高塔造粒復合肥裝置生產現場的過程控制管理

母紹紅

(貴州開磷集團息烽合成氨有限責任公司　貴州息烽　551108)

貴州開磷集團息烽合成氨有限責任公司(以下簡稱開磷息烽公司)是開磷集團下屬控股子公司，目前已形成年產600 kt合成氨、270 kt硝酸、400 kt硝酸銨溶液、600 kt高塔造粒(硝氯基、硝硫基、控釋肥、尿基)復合肥、100 kt全水溶肥、20 kt黃磷、50 kt高純磷酸、10 kt六偏磷酸鈉、60 kt季戊四醇、200 kt甲醛、25 kt乙醛、6 kt甲酸、50 kt二氧化碳(其中食品級15 kt)的生產規模。

開磷息烽公司現有高塔造粒復合肥裝置4套，用于生產硝氯基、硝硫基、控釋肥、尿基復合肥等多個品種，已穩定運行多年。雖然在實際生產過程中還存在各種問題，但通過生產現場的過程控制管理，取得了較好的效果，創造了效益。

1　高塔造粒復合肥裝置存在的問題

開磷息烽公司高塔造粒復合肥裝置在生產過程中存在的問題表現如下：

(1) 原材料磷酸一銨含水質量分數在3%左右，出造粒裝置的復合肥產品顆粒均勻度差。

(2) 因混合槽溢流管和造粒機等容易堵塞以及設備故障等原因，經常造成停車，裝置運行率較低，產品顆粒異形及破殼率質量分數高達25%以上。

(3) 產品水分含量高，質量分數達1.5%以上，結塊嚴重。

(4) 料斗黏結嚴重，造成塊狀廢料較多，單塔料斗積料清理時間需5 d以上，一次清理出的塊狀肥料在500 t以上，最高超過900 t，且清理料斗黏結料的過程存在嚴重的安全隱患。

(5) 原料消耗高(噸肥電耗98 kW·h、蒸汽耗0.31 t)，原料利用率89%～90%。

2　過程控制管理及整改措施

針對開磷息烽公司高塔造粒復合肥裝置在實際運行過程中出現的問題，采取了相應的過程控制管理及整改措施。

2.1　原材料的選擇要求及控制

根據月度銷售任務要求，生產技術部門提出原料采購計劃，供應部門采購的高塔造粒復合肥裝置生產所需的硫酸鉀(pH>4.5)、氯化鉀(不能含有顆粒)、磷酸一銨(要求含水質量分數<1.5%)、磷酸二氫鉀等大宗物料必須按照生產技術部門所提要求、規格、數量購入，生產技術部門必須嚴格驗收。若生產原料庫存量過多，不僅會造成資金積壓、周轉困難，而且原料堆放時間過長會因結塊等因素影響造粒，導致所生產的產品易結塊。

2.2　提高裝置的運行率

在實際生產過程中，由于經常出現設備故障、打塔停車清理、電機燒壞以及各混合槽進出口、斗式提升機、篩分進出口溜管堵塞等問題，直接影響高塔造粒復合肥裝置的運行率。經統計，2017年3月至8月，4套高塔造粒復合肥裝置的平均運行率分別為85.60%、68.05%、69.45%、79.22%、75.86%以及61.76%，6個月的平均運行率僅為73.32%。

為提高裝置的運行率，采取了相應的過程控制措施：①增設預烘干設備，以降低原料磷酸一銨的水分含量；②加強設備維護保養，提高設備故障維修質量、檢修進度，強化設備管理和考核，以解決設備經常出現的問題；③加強操作現場巡檢力度，特別是中夜班值班領導督促現場崗位的巡查，發現有堵、漏須及時處理，并加強考核力度；④穩定運行工藝指標，確保產品質量。

2.3　跑冒滴漏料的回收處理

(1) 在實際生產過程中應嚴格執行工藝參數、工藝技術要求，控制好物料的混合加熱溫度和蒸汽用量，注意適時疏水等操作細節；因事故停車且處理時間較長時，應停用混合槽加熱蒸汽，僅保留最低保溫蒸汽即可，確保噸肥蒸汽耗控制在低于0.25 t的指標范圍內。

(2) 在生產過程中出現事故停車且處理時間較長時，混合槽在不需要放料的情況下應降低轉速，該停運的設備應及時停車，避免因設備空轉而增加動力電的消耗，確保達到噸肥電耗控制在低于80 kW·h指標要求。

(3) 采用污水槽回收的污水沖洗地面和清洗造粒機，杜絕使用一次水和消防水，確保噸肥水耗控制在低于1.0 t的指標范圍內。

(4) 混合槽中氨的加入量控制在維持料漿pH在4.5左右即可，防止因加入過多的氨而造成損耗過高，確保達到噸肥氨損耗小于2%、總氨利用率大于95%(含硝酸、硝酸銨生產裝置)的指標要求。

(5) 在生產過程中，因混合槽、乳化機溢流口、下料管堵塞而產生的冒槽料和清理料及造粒塔底部料斗的黏結料應及時清理并返回生產系統中，皮帶輸送機在輸送過程中出現的撒落料也須及時回收并返回生產系統中。

(6) 加強生產過程中的巡回檢查，減少設備出現故障停車的概率；一旦出現設備故障，應配合維修，縮短停車時間，盡量減少停車造成的損失。

(7) 在大、中、小檢修過程中，從各設備內部清理出的物料應袋裝保護好，待系統恢復正常生產后，根據實際生產過程中的工藝指標重新投入系統回用。

(8) 在生產過程中嚴格控制各有效元素的含量，確保總養分控制在內控指標范圍內(質量分數波動范圍≤1.0%)且不得低于國家標準的指標要求(單項養分質量分數負偏差≤1.5%)。

(9) 撒落至地面的包膜粉和包膜油應及時回收并投入使用；包膜油溶解時的溫度不能過高，防止包膜油出現碳化而造成原料浪費。

2.4　加強塊料、廢料和返料的回收消化控制和考核

在實際生產過程中，必須根據生產配方對應的工藝指標將回收的塊料、廢料和返料投入生產系統中并加強指標考核，嚴禁生產二元肥時加入三元肥的返料，否則不僅造成單項養分的流失，而且無法保證達到開磷息烽公司規定的回收率。

2.5　解決產品結塊問題的措施

(1) 控制購入的磷酸一銨含水質量分數<1.5%和進入混合槽的硝酸銨熔融液含水質量分數<1.5%。

(2) 復合肥產品顆粒圓潤均勻，破殼率質量分數<20%。

(3) 控制產品含水質量分數低于0.8%。

(4) 除濕機的運行工況應保持良好，確保出除濕機的干空氣溫度在20 ℃左右。

(5) 冷卻機進出風管道必須暢通。

(6) 保證成品包裝溫度低于40 ℃。

(7) 控制成品堆碼高度不得超過40包(2個托盤)。

(8) 防結塊劑須均勻加入，加入量稍高于夏季和冬季的規定值。

2.6　塔底料斗黏結料的清理措施

(1) 開車運行5～7 d后停車，將塔底皮帶輸送機的皮帶下口清理干凈后再開車。

(2) 當9 m平臺處的料斗分料板結料厚度在300～350 mm、高度在1 000 mm以上時進行停車清理。

2.7　加強外委勞務用工及叉車用車管理

(1) 加強對外委勞務料斗結料清理和現場衛生清理考核的力度。

(2) 對外委勞務進行精細的工作量計算和考核。

(3) 叉車按噸位進行精細的工作量計算和考核。

2.8　加強安全管理和環保管理

(1) 狠抓違反勞動紀律、違章指揮、違章作業和違歸排放的行為，杜絕安全事故和環保事故的發生。

(2) 加強事故源的防范措施，將事故消滅在萌芽狀態。

(3) 加強本區域的安全、環境危險源因素辨識的培訓學習。

(4) 定期加強高塔崗位安全操作知識和操作技能的培訓。

(5) 定時對現場存在的安全和環保事故隱患進行大排查。

(6) 按時進行安全和環境事故桌面演練和應急演練。

(7) 加強安全和環境事故案例教育學習。

(8) 守住安全、環保2條底線，確保實現安全和環保事故為零的目標。

2.9　加強管理

(1) 加強車間和班組管理和考核，確保管理人員(含班組長)時刻保持清醒頭腦。

(2) 精細化管理至班組員工個人。

(3) 提高班組、員工的成本意識，實現降本增效。

(4) 嚴格執行公司、部門、車間各項管理制度。

(5) 對已有工作中的失敗教訓進行總結、研究和分析。

2.10　加強技術創新

(1) 加強工藝技術創新試驗，摸索總結不同復合肥品種的造粒工藝條件。

(2) 根據農作物需肥的實際情況，開展高塔造粒復合肥新、奇、特高端品種的研發，促進高塔造粒復合肥產品向多元化發展，以彌補傳統產品的不足，滿足市場需求。

(3) 特殊產品采用特殊的銷售形式。

3　取得的效果

通過采取以上措施后取得了如下的效果：

(1) 增設預烘干設備后，可將原料磷酸一銨含水質量分數降至1%左右。

(2) 通過加強設備維護保養、提高設備故障維修質量、加快檢修進度、強化設備管理和考核、增強操作巡檢力度及考核，穩定了工藝條件，裝置運行率提高至88.50%以上。

(3) 復合肥產品顆粒圓潤、光滑；顆粒大小均勻，粒徑在1.0～4.5 mm的質量分數達到90%以上；產品含水質量分數低于1.0%，降低了結塊傾向；產品顆粒破殼率質量分數低于10%，增強了市場競爭能力。

(4) 各塔料斗黏結量減少，單塔料斗清理時的積料厚度在0.25～0.40 m，高度在0.8～1.0 m，單次清理耗時2 d，清理出的黏塔塊料在50～100 t，顯著降低了清理過程中的安全風險。

(5) 原料消耗下降，噸肥電耗由98 kW·h降至80 kW·h、蒸汽耗由0.31 t降至0.25 t，原料利用率由89%～90%提高至98.5%以上，預計噸肥可降低生產成本270元。