大顆粒尿素生產(chǎn)中的隱蔽故障問題處理策略研究

摘要：我國是世界上的農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)的發(fā)展在我國始終處于非常重要的地位，目前，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，肥料的使用是一個非常熱的話題，科學(xué)合理地使用肥料可以極大地提高土地的農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。在眾多肥料之中，大顆粒尿素具有氮肥利用率高、粉塵含量低等一系列優(yōu)點，深受人們的歡迎，也因此有很多的企業(yè)開始生產(chǎn)大顆粒尿素，但是就目前來說，我國的大顆粒尿素的整體生產(chǎn)水平還不夠高，整個生產(chǎn)過程中存在著生產(chǎn)工藝、經(jīng)濟效益、運輸、儲存等各方面的諸多問題，對這些方面的問題進行深入分析，并給出合理的解決措施。

關(guān)鍵詞：大顆粒尿素；生產(chǎn)；隱蔽故障問題；處理策略；運輸；儲存

近年來，隨著農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，人們對于肥料的重視程度越來越高，其中大顆粒尿素由于含塵量低、氮肥利用率高等多種優(yōu)點而備受人們的青睞。大顆粒尿素是近些年才興起的一種尿素，是一種含氮量比較高的氮肥，適用范圍很廣，可以做基肥，也可以追肥用。

現(xiàn)在越來越多的企業(yè)開始生產(chǎn)大顆粒尿素，但是由于技術(shù)的不完善性，在生產(chǎn)過程中存在著一些隱蔽故障和問題，例如振動篩出料軟管堵塞和泄漏、甲醛加入管線發(fā)生結(jié)晶堵塞等。在運輸和儲存的過程中也會出現(xiàn)尿素結(jié)塊、受潮融化等很多影響尿素質(zhì)量的問題。本文將對這些問題進行深入分析并給出解決措施，以期提高大顆粒尿素的生產(chǎn)工藝，減少在運輸和儲存中的損失，提高經(jīng)濟效益。

1大顆粒尿素生產(chǎn)工藝流程

大顆粒尿素生產(chǎn)的原材料主要是95%高濃度的脲液和37%濃度的甲醛溶液。高濃度脲液是通過蒸發(fā)分離器對原始脲液進行水分蒸發(fā)而獲得的。甲醛溶液則是提前進行配制并儲存在一個高位槽中。在生產(chǎn)的時候，將標注濃度的脲液和甲醛加入熔融泵中加壓，然后送到造粒機中進行生產(chǎn)。進入造粒機后的混合溶液會在霧化風機的作用下變成小液滴，之后會在合適的溫度下凝結(jié)在尿素晶種上，隨著越來越多的小液滴凝結(jié)，逐漸形成了較大的尿素顆粒，尿素顆粒會在體積達標之后脫落到多孔板的流化層的下層，經(jīng)過流化之后仍然能夠達到要求的會被送到造粒機的冷卻室中進行冷卻，最后經(jīng)過振動出料機、安全篩、斗提機被送到振動篩中，經(jīng)過振動篩的篩選之后，體積大于標準的大顆粒會被送到破碎機中打碎成2～48 mm大小的標準大顆粒并經(jīng)過轉(zhuǎn)向器運輸?shù)阶罱K的產(chǎn)品冷卻器中，完成最終的冷卻方可進行包裝；不合格的小顆粒和破碎機中破碎出來的低于標準大小的小顆粒將會被返回到造粒機中作為晶種進入下一輪的生產(chǎn)中。在生產(chǎn)過程中，各種器械會產(chǎn)生大量的粉塵，造粒機和冷卻機所產(chǎn)生的粉塵會被安裝在洗滌器中的噴頭沖洗降塵至洗滌器中進行洗滌，而斗提機、破碎機、振動篩等其余器械所產(chǎn)生的粉塵則會先被除塵風機吸附，再送到洗滌機中洗滌，所有的粉塵在洗滌之后會在引風機的作用下經(jīng)過煙囪進行放空處理。

2生產(chǎn)過程中存在的問題

2.1出料軟管發(fā)生堵塞和泄漏

在大顆粒尿素的生產(chǎn)過程中，振動篩的出料軟管經(jīng)常會發(fā)生堵塞和泄漏的情況，這對生產(chǎn)造成了比較嚴重的影響。造成出料軟管堵塞的原因有很多。一是有的出料軟管部分過長，以致出現(xiàn)一個“U型管”形狀的下垂部分，在這種情況下，大量的尿素就會堆積在軟管的下垂部分，一旦堆積的量超過其所能承受的限度，就會導(dǎo)致軟管的堵塞甚至泄漏，導(dǎo)致不得不停止生產(chǎn)工作來進行出料軟管的疏通。二是除塵設(shè)備的性能對出料軟管的影響，除塵設(shè)備如果無法有效地降低尿素中的含塵量，就會導(dǎo)致尿素的流動性變差，使尿素在軟管中流動時的阻力變大，從而發(fā)生尿素在軟管中停滯堵塞的狀況，當管中的尿素堵塞過多時就會發(fā)生泄漏。三是造粒機的造粒技術(shù)不夠規(guī)范標準，造出的尿素顆粒大小嚴重超過了除塵機所能承受的范圍，導(dǎo)致超大顆粒的尿素進入管中并卡在管內(nèi)，造成堵塞。四是振動篩的軟管設(shè)計的形狀不合理導(dǎo)致的阻塞問題，有的生產(chǎn)企業(yè)將出料軟管與振動篩的連接部分設(shè)計成方形的直角形狀，而與冷卻器的連接部分則設(shè)計成弧形，導(dǎo)致兩個部分的不同心，非常容易在兩部分連接的地方發(fā)生堵塞和泄漏的情況。

2.2甲醛導(dǎo)致的結(jié)晶堵塞

在尿素的生產(chǎn)中加入一定量的甲醛是為了提高尿素顆粒的堅固性，降低尿素顆粒的易碎性，從而減少生產(chǎn)中粉塵的形成。在具體的生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)在熔融泵的入口處會出現(xiàn)膠狀的結(jié)晶堵塞物，這種堵塞物具有高溫不融化且?guī)缀醪蝗苡谒男再|(zhì)，只能對其采取砂輪切割等物理人工手段進行干預(yù)處理。造成這種現(xiàn)象的原因主要有兩種，一是甲醛溶液的溫度控制不恰當發(fā)生聚合反應(yīng)，形成堵塞；二是在脲液進入甲醛溶液管道之后會導(dǎo)致溫度降低，從而發(fā)生結(jié)晶的現(xiàn)象。

2.3振動篩、斗提機和破碎機的跳車

2.3.1電氣、儀表、機械故障導(dǎo)致的振動篩跳車

在大顆粒尿素開車生產(chǎn)時，可能會由于電氣、儀表和機械的故障而發(fā)生跳車的狀況。

如果振動篩的電機絕緣防護罩等級不夠高的話，就會導(dǎo)致跳車的現(xiàn)象。除此之外，電機的輸電線損壞、控制電路發(fā)生故障、電機發(fā)生過載現(xiàn)象等都會導(dǎo)致振動篩的跳車。

2.3.2斗提機的頻繁跳車現(xiàn)象

斗提機是大顆粒尿素生產(chǎn)過程中的一個中間傳輸設(shè)備，其功能是將造粒機生產(chǎn)出來的大顆粒尿素通過傳送帶傳輸?shù)胶罄m(xù)設(shè)備中，但是由于各種故障的發(fā)生，斗提機常常會出現(xiàn)跳車的現(xiàn)象。斗提機跳車的原因有很多，主要是斗提機的傳送皮帶跑偏、儀表的故障和電機過載3大種類。皮帶跑偏可能是因為皮帶和傳輸管道在運作的時候發(fā)生碰撞，在生產(chǎn)過程中，要注意投料的量不宜過大，投料量過大時會導(dǎo)致斗提機的超負荷運作。另外，還要特別注意斗提機不宜連續(xù)工作太長時間，因為從造粒機中出來的尿素顆粒都具有比較高的溫度，長時間接觸這些高溫度的尿素就會導(dǎo)致傳送帶的溫度升高，發(fā)生軟化拉伸和形變，觸發(fā)斗提機的設(shè)備保護裝置，造成跳車。斗提機和振動篩之間的分料器和造粒機有時會發(fā)生故障，導(dǎo)致出料的量時多時少，非常不穩(wěn)定，影響斗提機的運作，當出料的量過大時，就會導(dǎo)致斗提機處于過載運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，可能會發(fā)生跳車。除此之外，斗提機的原料位置檢測裝置可能會被粉塵堵住而導(dǎo)致斗提機中的尿素量無法被正常檢測出來，最終導(dǎo)致料堵滿了機器，發(fā)生跳車的現(xiàn)象。

2.3.3破碎機的跳車

破碎機是將振動篩中檢測出來的超大顆粒進行打碎并返回造粒機中重新使用的裝置，在運行過程中，常常會發(fā)生跳車，其主要原因是下料管堵塞和管道直徑過小等。由于破碎機有時也會漏掉一些大顆粒，這些大顆粒在傳輸?shù)倪^程中可能會把軟管堵塞，造成跳車。經(jīng)破碎機進行破碎后的尿素顆粒會變成無規(guī)則的細小顆粒，有些小顆粒會由于體積過小而被漏掉，這些小顆粒堆積在破碎機的滾軸附近，久而久之，會造成破碎機的滾軸發(fā)生抱死，破碎機皮帶也會因此打滑而被磨斷，最終發(fā)生跳車。破碎機需要通過管道與后續(xù)裝置進行連接傳輸，有些管道的直徑設(shè)計得非常小，很容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)致斗提機的電機過電流跳車。

2.4造粒機內(nèi)尿素結(jié)晶發(fā)生堵塞

在生產(chǎn)大顆粒尿素時，造粒機內(nèi)可能會發(fā)生脲液結(jié)晶的情況，導(dǎo)致脲液的噴頭和多孔板受到嚴重的堵塞，在這種情況下，即使停止生產(chǎn)專門進行處理也很難處理干凈。造成尿素結(jié)晶堵塞的原因主要有以下幾種：一是流化風機加熱器的泄漏導(dǎo)致蒸汽冷凝液進入尿素中，導(dǎo)致尿素融化結(jié)晶；二是造粒機的溫度發(fā)生異常，過低則會導(dǎo)致脲液進入造粒機后發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象，過高則會使尿素變成熔融態(tài)進而粘在內(nèi)壁、噴頭和多孔板上；三是熔融泵的沖洗水因故障原因進入尿素中，使脲液的濃度減小，造粒機內(nèi)的濕度升高，從而引發(fā)尿素受潮引起結(jié)晶；四是流化風機的入口導(dǎo)葉片的經(jīng)常性脫落，讓各種風量的配比嚴重不協(xié)調(diào)，降低造粒機內(nèi)的真空度，導(dǎo)致尿素不能保持流化狀態(tài)，在進入造粒機后發(fā)生結(jié)晶。

3具體解決措施

3.1出料軟管堵塞問題解決措施

針對出料軟管的堵塞問題可以采取以下解決方法。一是通過調(diào)整出料軟管的長度來防止出現(xiàn)“U型管”的狀況，在生產(chǎn)的初期要對軟管進行觀察，并對其長度進行合適地調(diào)整，不能過松或過緊，過松會出現(xiàn)凹兜尿素堆積，過緊則會導(dǎo)致軟管很容易被振動篩扯斷，所以必須將其調(diào)整到合適的長度才可以開始正式的生產(chǎn)。除了調(diào)整軟管的長度，還要對除塵系統(tǒng)進行一定的改進，并對造粒機和振動篩等裝置進行定期的清理除塵工作，防止塵土堆積，保證除塵風機和造粒機等機器的正常工作。地下循環(huán)槽時常會有蒸汽進入除塵機中，導(dǎo)致粉塵在蒸汽的作用下發(fā)生溶解并在管道內(nèi)部固化堆積，長期不清理就會發(fā)生嚴重的堵塞，所以要對除塵系統(tǒng)做出蒸汽的防護工作，防止多余的外界氣體和蒸汽等進入，對除塵系統(tǒng)造成影響。

3.2甲醛導(dǎo)致的結(jié)晶堵塞解決方法

由于脲液介入會導(dǎo)致甲醛的溫度降低而發(fā)生結(jié)晶，所以可以將甲醛進入熔融泵的入口調(diào)整到更靠近注入點的位置，防止脲液進入甲醛管道發(fā)生結(jié)晶。另外，還可以為甲醛增加一個甲醛壓力計量泵來為甲醛增壓，壓力的增大可以有效地防止甲醛結(jié)晶。除了對甲醛的相關(guān)裝置進行改進，還可以將突破口放在脲液的相關(guān)裝置上，可以把脲液的加入口放在甲醛加入口的下邊一段距離外，避免脲液進入甲醛的管道。

3.3各種機器跳車的解決方法

針對振動篩、斗提機、破碎機等設(shè)備的跳車現(xiàn)象，主要的解決方法是讓工作人員加強日常護理工作，提高斗提機的皮帶質(zhì)量并加強保養(yǎng)，將破碎機的管子直徑進行適當?shù)卦黾?，來防止因管道直徑過小造成的無規(guī)則細小顆粒的意外堆積堵塞。

3.4造粒機內(nèi)尿素結(jié)晶的解決措施

針對流化風機加熱器泄漏導(dǎo)致的尿素結(jié)晶問題，可以采用高質(zhì)量的流化風機和加熱器，聯(lián)系相關(guān)廠家，進行技術(shù)革新，減少其泄露的可能性。對于沖洗水因故障進入造粒機發(fā)生的尿素受潮結(jié)晶問題，可以讓工作人員加強監(jiān)測，利用停車的間隙對噴頭、蒸汽閥、熔融泵等關(guān)鍵位置進行檢查，對損壞的閥門和其它部件進行及時更換。對于導(dǎo)葉片脫落造成的尿素無法處于流化狀態(tài)導(dǎo)致的尿素結(jié)晶問題，可以通過給導(dǎo)葉片用角鋼加筋的方式加強其固定性和強度，防止導(dǎo)葉片的脫落，進而避免后續(xù)真空度低等問題。造粒機的溫度異常問題則可以通過加強溫度監(jiān)管措施，增設(shè)一個實時溫度管控器對其進行實時監(jiān)測并反饋，由工作人員進行及時的調(diào)整。

4提高經(jīng)濟效益的措施

為了提高生產(chǎn)所獲得的經(jīng)濟利益，可以從生產(chǎn)、運輸、儲存3個方面著手。

4.1生產(chǎn)方面

在生產(chǎn)中，如果生產(chǎn)的工藝水平不夠，就會造成很多的設(shè)備損壞、故障等問題，經(jīng)常性地解決這些問題，不僅需要人力成本，還會提高生產(chǎn)的經(jīng)濟成本，所以可以通過提高生產(chǎn)工藝來減少故障的發(fā)生，從而減少維修所耗的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。

4.2運輸方面

4.2.1大顆粒尿素的運輸方式

總的來看，在我國的所有尿素生產(chǎn)企業(yè)中，大約56%的采用汽車運輸?shù)姆绞?；火車運輸則占40%左右；至于水路運輸?shù)姆绞?，由于環(huán)境因素，一般只有南方的企業(yè)才采用，大約占4%?？梢愿鶕?jù)當?shù)氐木唧w交通環(huán)境因素來綜合地選取運輸方式，可以合理地混合使用各種運輸方式。

4.2.2運輸中應(yīng)注意的問題

在進行尿素裝卸的過程中，要注意不要用尖銳的工具，否則尿素的袋子可能會被刺壞，造成尿素的流失和污染。在運輸前，應(yīng)該將明確的生產(chǎn)商名稱、商標、產(chǎn)品名稱等信息詳細地標注在袋子上，確保一切合格無誤。

4.3儲存條件

尿素一般是白色或者淺色的顆粒狀固體，目前大多數(shù)采用的儲存尿素的袋子為雙層結(jié)構(gòu)，外邊的是塑料編織袋，內(nèi)袋為聚乙烯材質(zhì)的薄膜袋，這種袋子符合國家標準，十分適合尿素等肥料的儲存。尿素存儲的環(huán)境應(yīng)該滿足平整、通風干燥、陰涼的條件，并且尿素的堆積高度最好不要超過7 m，否則很容易發(fā)生倒塌事故。在存儲的過程中，主要需要注意的問題是做好防雨、防曬、防破損、板結(jié)結(jié)塊等工作。一般來說，在做好防護工作的前提下，尿素在半年之內(nèi)不會發(fā)生嚴重的板結(jié)問題，所以尿素不要堆積過長時間。

5結(jié)語

總的來說，大顆粒尿素的生產(chǎn)中仍然存在著許多需要進一步改進的問題，如設(shè)備的更新、溫度的管控、管道的堵塞等，在未來的一段時間內(nèi)，仍需要把生產(chǎn)工藝的提升放在一個重要的地位。在符合生產(chǎn)標準的前提下，安全是第一位的，緊隨其后的就是經(jīng)濟效益，主要是從生產(chǎn)成本、運輸、存儲以及最終的銷售等方面進行優(yōu)化，使經(jīng)濟效益最大化。