王平飛

(云南云天化紅磷化工有限公司 云南開遠(yuǎn) 661699)

270 kt/a磷酸銨裝置于1993年投產(chǎn)，原設(shè)計產(chǎn)能為120 kt/a。經(jīng)過一系列的技改、工藝指標(biāo)的優(yōu)化，到2011年底，裝置產(chǎn)能已提升至270 kt/a。裝置產(chǎn)能擴(kuò)大后，造粒機(jī)在運行中出現(xiàn)出大塊料多、顆粒外觀不光滑等問題。為了改善造粒機(jī)出料工況，降低操作人員的勞動強度，提高磷酸銨產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，決定對該磷酸銨裝置的造粒機(jī)內(nèi)部件作進(jìn)一步優(yōu)化改造。

1 造粒機(jī)內(nèi)部件改造及效果

造粒機(jī)內(nèi)部件由大梁、氨支架、氨化管、管式反應(yīng)器噴管(簡稱PR管)、預(yù)中和反應(yīng)器噴管(簡稱PN管)、橡膠板、筒體等核心部分組成。

1.1 大梁改造及效果

造粒機(jī)的大梁(Ф 325 mm×12 mm不銹鋼管)主要用來支撐內(nèi)部氨化管、PR管及PN管，安裝在造粒機(jī)內(nèi)右上方。管式反應(yīng)器安裝在造粒機(jī)內(nèi)左上方(從造粒機(jī)出料端看)，距大梁位置較遠(yuǎn)，管式反應(yīng)器未能受到大梁的保護(hù)。在生產(chǎn)過程中有部分物料掉落至大梁的上表面，堆積、變硬、變大，當(dāng)大梁上脫落的大塊物料在造粒機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)動時，與造粒機(jī)筒體上的膠板形成剪切力，使得管式反應(yīng)器槽口段、氨支架擠壓變形，膠板損壞，不僅影響磷酸銨產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，而且增大了操作人員的勞動強度。

改造內(nèi)容：①將造粒機(jī)大梁整體往左上方移位500 mm，見圖1；②在大梁上安裝掛皮以防結(jié)料，掛皮采用造粒機(jī)內(nèi)更換下來的舊膠板，制作壓板和螺栓將掛皮固定在大梁上，見圖2。

改造效果：改造后，PR管能得到大梁的保護(hù)；大梁上安裝掛皮后，物料無法在大梁上堆積，改善了造粒機(jī)出料工況，解決了管式反應(yīng)器擠壓變形的問題。

1.2 PR管改造及效果

PR管槽口至滾動料層距離較短，約為150 mm，PR管噴出的料漿霧化效果差，造粒機(jī)出口大塊料較多。為了減少大塊料的產(chǎn)生，基本上采取提高PR管氨酸比的方式進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)致造粒機(jī)氨逸出量較大，造成造粒洗滌器、干燥洗滌器中和度超標(biāo)。

改造內(nèi)容：①將單槽口PR管改為雙槽口PR管，并增加1根文丘里短管來強化管式反應(yīng)器內(nèi)的混合效果，見圖3；②將管式反應(yīng)器槽口段往造粒機(jī)右邊(從頭部看)平移700 mm左右，以增大PR管槽口至料層的距離；③氨支架及氨化管重新固定位置，使管式反應(yīng)器槽口噴出的料漿能均勻涂布在造粒機(jī)料床上，再進(jìn)行二次氨化反應(yīng)，改善磷酸銨產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，見圖4。

改造效果：改造后，延長了PR管至料床的距離，噴漿面積增大，噴出的料漿霧化效果好，可以更加均勻地涂布在料床上，造粒機(jī)出口大塊料已消除；減輕了操作人員的勞動強度；洗滌系統(tǒng)各項指標(biāo)都達(dá)到控制要求，磷酸銨產(chǎn)品顆粒光滑圓潤。

1.3 氨支架改型及效果

造粒機(jī)的氨化支架由3個犁頭支架組成。隨著裝置產(chǎn)能不斷提高，生產(chǎn)負(fù)荷過高，造粒機(jī)大梁和氨支架容易結(jié)料，在生產(chǎn)過程中結(jié)料脫落后，造粒機(jī)內(nèi)氨支架受擠壓而變形扭曲，導(dǎo)致造粒機(jī)氨損失較大。

改造內(nèi)容：對造粒機(jī)氨支架改型，見圖5。

改造效果：改型后，氨支架能有效避開大料的運動軌跡，氨支架未出現(xiàn)擠壓變形扭曲的現(xiàn)象，保證了氨化效果，延長了造粒機(jī)的運行周期，提高了運行效率。

1.4 膠板改造及效果

完好的造粒機(jī)膠板是保證物料在造粒機(jī)內(nèi)滾動成型和顆粒穩(wěn)定均勻長大的關(guān)鍵。由于管式反應(yīng)器料漿溫度高，大部分噴灑在造粒機(jī)料層上，少部分料漿飛濺至造粒機(jī)內(nèi)的膠板上，造成膠板出現(xiàn)孔洞，而孔洞處形成局部積料，無法發(fā)揮膠板應(yīng)有的作用，導(dǎo)致造粒機(jī)物料滾動效果差。

改造內(nèi)容：選擇耐高溫材質(zhì)的膠板，并每月定期更換使用壽命到期和損壞的膠板。

改造效果：造粒機(jī)膠板時刻保持完好狀態(tài)，確保物料滾動效果良好。

1.5 PN管改造及效果

磷酸銨生產(chǎn)工藝分為管式反應(yīng)器噴漿工藝(簡稱PR工藝)、預(yù)中和噴漿工藝(簡稱PN工藝)、管式反應(yīng)器噴漿+預(yù)中和噴漿混合工藝(簡稱PR+PN混合工藝)，不同生產(chǎn)工藝對產(chǎn)品顆粒外表面的影響很大。PR工藝因停留時間過短，其生成的料漿干燥速率很大，在造粒機(jī)內(nèi)與其他物料快速結(jié)合成球，經(jīng)常出現(xiàn)顆粒與顆粒黏結(jié)在一起的情況。PN工藝的料漿含濕量較高，在噴灑時均勻涂布到物料表面，通過一段時間的不斷干燥，物料表面可塑性較強，經(jīng)摩擦滾動后顯得圓整光滑。

云南云天化紅磷化工有限公司采用PR+PN混合工藝，生產(chǎn)中視產(chǎn)品水分含量的變化，適當(dāng)調(diào)整管式反應(yīng)器與預(yù)中和噴漿的比例，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品外觀質(zhì)量較好。在磷酸質(zhì)量發(fā)生變化或者氣氨用量不足時，只能降低預(yù)中和的噴漿量，當(dāng)噴漿量低于2 m3/h時，PN噴嘴霧化效果非常差，出現(xiàn)噴漿不均勻現(xiàn)象，物料時干時潮，嚴(yán)重影響裝置的平穩(wěn)運行。

改造內(nèi)容：①將PN噴嘴孔徑由Ф 17 mm改成Ф 15 mm，見圖6；②調(diào)整PN噴嘴角度(約35°)對準(zhǔn)物料最厚處。

改造效果：改造后，預(yù)中和噴漿量低于2 m3/h時，噴嘴霧化效果能滿足要求，解決了因噴漿不均勻?qū)е碌奈锪蠒r干時潮的問題。

2 結(jié)語

通過對磷酸銨裝置造粒機(jī)內(nèi)部件實施改造，造粒工況得到較大改善，2019年產(chǎn)量突破300 kt，產(chǎn)品外觀質(zhì)量合格率由95%提升至100%。