王海川,楊榮鑫,楊振軍
(中國-阿拉伯化肥有限公司 河北秦皇島 066003)
復合肥生產(chǎn)的質量管控主要包括產(chǎn)品單養(yǎng)分、總養(yǎng)分、水溶磷、顏色、顆??箟核閺姸?、圓潤度、溶解速率、殘渣、氯離子、粒度、水分和防結塊性能等方面。在復合肥生產(chǎn)中,有時會出現(xiàn)由于產(chǎn)品質量某一方面不符合國家標準要求而被當成廢料的情況,這無疑消耗了大量的人力、物力和財力,而如果質量管控得當,則可避免此類情況的發(fā)生。中國-阿拉伯化肥有限公司(以下簡稱中阿公司)內部一直采用比國家標準更嚴格的質量管控體系(企業(yè)標準),文中所探討的質量某方面不合格暫以企業(yè)標準為依據(jù)。
生產(chǎn)高氮肥(如硝基22- 8- 10MOP)時容易出現(xiàn)單養(yǎng)分氮含量不符合企業(yè)標準的情況,其原因是在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)洗滌系統(tǒng)洗滌液pH偏高(>5.0)的現(xiàn)象,造成系統(tǒng)氨利用率降低。因此,在高氮肥的質量管控中,為避免出現(xiàn)單養(yǎng)分氮含量不合格的情況,需從3個方面進行管控:①應使用高氮含量的硝銨磷(含氮質量分數(shù)>32%);②每隔8 h測定硝態(tài)氮含量,以檢驗硝銨磷的投料量是否充足;③生產(chǎn)前期策劃時,設定養(yǎng)分目標值時可適當降低氮養(yǎng)分含量而適當提高P2O5含量,以提高氨的利用率,如中阿公司一般將硝基22- 8- 10MOP的養(yǎng)分目標值設定為21.0- 9.0- 10.0。
高鉀肥(如硝基SOP16- 8- 20)和氮鉀肥(如尿基SOP 20- 0- 24)容易出現(xiàn)單養(yǎng)分K2O含量不合格的情況,其主要原因是高鉀肥和氮鉀肥造粒比較困難,如果造粒效果不好,雖然投入的硫酸鉀和氯化鉀量足夠,但大量的鉀會繼續(xù)滯留在系統(tǒng)中。因此在高鉀肥的質量管控中,應注意穩(wěn)定造粒工況,要求系統(tǒng)有足夠高的溫度,尤其是生產(chǎn)初期必須將系統(tǒng)溫度升至足夠高時才能投料生產(chǎn),一般高鉀肥生產(chǎn)過程中干燥機出口物料溫度需達到85 ℃以上[1]。
總養(yǎng)分高的復合肥(如硝基17- 17- 17SOP)容易出現(xiàn)總養(yǎng)分含量不合格的情況,主要從3個方面進行管控:①由于總養(yǎng)分含量高,填充料添加量很少,這要求所需的原料品質要好,否則會帶入更多的填充料。②由于填充料添加量少,硫酸的投入量就很少,而硫酸與氨的反應是系統(tǒng)反應熱的主要提供者,故需加熱系統(tǒng)提供足夠的熱量。一般生產(chǎn)硝基高養(yǎng)分復合肥時造粒機出口物料溫度在85 ℃以上,干燥機出口物料溫度在90 ℃以上;生產(chǎn)尿基高養(yǎng)分復合肥時造粒機出口物料溫度在70 ℃以上,干燥機出口物料溫度在80 ℃以上。③生產(chǎn)過程中避免加入低養(yǎng)分含量的廢料。
同一批次產(chǎn)品的顏色須均勻一致,為達到此目的可采取的措施:①生產(chǎn)過程中減少對產(chǎn)品顏色影響大的原料(如海泡石、鎂粉等)的調節(jié);若此類原料轉產(chǎn)后不再需要,則須提前停止供料。②若同一原料的不同批次顏色差異較大,則應分開存放,同一批次產(chǎn)品應盡量保證采用同一顏色的原料。③同一批次復合肥產(chǎn)品在生產(chǎn)中出現(xiàn)某一原料更換(如固體原料磷酸一銨和液體原料磷酸的更換)時,應隨時關注產(chǎn)品顏色,若產(chǎn)品顏色發(fā)生較大變化,則出料應送至廢料庫,待產(chǎn)品顏色不再變化時再向成品庫出料。
復合肥抗壓碎強度要達到企業(yè)標準應從3個方面加以控制:①在滿足系統(tǒng)水平衡和熱平衡的條件下,造粒過程中洗滌液的加入量不能多,一般為4~8 m3/h,且要善于用蒸汽進行造粒;②造粒尾氣風機變頻應適當提高(大于80%額定負荷),及時將造粒機物料的水分抽出,以提高顆粒強度;③加強水分的控制。
造粒不好、系統(tǒng)返料量太少、破碎機破碎效果和篩網(wǎng)運行狀況不理想等均會導致產(chǎn)品的圓潤度不好,故產(chǎn)品圓潤度的管控主要從以上4個方面進行控制。穩(wěn)定造粒工況、系統(tǒng)返料量控制在120 t/h以及破碎機、篩網(wǎng)等設備保持良好的運行狀態(tài),均可改善產(chǎn)品的圓潤度。
復合肥產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中加入過多的溶解速率較低的填充料,容易出現(xiàn)溶解速率不合格的情況。此種情況下應減少溶解速率低的原料的加入量,并增加產(chǎn)品溶解速率的檢查頻次。
滴灌肥和水溶肥有時會出現(xiàn)產(chǎn)品殘渣量不合格的情況,此時應增加殘渣量低的原料而減少殘渣量高的原料。如P2O5的提供者主要有磷酸、磷酸一銨(總養(yǎng)分質量分數(shù)55%、60%和72%),經(jīng)測定,殘渣量由高到低依次為55%磷酸一銨>60%磷酸一銨>一般磷酸>72%磷酸一銨,故可通過增加72%磷酸一銨的用量來減少產(chǎn)品殘渣量。
為降低成本,硫型肥(如硝基SOP15- 15- 15)的配方中會加入一定量的KCl,但KCl加入量大時容易出現(xiàn)氯離子含量超標的情況。氯離子管控的要點:①在調整K2SO4和KCl的量時,應核算氯離子含量是否超標;②K2SO4和KCl皮帶秤應在停車和發(fā)現(xiàn)不準時及時校正;③中控崗位和上料司機加強溝通,避免出現(xiàn)上錯料的情況。
粒度管控的要點:①每次停車檢修時必須檢查篩分機,發(fā)現(xiàn)有問題及時維修;②穩(wěn)定造粒工況,保證造粒機出口物料粒度不能過小;③如果連續(xù)2個樣品粒度不符合企業(yè)標準要求,則要求系統(tǒng)打全返料并用蒸汽吹掃精篩,依然不合格則停車采用蒸汽吹掃預篩[2]。
水分管控要點:①洗滌液加入量應適宜,不同品級復合肥的洗滌液加入量不同,應考慮熱平衡和水平衡。②提高系統(tǒng)溫度以保證產(chǎn)品水含量符合國家標準的要求,中阿公司企業(yè)標準規(guī)定產(chǎn)品含水質量分數(shù)<1.0%,一般生產(chǎn)硝基復合肥干燥尾氣溫度應大于95 ℃,造粒機出口物料溫度應大于90 ℃;生產(chǎn)尿基復合肥時,干燥尾氣溫度應大于80 ℃,造粒機出口物料溫度應大于70 ℃[3]。
為保證復合肥產(chǎn)品有良好的防結塊性能,除了對上述幾個指標的管控外,關鍵在于使用良好的防結塊劑,尤其是高氮肥(如硝基22- 8- 10SOP)必須選用合適的防結塊劑。中阿公司采用獨特的防結塊劑配方(包裹油+包裹粉),確保提高產(chǎn)品的防結塊性能。
質量管控的關鍵在于生產(chǎn)前期產(chǎn)品配方的制定和生產(chǎn)過程中工藝控制指標的嚴格執(zhí)行,只要對上述質量指標加以管控,就能使產(chǎn)品質量得到改善,從而生產(chǎn)出令用戶滿意的復合肥產(chǎn)品。