液壓清理結料裝置在磷銨生產(chǎn)上的應用

摘 要：磷酸二銨生產(chǎn)過程中干燥機進料口易堵難通，一旦進料口被堵，通常只有被動停車，組織人工清料，針對干燥機進料口容易出現(xiàn)物料板結堵塞的情況，引入了能夠自動清理干燥機進料口的液壓清理裝置，節(jié)省了人力，提高了磷銨裝置的運行率

關鍵詞：干燥機 液壓 清理裝置 進料口

云南三環(huán)中化化肥有限公司（以下簡稱“三環(huán)中化”）兩套600kt/a磷銨裝置，基于西班牙INCRO公司的基礎設計，采用傳統(tǒng)法工藝，I期裝置于2008年初建成投產(chǎn)運行，II期裝置于2011年11月投產(chǎn)運行至今。

干燥機進料口的物料來自造粒機，含水率約4%，表面潮濕，容易在干燥機進料口的口壁上粘結，同時，物料之間也容易板結，最終堵塞干燥機進料口，造成磷銨裝置停車。為減少干燥機進料口的堵塞，裝置運行初期每套裝置需要至少2名員工堅守清理，但是物料板結后強度較高，人工清理效率低、效果差，仍然不能保證干燥機進料口不堵塞，每年由于干燥機進料口的堵塞給磷銨裝置帶來大量產(chǎn)量損失。為此，三環(huán)中化與合作伙伴研究開發(fā)出一種機械化、自動化的清理裝置來代替人工清料。

1.生產(chǎn)原理

磷銨產(chǎn)品是由液氨中和磷酸，在溶液中呈結晶體析出，經(jīng)造粒、干燥、破碎、篩分，合格粒子經(jīng)流化床冷卻后進入包裹筒進行包裹，包裹后的產(chǎn)品送入散庫內(nèi)自然存放，根據(jù)袋庫貨位及產(chǎn)品市場流向情況進行包裝儲運出廠。

2.干燥機進料口堵塞的原因分析：

干燥機進料口為920*920mm方管，與干燥機成60度。60度是根據(jù)大量工程經(jīng)驗總結出來的一個相對合理的溜角，已不具備改造條件。物料易在進料口中部堆積，正常生產(chǎn)過程中每半小時左右進行一次人工法理，每次清理時間為20分鐘左右。

干燥機進料口的物料來自造粒機，含水率約4%，表面潮濕，容易在干燥機進料口的壁上粘結。同時，物料之間也容易板結，最終堵塞干燥機進料口，造成磷銨裝置停車。為減少干燥機進料口的堵塞，每套裝置需要至少2名員工堅守清理，但是物料板結后強度較高，人工清理效率低、效果差，仍然不能保證干燥機進料口不堵塞，每年由于干燥機進料口的堵塞給磷銨裝置帶來大量產(chǎn)量損失（每次干燥機進口堵塞需要組織大量人員進行清理，每次停車時間至少為8小時）。

3技改方案和措施

3.1如圖所示，根據(jù)液壓系統(tǒng)控制原理設計、安裝一臺自動清理裝置;

圖（1）中：1--PLC，2--液壓油站，3--清理缸，4--紅外線感應器，5--防護罩 ，6--密封裝置 7--清理頭。

3.1.1確定滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需求的控制原理圖，用PLC控制器控制，能夠方便實現(xiàn)液壓油缸動作的時間間隔的調(diào)整。

3.1.2根據(jù)現(xiàn)場核算清理油缸所需的工作壓力;計算油缸內(nèi)徑及伸出油桿的直徑，清理桿伸出長度，用齒輪油泵通過三位四通電磁閥控制液壓油缸的動作[1]。其中系統(tǒng)工作壓力16MPa（最高25MPa）、流量為34L/min，油缸缸徑125mm、桿徑90mm、行程2200mm，油缸推力20t，油缸推出速度40mm/s;調(diào)整時間為1-100分鐘。

3.1.3按照圖紙要求安裝液壓油缸，確保液壓油缸和進料口底部平行，同時清理桿頭部的清理頭與干燥機進料口底板貼合保證清理效果。

3.1.4液壓油缸密封裝置的選型：由于液壓桿在伸出時會粘接磷酸二銨物料，清理桿收回時粘在清理桿上物料會磨損密封裝置，為此，在設計清理桿密封時考慮到在收回之前先清理液壓桿表面的物料，然后通過多重刮刀密封實現(xiàn)密封，避免物料對液壓桿表面的磨損，保證了密封效果，延長液壓桿的使用壽命;

3.1.5液壓桿在每次伸出過程中，物料會沖擊在液壓桿表面，在液壓桿表面板結，使得液壓桿表面難以清理，從而降低密封效果，降低液壓桿的使用壽命。為避免該情況發(fā)生，在清理桿桿頭部固定一個防護罩，液壓桿在每次伸出時帶動防護罩伸出，物料只會沖擊到防護罩表面，從而有效保護液壓桿。

3.1.5自動控制系統(tǒng)的設計：在清理桿伸出到底時壓力會升高，根據(jù)設定壓力值，超過設計定值時清理桿自動收回;在清理桿頂部設置紅外線感應裝置，當清理桿收回，紅外線射到感應物上，清理桿停止動作;同時，時間繼電器開始工作，當?shù)竭_設定時間，清理桿開始再次動作。

4效果

1）項目實施前兩套裝置有負責清理作業(yè)的勞務用工16人，項目實施后，清理實現(xiàn)自動作業(yè)，減少勞務用工共計16人。

2）項目實施后，干燥機進料口較往年堵塞次數(shù)減少約10次，每次按8小時計，每小時產(chǎn)量按89噸計，改造后每年增加產(chǎn)量7120噸;

5 結束語

用液壓清理裝置的動作替代人力實現(xiàn)干燥機進料口的自動清理作業(yè)，實現(xiàn)機械化自動化，避免物料粘接設備和板結，提升生產(chǎn)管理水平，降低人工勞動強度和現(xiàn)場作業(yè)風險，三環(huán)中化兩套磷銨裝置都已經(jīng)安裝了“液壓自動清料裝置”，可以在同類裝置上推廣使用

參考文獻：

[1]劉新德、趙曼琳、吳志明《GB-T3766-2001液壓系統(tǒng)通用技術條件》

作者簡介：

劉自清（1975-5），男，漢族，云南昆明人，大學，工程師，云南三環(huán)中化化肥有限公司生產(chǎn)維保部設備主任工，長期從事磷復肥生產(chǎn)和技術管理工作;