王金全 李成賢

摘 要：青海云天化國際復(fù)合肥裝置從投產(chǎn)以來運(yùn)行一直不太穩(wěn)定，通過對原料輸送、造粒以及成品處理工序的工藝技術(shù)改進(jìn)，摸索總結(jié)出行之有效的辦法，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的質(zhì)量，并改善操作現(xiàn)場環(huán)境。

關(guān)鍵詞：復(fù)合肥；產(chǎn)品質(zhì)量；改進(jìn)措施

復(fù)合肥生產(chǎn)是兩種以上不同原料按一定比例粘結(jié)在一起生產(chǎn)出不同農(nóng)作物高產(chǎn)所需養(yǎng)分的肥料。生產(chǎn)化肥涉及諸如原料破碎、造粒、干燥、篩分等單元操作。在這些操作中原料預(yù)處理、造粒和冷卻篩分是同等重要的環(huán)節(jié)，需要摸索與之相配的工藝條件，合理控制各環(huán)節(jié)可獲得持續(xù)穩(wěn)定的高質(zhì)量產(chǎn)品。

1 裝置簡介

2套40萬噸/年NPK裝置采用上?？妻乳_發(fā)的熔體塔式造粒工藝，即固體原料在加熱器中加熱后，與熔融尿素在混合槽中充分混合成熔體料漿，該料漿自流入造粒機(jī)噴頭，料漿通過專用噴頭從塔頂噴淋成液滴，液滴落入造粒塔，在塔中下落過程中與上升空氣熱交換后凝結(jié)、冷卻為固體顆粒，落至塔底集料斗上。

1.1 尿基復(fù)合肥原理

用熔融尿液和磷銨、鉀肥可形成低共熔點(diǎn)化合物的特點(diǎn)，將預(yù)熱的粉狀磷銨、鉀肥與熔融尿液充分混合，經(jīng)反應(yīng)生成流動性良好熔體料漿，該料漿經(jīng)專用噴頭噴入造粒塔，在下落過程中被上升冷空氣熱冷卻固化成顆粒，從而獲得養(yǎng)分均勻、顆粒性狀良好的復(fù)混肥料。

1.2 復(fù)合肥工藝流程

熔融法脲基復(fù)合肥工藝流程分為：固體原料處理、計(jì)量、輸送、料漿制備和造粒、成品冷卻處理等工序組成。

2 影響復(fù)合肥產(chǎn)品質(zhì)量因素

復(fù)合肥生產(chǎn)的自身性質(zhì)及裝置的特殊性決定其生產(chǎn)工況受外界環(huán)境影響較為明顯，主要因素有：原料質(zhì)量，尿液溫度與濃度，噴頭孔徑，造粒機(jī)轉(zhuǎn)速，滾筒冷卻筒風(fēng)量等。

3 產(chǎn)品存在質(zhì)量問題

投產(chǎn)以來造粒時經(jīng)常出現(xiàn)起球、不成粒、扁?，F(xiàn)象，使系統(tǒng)很難較長時穩(wěn)定運(yùn)行，通過對現(xiàn)象的分析并采取措施，取得了明顯的效果。產(chǎn)品遇到的質(zhì)量問題歸納為5個方面：①產(chǎn)品養(yǎng)分波動大，②產(chǎn)品含游離尿素，③抗壓強(qiáng)度低，④產(chǎn)品易結(jié)塊，⑤設(shè)備易結(jié)疤。

4 提高質(zhì)量措施

針對高塔復(fù)合肥裝置質(zhì)量問題從優(yōu)化流程、設(shè)備改造方面采取措施，質(zhì)量得到明顯改觀。

4.1 優(yōu)化上料系統(tǒng)，縮短工藝流程

4.1.1 雙塔單泵單管送尿液提高裝置運(yùn)行獨(dú)立性和穩(wěn)定性

高塔復(fù)合肥裝置設(shè)計(jì)雙塔造粒，尿液從融熔尿素裝置蒸發(fā)系統(tǒng)經(jīng)離心泵以單塔單泵單管線送到各塔一級混合槽。此種尿液輸送方式尿液管徑小，流速低及輸送管線長使得產(chǎn)品縮二脲高；同時，尿素和復(fù)合肥裝置獨(dú)立性差，一停兩套裝置全停，互相影響大。

將雙塔雙泵雙管線（DN50夾套管、Q=24M3/h泵）改為雙塔單泵單管線（DN65夾套管、Q=50M3/h泵），并將雙塔的分支尿液管安裝流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥、溫度計(jì)、切斷閥及吹掃蒸汽從而提高尿素和復(fù)合肥裝置的獨(dú)立性和降低產(chǎn)品縮二脲含量，提高裝置的產(chǎn)能；同時方便工藝操作和市場調(diào)節(jié)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

4.1.2 簡化粉體輸送系統(tǒng)保證產(chǎn)品養(yǎng)分

高塔復(fù)合肥裝置設(shè)計(jì)的單塔原料粉體主要是鉀肥和磷銨。每種粉體原料在送到混合槽前由皮帶、斗提機(jī)、篩分、破碎、計(jì)量、混合及烘料單元操作構(gòu)成。當(dāng)粉體隨著露天堆存周期延長使粉體吸潮及結(jié)塊，多單元操作將粉體送到混合槽造成原料輸送不暢。在生產(chǎn)中，產(chǎn)品養(yǎng)分或高或低，料槳或稠或稀，裝置無法穩(wěn)定運(yùn)行，產(chǎn)品養(yǎng)分不合格。通過取掉粉體篩分、破碎、混合和烘料設(shè)備保證了原料輸送的暢通，避免粉料輸送堵料、斷料現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)均衡供料，保證產(chǎn)品養(yǎng)分。

4.2 優(yōu)化包裝系統(tǒng)，改善產(chǎn)品質(zhì)量

高塔復(fù)合肥裝置設(shè)計(jì)的包裝系統(tǒng)主要有多個皮帶、斗提機(jī)設(shè)備及篩分、散庫儲存和包裝等組成；同時復(fù)合肥和尿素在同一個地方包裝，該包裝系統(tǒng)不僅易使兩種產(chǎn)品互混，而且輸送設(shè)備多產(chǎn)生粉塵多和散庫儲存結(jié)塊現(xiàn)象發(fā)生。通過簡化成品輸送和散庫庫存流程，將造粒出塔物料通過皮帶、斗提機(jī)、兩次篩分、流化床冷卻、覆膜后去原料庫包裝使得包裝產(chǎn)品中含粉塵少，縮短散庫結(jié)塊率和避免兩種產(chǎn)品混包現(xiàn)象。

4.3 調(diào)整混合方式，改善料槳粘度

高塔復(fù)合肥裝置設(shè)計(jì)的制料槳系統(tǒng)是單級混合，即固體粉料鉀肥、磷銨及尿液，多種原料在一個混合槽中攪拌混合，尿液中的粉體通過漿式攪拌槳攪拌混合，混合料槳從混合槽上部溢流入差動式造粒機(jī)造粒。該種攪拌混合方式制的料槳不均勻，且顆粒料多造成養(yǎng)分不均勻，混合槽冒槽，同時堵塞噴頭影響裝置的運(yùn)行。通過以下幾個方面的改造，改善料槳粘度：

4.3.1 粉體分開進(jìn)槽，兩級混合攪拌

粉體料分開輸送到造粒塔，一級槽中鉀肥、返料和輔料與尿液在旋轉(zhuǎn)式攪拌器攪拌下均勻混合；混合好的料從底部溢流到二級混合槽，二級混合槽中再加入磷銨攪拌混合。通過兩次進(jìn)料、兩次攪拌混合，料槳均勻，混合槽無冒槽現(xiàn)象。

4.3.2 旋轉(zhuǎn)式攪拌漿提高料槳湍流強(qiáng)度

單級混合槽采用漿式攪拌槳，尿液中填加的鉀肥、磷銨等粉體漂浮在表面，粉體不向槽底運(yùn)動，料槳不均勻，帶干粉，生產(chǎn)產(chǎn)品外觀不圓滑。當(dāng)將漿式攪拌槳更換為旋轉(zhuǎn)式攪拌槳后，進(jìn)入混合槽中心的粉料在攪拌槳的作用下從混合槽底部向液相表面運(yùn)動，料槳中無干粉，料槳運(yùn)動強(qiáng)度增加制取的料槳較均勻。

4.3.3 造粒機(jī)雙電機(jī)變單電機(jī)控制改善粒子外觀

單級混合槽的料槳造粒是采用雙電機(jī)差動造粒機(jī)，兩臺電機(jī)分別控制布料器和噴藍(lán)。當(dāng)內(nèi)外電機(jī)轉(zhuǎn)速的差比控制不當(dāng)，則出塔物料中含雜的粉料、半顆粒多。通過將雙電機(jī)改為單電機(jī)控制造粒機(jī)轉(zhuǎn)速后，內(nèi)外電機(jī)轉(zhuǎn)速同步調(diào)整，則方便生產(chǎn)過程中造粒機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，出塔物料中粉料、半顆粒少，外觀有很大改善。

4.3.4 裝置增乳化機(jī)適應(yīng)多品種肥生產(chǎn)

單級混合槽裝置設(shè)計(jì)是無乳化機(jī)，只能生產(chǎn)高氮低鉀高低磷的復(fù)合肥。當(dāng)在二級混合槽后增加乳化劑，在乳化機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)下可以將固液比很高的料漿充分混合均勻，這樣料漿就可按照配方進(jìn)入造粒機(jī)，造出外觀美的低氮高鉀高磷復(fù)合肥。由于乳化機(jī)的增加提高了裝置的適應(yīng)性，可以生產(chǎn)多品種復(fù)合肥。

5 結(jié)論

通過優(yōu)化復(fù)合肥裝置的原料、成品輸送、包裝流程和設(shè)備改造降低裝置能耗，同時改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高市場竟?fàn)幜?。隨著企業(yè)改革的深入發(fā)展，狠抓管理、節(jié)能降耗，努力提高竟?fàn)幜?，?shí)現(xiàn)低成本運(yùn)行已成為企業(yè)的發(fā)展方向，在復(fù)合肥裝置的改造中值得借鑒和在探索。

參考文獻(xiàn)

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[2]陶珍東，鄭少華.粉體工程與設(shè)備[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

（作者單位：青海云天化國際化肥有限公司）