国家标准GB50295《水泥工厂设计规范》规定，水泥工厂中水泥库的数量应该根据水泥成品质量的检验要求、水泥品种及市场需要等条件确定，并应符合储存期规定。熟料应采用圆库储存，石膏及块状混合材料宜采用堆棚储存，粉煤灰等干粉状混合材应采用圆库储存。

水泥存储期如按7天计算，则一条5000t/d水泥生产线，按日产7500吨水泥计算，7天最多需要储存5万吨水泥，目前水泥储库的容量越来越大，直径多为8~22.5米，高度多在10~50米，甚至有高达65米，库容量也从几千吨到万吨库甚至10万吨级不等。以Φ18m×45m钢筋混凝土圆库为例，其储量为10000t，因此水泥企业至少需要配置6座储库。当水泥库料位过高、存储期过长、储库漏水、入库空气湿度大、库内外温差大、水泥库内水分控制不佳时，库内很容易出现结皮、结块，出现偏库、堵库、死库现象，导致库内有效容积下降，出料口堵塞且不稳定，自然卸空率远远低于85%的合理指标。

1 水泥储库堵库原因分析

1.1 水分过高

水泥的水分是一个重要的控制指标，是水泥储库发生堵库的重要原因，一些实践表明，出磨水泥水分含量在0.5%以下，对水泥强度影响较小；而原材料中水分含量过高，会降低出磨物料质量，造成水泥强度下降。

为此，需严格控制入磨熟料、混合材和石膏的综合水分（冬季≤1%，夏季≤2%）。进厂原料水分控制在＜10%，应在堆棚内晾晒、烘干或自然蒸发水分，做到先进先出；根据工序流程制定水分控制措施，控制入库水泥的温度低于100℃；利用库顶除尘器和库底罗茨风机对库内水泥进行持续冷却；控制料位在70%以下；并缩短水泥存储时间；做好库顶防水措施，检查库壁是否存在进水裂隙；在库内壁使用防黏附涂层。

1.2 库内结块

水泥库内结块是由于水泥在存储器内水化而导致的，结块一般有球形结块、板状结块（宽2~10厘米、厚几厘米）、片状和不规则状结块，其中球形和板状结块一般是库顶漏水导致，片状和不规则状结块水化程度低，较为疏松，可能是温差结露导致。结块较难处理，严重影响生产的连续性。

其他影响因素还包括：①出库温度过高，温度超过80℃就容易产生结块；②存储时间过长，当存储超过3周，结块就会严重；③入磨物料如石膏水分过高，脱硫石膏在粉磨过程中温度过高导致分解成吸水性很强的无水石膏，入库后吸收水分形成胶凝性强的半水石膏；④库顶除尘风机能力不足，无法及时抽走库内粉尘和水分；⑤库底冷空气入库在松动水泥的同时，也引入大量湿冷空气。

为此，可在入库斜槽增加清除结块设备，避免水泥块落入库内，还可采用降低水分、改善防水作业、提高库顶除尘器收尘风量、多点下料系统、加强倒库、人工捅料或者使用破碎阀、捅料机等机械辅助措施清理结块物。

2 水泥储库堵库的应对措施

常见的清库技术对比见下表。

2.1 人工清库

人工清库需要清库人员进入储存库内使用铁锹、镐、锄、钢钎等工具进行清理作业。由于库内劳动环境恶劣，存在高空作业、高温、高含尘、塌方、爆炸(煤粉库)等危害因素，严重威胁清库人员的安全和健康，因此清库作业容易造成人身伤亡事故的发生，是水泥厂安全事故数量最多的一项工作。

因此，人工清库作业需严格遵守AQ 2047-2012《水泥工厂筒型储运库人工清库安全规程》规定，做好事前基本工作、机具准备、备足安全防护用品、贯彻操作安全要求、监护安全要求，确保施工安全。

2.2 压缩空气助流卸料

该技术是在库内中心卸料口架设压缩空气管路，从人孔门处引入6组气路，环壁顺库底间隔安装至减压锥6个卸料口处，将人孔门处风管接头留置库外，接入压缩空气，每组气路阀门单独控制。另外，根据水泥库使用周期，定期关停罗茨风机，使用压缩空气卸料装车，保持卸料口处水泥经常流动，防止水泥长期积存结块。

2.3 遥控机械装置清库

遥控机械清库装置由液压系统、机械臂、旋转铰刀、电力锤、监控装置等组件组成，可清理减压锥水平线以上位置的库壁积料。做好准备工作后，操作人员可在库外通过监控屏幕无线操控机械装置，利用旋转铰刀由库顶向库底清理积料。

2.4 采用新型库壁材料

不同的库壁材料如砂浆、钢、涂料、防腐卷材等与水泥粉体壁摩擦角和附着力差异较大，研究表明，在水泥库内表面涂覆涂料和防腐卷材均可以起到降低水泥粉体与壁面的摩擦力和附着力。实践中，某厂通过在库壁采用纳米陶瓷防腐卷材+底漆+毛毡+面漆材料组合，实现了防粘附、易清洁的效果。

2.5 在线高压空气清堵器

该设备是一套可重复利用的水泥库清堵装置，包括清堵输送管、二氧化碳空气炮、快速安装平台，自动快速充装平台等。使用时需在水泥库壁微创开孔(直径约10cm)，然后将清堵输送管安装至需疏通的位置，之后将二氧化碳空气炮放置于清堵输送管内，远程通过起爆器完成空气炮的气体泄放，在30-40ms的时间内，液态CO₂气化体积膨胀600倍，产生260MPa以上的膨胀压力，从而疏松堵塞位置物料。该清堵器系统通过电磁阀控制器可实现中控远程操作，亦可安装PLC控制器对下料区物流流量进行实时监测，在发生下料不顺、堵塞时能自动作业，实现无人化智能清堵。

2.7 热能膨胀清堵技术

该设备技术包括泄能释放孔、聚能管、隔热桥、定压片、热膨胀剂、热能膨胀管、电源接线端子、安全防护套，使用时，用9V电流点燃储热管内的热能膨胀剂， 热量气化聚能0.5~2s后急剧膨胀，燃烧热能高压释放、释放，从而疏通堵塞物料和结皮，该技术可以适应较大温度范围，无须停机进库。

2.8 清库机器人

该机器人采用液压动力，折叠后从库顶放入库内，展开后开展清库作业，机器人可以将堵塞区域的物料转移到正常下料区域，也可以采用高冲击力的液压头击碎硬块，再转移到易排出区域。此类设备或将是未来清库设备和技术的发展方向，但其探测、感知、自学习能力还有待进一步提升。

2.9 粉流掣无动力自然整体流定量卸放技术

水泥储库在存储或卸放过程中，存在三种类型的拱，即重力拱、收缩拱和对冲拱，最终导致水泥储库的粉体硬化、缩容乃至堵塞。粉流掣系统通过打破形成结拱的力平衡，实现自然整体流卸放，使粉体库发挥正常功能。

该技术通过太极锥的设计，在水平与垂直方向均自动形成交错受力的破拱结构，以破拱消除堵塞，将单点水平出料改变为环形多层多点垂直环侧出料，降低粉体收缩度，弱化各类拱的收缩强度。当太极锥底下控制装置驱动走料后，有了锥内的上部料重与下部运转机械拖动的双重作用，锥内的粉料便能自由下卸，并产生负压内吸作用；同时，锥外粉料在物料自重的合成应力下，向心推动挤压，里应外合形成自动破拱的剪切力，又根据分层高低产生的不同粉体物性，实现环形多点料口的自动平衡补进，最终形成自适应、满填充的恒流量卸放。

通过在各地的案例实践表明，该技术取消了减压锥和气动系统，降低了卸放电耗和噪音，可远程控制，可实现多库定量搭配，提升均化效果和产品质量，同时大幅提高储库卸空率。

3 结束语

水泥储库作为保障企业生产的基本设施之一，其运行和维护是一项不容忽视的工作。企业应未雨绸缪，针对水泥储库在使用中容易出现问题的各个方面，制定预防性措施，提高水泥储库的卸放质量、效率以及卸空率。同时，面对库内挂料、结块、冲料、偏库、堵库等不正常工况，企业也要根据实际情况选择适合的清库、清堵技术，从而实现安全、稳定、高质量的生产。