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摘 要：青海云天化国际复合肥装置从投产以来运行一直不太稳定，通过对原料输送、造粒以及成品处理工序的工艺技术改进，摸索总结出行之有效的办法，提高了系统的稳定性和产品的质量，并改善操作现场环境。
关键词：复合肥；产品质量；改进措施
复合肥生产是两种以上不同原料按一定比例粘结在一起生产出不同农作物高产所需养分的肥料。生产化肥涉及诸如原料破碎、造粒、干燥、筛分等单元操作。在这些操作中原料预处理、造粒和冷却筛分是同等重要的环节，需要摸索与之相配的工艺条件，合理控制各环节可获得持续稳定的高质量产品。
1 装置简介
2套40万吨/年NPK装置采用上海科奕开发的熔体塔式造粒工艺，即固体原料在加热器中加热后，与熔融尿素在混合槽中充分混合成熔体料浆，该料浆自流入造粒机喷头，料浆通过专用喷头从塔顶喷淋成液滴，液滴落入造粒塔，在塔中下落过程中与上升空气热交换后凝结、冷却为固体颗粒，落至塔底集料斗上。
1.1 尿基复合肥原理
用熔融尿液和磷铵、钾肥可形成低共熔点化合物的特点，将预热的粉状磷铵、钾肥与熔融尿液充分混合，经反应生成流动性良好熔体料浆，该料浆经专用喷头喷入造粒塔，在下落过程中被上升冷空气热冷却固化成颗粒，从而获得养分均匀、颗粒性状良好的复混肥料。
1.2 复合肥工艺流程
熔融法脲基复合肥工艺流程分为：固体原料处理、计量、输送、料浆制备和造粒、成品冷却处理等工序组成。
2 影响复合肥产品质量因素
复合肥生产的自身性质及装置的特殊性决定其生产工况受外界环境影响较为明显，主要因素有：原料质量，尿液温度与浓度，喷头孔径，造粒机转速，滚筒冷却筒风量等。
3 产品存在质量问题
投产以来造粒时经常出现起球、不成粒、扁粒现象，使系统很难较长时稳定运行，通过对现象的分析并采取措施，取得了明显的效果。产品遇到的质量问题归纳为5个方面：①产品养分波动大，②产品含游离尿素，③抗压强度低，④产品易结块，⑤设备易结疤。
4 提高质量措施
针对高塔复合肥装置质量问题从优化流程、设备改造方面采取措施，质量得到明显改观。
4.1 优化上料系统，缩短工艺流程
4.1.1 双塔单泵单管送尿液提高装置运行独立性和稳定性
高塔复合肥装置设计双塔造粒，尿液从融熔尿素装置蒸发系统经离心泵以单塔单泵单管线送到各塔一级混合槽。此种尿液输送方式尿液管径小，流速低及输送管线长使得产品缩二脲高；同时，尿素和复合肥装置独立性差，一停两套装置全停，互相影响大。
将双塔双泵双管线（DN50夹套管、Q=24M3/h泵）改为双塔单泵单管线（DN65夹套管、Q=50M3/h泵），并将双塔的分支尿液管安装流量计、调节阀、温度计、切断阀及吹扫蒸汽从而提高尿素和复合肥装置的独立性和降低产品缩二脲含量，提高装置的产能；同时方便工艺操作和市场调节产品结构。
4.1.2 简化粉体输送系统保证产品养分
高塔复合肥装置设计的单塔原料粉体主要是钾肥和磷铵。每种粉体原料在送到混合槽前由皮带、斗提机、筛分、破碎、计量、混合及烘料单元操作构成。当粉体随着露天堆存周期延长使粉体吸潮及结块，多单元操作将粉体送到混合槽造成原料输送不畅。在生产中，产品养分或高或低，料桨或稠或稀，装置无法稳定运行，产品养分不合格。通过取掉粉体筛分、破碎、混合和烘料设备保证了原料输送的畅通，避免粉料输送堵料、断料现象，实现均衡供料，保证产品养分。
4.2 优化包装系统，改善产品质量
高塔复合肥装置设计的包装系统主要有多个皮带、斗提机设备及筛分、散库储存和包装等组成；同时复合肥和尿素在同一个地方包装，该包装系统不仅易使两种产品互混，而且输送设备多产生粉尘多和散库储存结块现象发生。通过简化成品输送和散库库存流程，将造粒出塔物料通过皮带、斗提机、两次筛分、流化床冷却、覆膜后去原料库包装使得包装产品中含粉尘少，缩短散库结块率和避免两种产品混包现象。
4.3 调整混合方式，改善料桨粘度
高塔复合肥装置设计的制料桨系统是单级混合，即固体粉料钾肥、磷铵及尿液，多种原料在一个混合槽中搅拌混合，尿液中的粉体通过浆式搅拌桨搅拌混合，混合料桨从混合槽上部溢流入差动式造粒机造粒。该种搅拌混合方式制的料桨不均匀，且颗粒料多造成养分不均匀，混合槽冒槽，同时堵塞喷头影响装置的运行。通过以下几个方面的改造，改善料桨粘度：
4.3.1 粉体分开进槽，两级混合搅拌
粉体料分开输送到造粒塔，一级槽中钾肥、返料和辅料与尿液在旋转式搅拌器搅拌下均匀混合；混合好的料从底部溢流到二級混合槽，二级混合槽中再加入磷铵搅拌混合。通过两次进料、两次搅拌混合，料桨均匀，混合槽无冒槽现象。
4.3.2 旋转式搅拌浆提高料桨湍流强度
单级混合槽采用浆式搅拌桨，尿液中填加的钾肥、磷铵等粉体漂浮在表面，粉体不向槽底运动，料桨不均匀，带干粉，生产产品外观不圆滑。当将浆式搅拌桨更换为旋转式搅拌桨后，进入混合槽中心的粉料在搅拌桨的作用下从混合槽底部向液相表面运动，料桨中无干粉，料桨运动强度增加制取的料桨较均匀。
4.3.3 造粒机双电机变单电机控制改善粒子外观
单级混合槽的料桨造粒是采用双电机差动造粒机，两台电机分别控制布料器和喷蓝。当内外电机转速的差比控制不当，则出塔物料中含杂的粉料、半颗粒多。通过将双电机改为单电机控制造粒机转速后，内外电机转速同步调整，则方便生产过程中造粒机转速调节，出塔物料中粉料、半颗粒少，外观有很大改善。
4.3.4 装置增乳化机适应多品种肥生产
单级混合槽装置设计是无乳化机，只能生产高氮低钾高低磷的复合肥。当在二级混合槽后增加乳化剂，在乳化机的高速旋转下可以将固液比很高的料浆充分混合均匀，这样料浆就可按照配方进入造粒机，造出外观美的低氮高钾高磷复合肥。由于乳化机的增加提高了装置的适应性，可以生产多品种复合肥。
5 结论
通过优化复合肥装置的原料、成品输送、包装流程和设备改造降低装置能耗，同时改善产品质量，提高市场竟争力。随着企业改革的深入发展，狠抓管理、节能降耗，努力提高竟争力，实现低成本运行已成为企业的发展方向，在复合肥装置的改造中值得借鉴和在探索。
参考文献
[1]丁绪淮，周理.液体搅拌[M].化学工业出版社，1983.
[2]陶珍东，郑少华.粉体工程与设备[M].北京：化学工业出版社，2010.
（作者单位：青海云天化国际化肥有限公司）
关键词：复合肥；产品质量；改进措施
复合肥生产是两种以上不同原料按一定比例粘结在一起生产出不同农作物高产所需养分的肥料。生产化肥涉及诸如原料破碎、造粒、干燥、筛分等单元操作。在这些操作中原料预处理、造粒和冷却筛分是同等重要的环节，需要摸索与之相配的工艺条件，合理控制各环节可获得持续稳定的高质量产品。
1 装置简介
2套40万吨/年NPK装置采用上海科奕开发的熔体塔式造粒工艺，即固体原料在加热器中加热后，与熔融尿素在混合槽中充分混合成熔体料浆，该料浆自流入造粒机喷头，料浆通过专用喷头从塔顶喷淋成液滴，液滴落入造粒塔，在塔中下落过程中与上升空气热交换后凝结、冷却为固体颗粒，落至塔底集料斗上。
1.1 尿基复合肥原理
用熔融尿液和磷铵、钾肥可形成低共熔点化合物的特点，将预热的粉状磷铵、钾肥与熔融尿液充分混合，经反应生成流动性良好熔体料浆，该料浆经专用喷头喷入造粒塔，在下落过程中被上升冷空气热冷却固化成颗粒，从而获得养分均匀、颗粒性状良好的复混肥料。
1.2 复合肥工艺流程
熔融法脲基复合肥工艺流程分为：固体原料处理、计量、输送、料浆制备和造粒、成品冷却处理等工序组成。
2 影响复合肥产品质量因素
复合肥生产的自身性质及装置的特殊性决定其生产工况受外界环境影响较为明显，主要因素有：原料质量，尿液温度与浓度，喷头孔径，造粒机转速，滚筒冷却筒风量等。
3 产品存在质量问题
投产以来造粒时经常出现起球、不成粒、扁粒现象，使系统很难较长时稳定运行，通过对现象的分析并采取措施，取得了明显的效果。产品遇到的质量问题归纳为5个方面：①产品养分波动大，②产品含游离尿素，③抗压强度低，④产品易结块，⑤设备易结疤。
4 提高质量措施
针对高塔复合肥装置质量问题从优化流程、设备改造方面采取措施，质量得到明显改观。
4.1 优化上料系统，缩短工艺流程
4.1.1 双塔单泵单管送尿液提高装置运行独立性和稳定性
高塔复合肥装置设计双塔造粒，尿液从融熔尿素装置蒸发系统经离心泵以单塔单泵单管线送到各塔一级混合槽。此种尿液输送方式尿液管径小，流速低及输送管线长使得产品缩二脲高；同时，尿素和复合肥装置独立性差，一停两套装置全停，互相影响大。
将双塔双泵双管线（DN50夹套管、Q=24M3/h泵）改为双塔单泵单管线（DN65夹套管、Q=50M3/h泵），并将双塔的分支尿液管安装流量计、调节阀、温度计、切断阀及吹扫蒸汽从而提高尿素和复合肥装置的独立性和降低产品缩二脲含量，提高装置的产能；同时方便工艺操作和市场调节产品结构。
4.1.2 简化粉体输送系统保证产品养分
高塔复合肥装置设计的单塔原料粉体主要是钾肥和磷铵。每种粉体原料在送到混合槽前由皮带、斗提机、筛分、破碎、计量、混合及烘料单元操作构成。当粉体随着露天堆存周期延长使粉体吸潮及结块，多单元操作将粉体送到混合槽造成原料输送不畅。在生产中，产品养分或高或低，料桨或稠或稀，装置无法稳定运行，产品养分不合格。通过取掉粉体筛分、破碎、混合和烘料设备保证了原料输送的畅通，避免粉料输送堵料、断料现象，实现均衡供料，保证产品养分。
4.2 优化包装系统，改善产品质量
高塔复合肥装置设计的包装系统主要有多个皮带、斗提机设备及筛分、散库储存和包装等组成；同时复合肥和尿素在同一个地方包装，该包装系统不仅易使两种产品互混，而且输送设备多产生粉尘多和散库储存结块现象发生。通过简化成品输送和散库库存流程，将造粒出塔物料通过皮带、斗提机、两次筛分、流化床冷却、覆膜后去原料库包装使得包装产品中含粉尘少，缩短散库结块率和避免两种产品混包现象。
4.3 调整混合方式，改善料桨粘度
高塔复合肥装置设计的制料桨系统是单级混合，即固体粉料钾肥、磷铵及尿液，多种原料在一个混合槽中搅拌混合，尿液中的粉体通过浆式搅拌桨搅拌混合，混合料桨从混合槽上部溢流入差动式造粒机造粒。该种搅拌混合方式制的料桨不均匀，且颗粒料多造成养分不均匀，混合槽冒槽，同时堵塞喷头影响装置的运行。通过以下几个方面的改造，改善料桨粘度：
4.3.1 粉体分开进槽，两级混合搅拌
粉体料分开输送到造粒塔，一级槽中钾肥、返料和辅料与尿液在旋转式搅拌器搅拌下均匀混合；混合好的料从底部溢流到二級混合槽，二级混合槽中再加入磷铵搅拌混合。通过两次进料、两次搅拌混合，料桨均匀，混合槽无冒槽现象。
4.3.2 旋转式搅拌浆提高料桨湍流强度
单级混合槽采用浆式搅拌桨，尿液中填加的钾肥、磷铵等粉体漂浮在表面，粉体不向槽底运动，料桨不均匀，带干粉，生产产品外观不圆滑。当将浆式搅拌桨更换为旋转式搅拌桨后，进入混合槽中心的粉料在搅拌桨的作用下从混合槽底部向液相表面运动，料桨中无干粉，料桨运动强度增加制取的料桨较均匀。
4.3.3 造粒机双电机变单电机控制改善粒子外观
单级混合槽的料桨造粒是采用双电机差动造粒机，两台电机分别控制布料器和喷蓝。当内外电机转速的差比控制不当，则出塔物料中含杂的粉料、半颗粒多。通过将双电机改为单电机控制造粒机转速后，内外电机转速同步调整，则方便生产过程中造粒机转速调节，出塔物料中粉料、半颗粒少，外观有很大改善。
4.3.4 装置增乳化机适应多品种肥生产
单级混合槽装置设计是无乳化机，只能生产高氮低钾高低磷的复合肥。当在二级混合槽后增加乳化剂，在乳化机的高速旋转下可以将固液比很高的料浆充分混合均匀，这样料浆就可按照配方进入造粒机，造出外观美的低氮高钾高磷复合肥。由于乳化机的增加提高了装置的适应性，可以生产多品种复合肥。
5 结论
通过优化复合肥装置的原料、成品输送、包装流程和设备改造降低装置能耗，同时改善产品质量，提高市场竟争力。随着企业改革的深入发展，狠抓管理、节能降耗，努力提高竟争力，实现低成本运行已成为企业的发展方向，在复合肥装置的改造中值得借鉴和在探索。
参考文献
[1]丁绪淮，周理.液体搅拌[M].化学工业出版社，1983.
[2]陶珍东，郑少华.粉体工程与设备[M].北京：化学工业出版社，2010.
（作者单位：青海云天化国际化肥有限公司）