高塔造粒复合肥生产装置混合槽技改总结

Technical Reform Summary of Mixing Tank in Tower Granulation Compound Fertilizer Production Unit

赵应 Ying ZHAO , 张湘磷 Xianglin ZHANG , 韦秀林 Xiulin WEI

贵州开磷息烽合成氨有限责任公司贵州息烽 551109 Xifeng Ammonia Co., Ltd. of Guizhou Kailin 〔Group〕 Co., Ltd., Xifeng 551109, China

摘要：

针对原高塔造粒复合肥生产装置混合槽有效容积小、物料进入混合槽落差大、搅拌电动机功率不足而导致物料混合不均匀、产品成形率低、返料量大的缺陷，采取了相应的改造措施(增设刮板输送机、更换大功率电动机、增设旋风除尘器回收粉尘等)。改造实施后，有效改善了生产现场环境、提高了产品的产量和质量、降低了生产成本，进而增强了企业的市场竞争能力。

关键词：

高塔造粒; 混合槽; 技改总结;

Abstract：

Aiming at the defects of small effective volume of mixing tank, the height differences of the material into the mixing tank is large, insufficient power of stirring motor in original tower granulation compound fertilizer production unit, leads to uneven mixing of materials, low product molding rate and large amount of material returned, the corresponding modification measures are taken (adding scraper conveyor, replacing the high power motor, and adding cyclone dust collector to recovery dust, etc.). After the implementation of the transformation, the production site environment is effectively improved, the output and quality of products are improved, the production cost is reduced, and the market competitiveness of the enterprise is enhanced.

Keyword：

tower granulation; mixing tank; technical reform summary;

贵州开磷息烽合成氨有限责任公司拥有高塔复合肥生产能力600 kt/a，系由2套2×150 kt/a双塔装置(1^#和2^#装置)所组成，分别于2012年10月和2014年9月投料试车和开车，其中2^#装置在1^#装置的基础上进行了多处改进和优化。

在实际运行过程中发现，1^#装置的高塔塔上混合槽有效容积小(仅6.5 m³)、电机功率不足，在生产高浓度配方复合肥产品时，因物料混合不均匀，出现了一系列的问题：产品粒子成形率低，返料量增大；增大了料浆黏塔壁的概率；塔底收料斗上易积料；冷却、筛分等后系统易堵塞；料浆黏度过大，搅拌装置负荷重，电流超标，造成7台变频器和超过10台电机损毁。针对存在的问题，决定对1^#装置的第2座高塔上的混合槽实施改造。

1 工艺流程

改造前后高塔复合肥生产装置工艺流程如图 1所示(实线为原流程，虚线为技改新增)。

图 1

改造前后高塔复合肥生产装置工艺流程

尿素溶液或硝酸铵溶液通过溶液泵送至塔上一、二级混合槽，与经过原料计量秤精准计量后的磷酸盐、钾盐、填充物充分混合均匀，得到的料浆通过差动式造粒机的喷孔均匀喷洒而形成小液滴，液滴在高塔内下降过程中与塔内上升的空气逆流接触换热，液滴逐渐从熔融状态冷却至固体状态，在塔下收集皮带内得到复合肥颗粒，再经冷却、筛分、包膜、包装得到颗粒复合肥产品。

2 改造内容

(1) 原一级混合槽上塔斗式提升机的出口端直接进入一级混合槽，中间无缓冲装置且落差达7 m；二级混合槽上塔斗式提升机出口端直接伸入二级混合槽内，落差高达13 m。由于落差大、缺乏缓冲装置，粉料进入各级混合槽内会溅起大量的粉尘，造成现场操作环境恶化，操作人员巡检积极性不高，导致混合槽内的积料不能被及时发现和清理。针对此问题，将2台长度为4.0 m的刮板输送机分别放置于一级混合槽操作层平台和上楼层平台上，拆除原有部分粉料溜管，分别连接对应的斗式提升机和刮板输送机，原有的操作钢平台进行相应的延伸改造。

(2) 原一、二级混合槽搅拌装置功率偏小(22 kW)，在生产高浓度复合肥产品时易跳车，为此采用电动机功率为30 kW的搅拌装置进行替换，搅拌桨一并更换，替换下来的22 kW电动机作为备用电动机。

(3) 将一、二级混合槽原有DN 200 mm的混合槽放空管更换为DN 400 mm的直管，粉尘单独排放后在高塔顶部汇合，然后进入1台新增的旋风除尘器，收集的粉料返回2^#刮板输送机进入二级混合槽，旋风除尘器出口的达标废气通过设置在尾端的除尘风机(电动机功率5.5 kW)强制抽风排放。

(4) 乳化机机架和二级混合槽平台适当加以改造，以便于乳化机检修。原蒸汽加热管道、蒸汽冷凝液和其他公用工程配管形式保持不变。

3 改造时间安排

因刮板输送机的采购周期为20 d，故项目总工期计划为35 d(图 2)，其中：前期平台安装、原管道拆除(含除尘风机)在10 d内完成，混合槽搅拌桨在5 d内拆除，除尘风机和旋风除尘器在5 d内完成安装，搅拌装置、附属管道和刮板输送机计划安装时间为10 d，系统吹扫试运行为5 d。

图 2

混合槽及配套设备改造时间进度

4 改造效果

4.1 除尘粉料的回收利用

增设刮板输送机后，进入一、二级混合槽的粉料落差分别减小至2.6 m和2.8 m，混合槽内飘散的粉尘得到有效控制，操作平台上基本无异味。混合槽内积料情况得到改善，操作人员能及时发现和处理；混合槽顶盖再未发生积料现象。

原除尘系统每月须清理1次，每次回收的粉料超过20 t，由于回收的粉料未能及时投入系统，造成粉料吸潮不能正常使用。技改后经旋风除尘器收集的粉料直接从刮板输送机进入混合槽，不仅减轻了操作人员的劳动强度和原料粉尘对环境的影响，而且减少了物料的浪费，从而有效降低了生产成本。

4.2 产品质量

如表 1所示，在生产的产品、工艺控制指标和采样时间完全相同的条件下，1^#装置第2座高塔的产品质量明显优于第1座高塔。

表 1

产品质量抽检结果

项目	取样时间	w(小颗粒)/%	w(合格产品)/%	w(超大颗粒)/%	颗粒强度/(N·颗^-1)
第1座高塔	11:00	3.3	91.8	4.9	29.6
	13:00	3.0	91.8	5.2	34.2
	16:30	3.3	92.0	4.7	34.7
第2座高塔	11:00	1.8	95.7	2.5	32.5
	13:00	1.9	95.6	2.5	36.7
	16:30	1.6	97.9	0.5	36.3

4.3 装置运行的稳定性

技改措施实施以后，混合槽电动机和变频器再未出现烧毁和跳停现象，因塔上设备引发的停车故障减少，确保了装置的长周期稳定运行。以装置年运行52周、每周因设备和工艺原因停车时间分别为8 h和6 h、产量20 t/h计，全年可以增产14 560 t。

5 结语

技改实施后，使混合槽内料浆得到充分混合，生产工艺控制平稳，得到的混合料浆经造粒机喷洒后，有效提高了塔下产品粒子成形率，减少了后系统的返料量；通过粉尘的回收再利用，在尾气达标排放的同时降低了生产成本，提升了产品市场竞争力。