1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

1.1 概述

水泥是连续生产的工厂，为了避免由于外部运输的不均衡、设备之间生产能力的不平衡或者由于前后段生产工序的工作班制不同等因素造成物料供应的中断或物料滞留堆积的堵塞的现象，保证工厂生产连续均衡进行和水泥均衡出厂，以及满足市场过程中如材料、燃料、半成品、成品等质量控制的需要，水泥厂必须设置各种物料储存库（包括各种堆场、堆棚、储库、成品库等） 。

1.水泥熟料的组成

水泥熟料以石灰石和粘土为主要原料，按适当比例配制成生料，烧至部分或全部熔融，并经冷却而获得的半成品。在水泥工业中，最常用的硅酸盐水泥熟料主要化学成分为氧化钙、二氧化硅和少量的氧化铝和氧化铁。主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。硅酸盐水泥熟料加适量石膏共同磨细后，即成硅酸盐水泥。硅酸盐水泥熟料中主要以表1-1中的矿物形式存在。

表1-1 硅酸盐水泥熟料矿物组成

2．对熟料储库的要求
水泥厂熟料库的储量应与其月产量相对应。对一定的可取出和可用的容积的熟料库，其建筑、机械和电气设备基建投资应尽可能低。必须特别注意运行成本，例如为卸空熟料库所用移动式取料机，必须尽可能完全地卸空熟料库。进料和卸料设备须自动运行。熟料库须做防雨并防止冒灰，在进料过程中带入并从库内出来的空气以及坚固密闭的物料转接点需要进行除尘。
熟料库的形状受当地地形和计划的结构形式的影响。一般，熟料库的设计应使得输送路线和设备既经济又运行方便，法定的要求和建筑学的观点可能是熟料库形状的决定因素，即其外形尺寸和结构设计。

3．关于熟料库建造的几种观点

3．1结构型式和卸空率

熟料库结构型式的选择取决于所需的贮存量、可供使用的空间和土质状况、以及工艺情况及运行和基建投资。卸空率，以百分比表示，是可卸料体积与可用体积的比率。可卸料体积就是能够用装有的设备卸出的熟料的体积；可用体积是可卸料体积加上用移动式取料机才能卸出的熟料体积。

η=V₁/V₀

式中： η#8212;#8212;卸空率

V₁#8212;#8212;可卸料体积

V₀#8212;#8212;可用体积

3．2基　础

熟料库给其下部土层带来了重荷载，这是熟料库设计选择的决定性因素。仓下土层的最重要的性质包括地层缺陷的安全性、在受荷状态下的沉降性、和地表水的存在。因此在建熟料库之前必须对地基土层的性质做出评价。在不同的装填水平下对原有的相同结构形式的构筑物进行沉降测量有助于对基础土层的评价。

3．3工艺设计要求

当熟料库入料时熟料会离析，但熟料的均匀堆放对于水泥磨的稳定和最佳运行是重要的，希望相当长一段时间的熟料质量波动能够靠堆放的适当选择和卸料设备有适当的控制系统得以消除。熟料在长形库中比圆形库中或筒仓中混合得好。 几种不同类型的熟料可贮在分开的筒仓中。按类型分开可使得它们在卸出时按不同数量比率混合并满足不同的质量要求，在筒仓的卸空率较低时至少有两个库可供使用，这样由于在入料过程中产生的粉尘可以转移到正在卸空的相邻的库中去使得操作取料机的人可免受粉尘之害。圆形筒仓和圆库都靠中心入口进料，入料过程很明确并且易于监控。长形库则需要更高水平的技术，熟料库最好靠重力卸空，这种卸料方法在卸料通道没有相应的收尘系统时可以避免过量粉尘的产生。为了做到完全卸空，必须使用移动式取料机。

一般来说，储存过程应使从回转窑直接出来的熟料达到最大程度的冷却，大面积的熟料库（圆形或长形）冷却效果最好，即在库中储料的地方有较大的面积。

3．4基建费用

建一个熟料库所需的基建费用包括建筑费用和机械与电气设备费用。建筑费用包括纯建筑费用和二次费用。纯建筑费用是指从基础到顶盖的全部结构工程的费用，包括现场器材和必要的设备试运转费用。二次建筑费用是指管理服务、地基土层研究、专家评价及建筑和工程服务费用。

熟料库的机械和电气设备费用包括进料的输送费用、库的进料设备、卸料设备、出库输送设备、除尘设备、电气设备与仪器的费用。机械设备的种类和数量在很大程度上取决于现场条件，如输送路线、高差、和物料流速与温度。

4．熟料库的外形

小型的老水泥厂通常还使用敞蓬的或仅仅有顶蓬的熟料库，用这种贮库熟料在库内的输送用带有抓斗的吊车进行。这类储库的应用受到吊车系统能力的限制，最新的标准规程允许圆形筒仓的储存能力可达到大约60，000吨。对于更大量的熟料可选择几个筒仓或最好选择大筒仓或锥形圆库。

4．1圆形筒仓

这种筒仓是完全密闭的，因而满足了所有环境保护的要求，它们是由钢筋混凝土或预制钢板建成的，由于使用了单入料口，入料系统的投资达到了最少。由于底部面积相对较小，所以能达到很高的卸空率。由于熟料会在库底结块形成较陡的锥角，所以每隔几年筒仓就必须卸空一次。每个筒仓都预备有可锁紧的检修门。在特殊情况下，如果需要适用于温度高达400℃的熟料，筒仓最好由钢制成。在某些情况下钢仓可能更便宜。

4．2矩形熟料库（长形库）

这些长形库是为贮存量能达到200，000吨以上熟料而建的。因而它们适用于大型水泥厂并且对圆形筒仓在经济上有可替代性。长形库一般包含有预制的钢或混凝土的骨架结构，并且最好用四边形的金属板覆盖。这些库通常是完全封闭或底部设开口以便使库的各侧面移动式取料机都能工作。
屋顶结构的脊上装有输送设备使得物料可以沿库的长度方向连续喂入。贮库通常由装在长形卸料通道的卸料设备卸空。在这种条件下库的卸空率大约是50％，所以要把库卸空需用移动式取料机。如果有两个卸料通道或卸料通道位置较低可以使卸空率得到提高。由于要使用多个开口或一个长形槽作为入料口，所以这种库喂料的输送设备费用很高。这种库的收尘费用相应也高。

4．3带有中心圆柱的锥形圆库

带有中心圆柱的圆形库是全封闭的。因而它可以完全满足现代环境保护的要求。这种库包含有一个带有槽形出料口的中心柱，园形档土墙和钢骨架结构，骨架上用梯形的包层金属板覆盖。中心柱支撑着带有运输设备和除尘系统的台架。 圆形库使用一个到三个卸料通道，这样可使卸空率从40％上升到60％。完全卸空需要用移动式取料机。如果需要完全自动卸空也可以通过只有一个卸料通道的结构中的自动”鼹鼠”式清理机来实现。这种圆库的储存能力为80，000～100，000吨熟料。

4．4无中心圆柱的圆库

这种圆库由直径40～65m，高10～25m的增强混凝土圆柱体构成。它们具有自支撑的钢骨架结构，骨架上覆盖梯形金属板。圆柱形筒仓的喂料通过中心入料口。它们通过两个到三个卸料通道卸空并具有相对比较理想的卸空率，该卸空率可高达80％～90％，这些圆库适于储存量高达150，000吨熟料。由于总高度的减小，这类库可建在地基土层较差的地方。地耐力约500kg／m²即可。

4．5特殊的椭圆形库

两个锥形圆库结合在一起产生了储存能力为230，000吨熟料的特殊设计，实现该设计的一个主要要求是在90m#215;126m的整个面积上分布荷载。地耐力较低的比较差的地基土层需要有特殊的措施才能控制严重的沉降破坏。特殊的桥式支撑给顶盖结构的重复调整创造了条件。 两个中心塔每个直径都是12m，每个都是有4，500吨熟料的储量。这种 库有3个卸料通道，其卸空率约为60％，用移动式取料机可以达到完全 卸空。

5．库的喂料和卸料的机械输送系统

喂料：喂料设备的选择必须使之能够满足最大输送量的需要，如掉窑皮时。因而必须使其设计能力达到窑产量的1．5～2．0倍。如果用一个输送系统来输送几个回转窑生产的熟料，那么该输送系统的能力应是几台窑的额定产量的总和。通常安装在窑或冷却机下面的拉链输送机可对产量不均衡时起到一定的调整作用。但对产量较大的窑则选用板式输送机。用板式输送机是输送回转窑与熟料库之间的热熟料的普遍办法。由于熟料的高温及其磨蚀性，当空间不足使得熟料不得不垂直输送时将选用装有高耐磨链环的斗式提升机。

卸料：熟料库的卸料可用下列卸料设备的一种在单一的卸料口进行，振动槽式输送机、转动阀、或转动式弧形阀门、或通过带有斗式卸料车的连续槽或者装运设备。收尘费用在很大程度上取决于卸料系统的选择。这就是没有收尘设备的带回转阀的筒仓卸料系统被证明是很成功的原因。这些卸料设备可以用于各种形式的熟料库。它们可以与板式输送机共同使用，板式输送机靠重力从筒仓卸料部位接受熟料。这避免了熟料的自由下落，从而解释了这些卸料设备的低粉尘运行。

6．除尘设备

输送系统中的所有转送点及熟料库本身都必须除尘，新近的实践证明，在转送点会排出3，000～6，000m³／h的除尘空气，大一些的板式输送机甚至可达到12，000m³／h。一般使用以压缩空气清灰的袋收尘器。直接装在需除尘的设备上的小型除尘器也可用于给单独的点除尘。为熟料库收尘的除尘器选型取决于由于库内空气受热引起的气体体积的增加和由于空气从缝隙的渗入引起的库内含尘空气的上升。依规格的不同，密封较好的圆形筒仓需除尘的空气体积一般为12，000～20，000m³／h，而圆库则为40，000～60，000m³／h。对于有几个入料口的矩形熟料储库，安装几个总气流体积在60，000m³／h以上的除尘器比较适当。为避免管道过长，收尘器一般安置在入料口的上方。上装式除尘器由于其在外形上节省空间用在熟料库上被证明是成功的。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题主要研究熟料库的建设并提出了一些要求。本论文对熟料库的外形进行了研究比较，并对输送系统和除尘设备有所提及。

1熟料库设计时主要考虑库的有效储量和投资成本， 在同场地和同规格的条件下库的投资成本基本一致，因此库的有效储量是设计时考虑的重要因素，从而引入了卸空率来表示库的可卸料体积，

η=v₁/v₀

式中： η#8212;#8212;卸空率