下料后，水泥均化效果变好，出厂水泥稳定性变好。由图6可以看出，在出磨水泥标准偏差维持在1.31时，技改前出库水泥标准偏差1.17，技改后标准偏差0.70，出库水泥稳定性提升很多。

图8 技改前后出磨水泥和出库水泥标准偏差的变化

（3）库内斜槽没有损坏，库底充气罗茨风机电流低，节电效果明显。

（4）新增了均压管，罗茨风机充到减压锥内的气体通过均压管排到收尘器内，减压锥内始终是负压状态，水泥放散到罐车时，无需额外的收尘器，就可以维持系统负压。彻底解决了水泥放散冒灰问题。

（5）由于系统负压稳定，计量转子秤计量非常稳定，装车时间缩短，司机不需要来回过磅。

（6）技改前，一年左右就需要清库一次。根据目前运行情况分析，5年内不需要清库，节约了费用，降低了安全风险。

XL工厂对水泥库内的斜槽和充气管道进行重新设计和施工，增加了库内空气炮炮口，新增了减压锥内均压管，有效地解决了水泥库堵料问题，减少了库内水泥的离析，提高了均匀效果，保证了出厂水泥的均匀和稳定，缩小了死料区，避免了死库事故的发生。值得推广的经验是：在水泥库清库后，不要简单恢复斜槽帆布就进料，而是要针对设计缺陷进行改造。清库花费大，安全风险大，既然已经清库，就应利用机会想办法彻底解决问题。