磷酸銨裝置造粒機內部件改造總結

王平飛

(云南云天化紅磷化工有限公司 云南開遠 661699)

270 kt/a磷酸銨裝置于1993年投產，原設計產能為120 kt/a。經過一系列的技改、工藝指標的優化，到2011年底，裝置產能已提升至270 kt/a。裝置產能擴大后，造粒機在運行中出現出大塊料多、顆粒外觀不光滑等問題。為了改善造粒機出料工況，降低操作人員的勞動強度，提高磷酸銨產品的外觀質量，決定對該磷酸銨裝置的造粒機內部件作進一步優化改造。

1 造粒機內部件改造及效果

造粒機內部件由大梁、氨支架、氨化管、管式反應器噴管(簡稱PR管)、預中和反應器噴管(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

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

改造內容：①將造粒機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料，掛皮采用造粒機內更換下來的舊膠板，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；大梁上安裝掛皮后，物料無法在大梁上堆積，改善了造粒機出料工況，解決了管式反應器擠壓變形的問題。

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，造粒機出口大塊料較多。為了減少大塊料的產生，基本上采取提高PR管氨酸比的方式進行調整，導致造粒機氨逸出量較大，造成造粒洗滌器、干燥洗滌器中和度超標。

改造內容：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器內的混合效果，見圖3；②將管式反應器槽口段往造粒機右邊(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，使管式反應器槽口噴出的料漿能均勻涂布在造粒機料床上，再進行二次氨化反應，改善磷酸銨產品的外觀質量，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，造粒機出口大塊料已消除；減輕了操作人員的勞動強度；洗滌系統各項指標都達到控制要求，磷酸銨產品顆粒光滑圓潤。

1.3 氨支架改型及效果

造粒機的氨化支架由3個犁頭支架組成。隨著裝置產能不斷提高，生產負荷過高，造粒機大梁和氨支架容易結料，在生產過程中結料脫落后，造粒機內氨支架受擠壓而變形扭曲，導致造粒機氨損失較大。

改造內容：對造粒機氨支架改型，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，氨支架未出現擠壓變形扭曲的現象，保證了氨化效果，延長了造粒機的運行周期，提高了運行效率。

1.4 膠板改造及效果

完好的造粒機膠板是保證物料在造粒機內滾動成型和顆粒穩定均勻長大的關鍵。由于管式反應器料漿溫度高，大部分噴灑在造粒機料層上，少部分料漿飛濺至造粒機內的膠板上，造成膠板出現孔洞，而孔洞處形成局部積料，無法發揮膠板應有的作用，導致造粒機物料滾動效果差。

改造內容：選擇耐高溫材質的膠板，并每月定期更換使用壽命到期和損壞的膠板。

改造效果：造粒機膠板時刻保持完好狀態，確保物料滾動效果良好。

1.5 PN管改造及效果

磷酸銨生產工藝分為管式反應器噴漿工藝(簡稱PR工藝)、預中和噴漿工藝(簡稱PN工藝)、管式反應器噴漿+預中和噴漿混合工藝(簡稱PR+PN混合工藝)，不同生產工藝對產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，在造粒機內與其他物料快速結合成球，經常出現顆粒與顆粒黏結在一起的情況。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，生產中視產品水分含量的變化，適當調整管式反應器與預中和噴漿的比例，生產出來的產品外觀質量較好。在磷酸質量發生變化或者氣氨用量不足時，只能降低預中和的噴漿量，當噴漿量低于2 m3/h時，PN噴嘴霧化效果非常差，出現噴漿不均勻現象，物料時干時潮，嚴重影響裝置的平穩運行。

改造內容：①將PN噴嘴孔徑由Ф 17 mm改成Ф 15 mm，見圖6；②調整PN噴嘴角度(約35°)對準物料最厚處。

改造效果：改造后，預中和噴漿量低于2 m3/h時，噴嘴霧化效果能滿足要求，解決了因噴漿不均勻導致的物料時干時潮的問題。

2 結語

通過對磷酸銨裝置造粒機內部件實施改造，造粒工況得到較大改善，2019年產量突破300 kt，產品外觀質量合格率由95%提升至100%。