液压清理结料装置在磷铵生产上的应用

摘 要：磷酸二铵生产过程中干燥机进料口易堵难通，一旦进料口被堵，通常只有被动停车，组织人工清料，针对干燥机进料口容易出现物料板结堵塞的情况，引入了能够自动清理干燥机进料口的液压清理装置，节省了人力，提高了磷铵装置的运行率

关键词：干燥机 液压 清理装置 进料口

云南三环中化化肥有限公司（以下简称“三环中化”）两套600kt/a磷铵装置，基于西班牙INCRO公司的基础设计，采用传统法工艺，I期装置于2008年初建成投产运行，II期装置于2011年11月投产运行至今。

干燥机进料口的物料来自造粒机，含水率约4%，表面潮湿，容易在干燥机进料口的口壁上粘结，同时，物料之间也容易板结，最终堵塞干燥机进料口，造成磷铵装置停车。为减少干燥机进料口的堵塞，装置运行初期每套装置需要至少2名员工坚守清理，但是物料板结后强度较高，人工清理效率低、效果差，仍然不能保证干燥机进料口不堵塞，每年由于干燥机进料口的堵塞给磷铵装置带来大量产量损失。为此，三环中化与合作伙伴研究开发出一种机械化、自动化的清理装置来代替人工清料。

1.生产原理

磷铵产品是由液氨中和磷酸，在溶液中呈结晶体析出，经造粒、干燥、破碎、筛分，合格粒子经流化床冷却后进入包裹筒进行包裹，包裹后的产品送入散库内自然存放，根据袋库货位及产品市场流向情况进行包装储运出厂。

2.干燥机进料口堵塞的原因分析：

干燥机进料口为920*920mm方管，与干燥机成60度。60度是根据大量工程经验总结出来的一个相对合理的溜角，已不具备改造条件。物料易在进料口中部堆积，正常生产过程中每半小时左右进行一次人工法理，每次清理时间为20分钟左右。

干燥机进料口的物料来自造粒机，含水率约4%，表面潮湿，容易在干燥机进料口的壁上粘结。同时，物料之间也容易板结，最终堵塞干燥机进料口，造成磷铵装置停车。为减少干燥机进料口的堵塞，每套装置需要至少2名员工坚守清理，但是物料板结后强度较高，人工清理效率低、效果差，仍然不能保證干燥机进料口不堵塞，每年由于干燥机进料口的堵塞给磷铵装置带来大量产量损失（每次干燥机进口堵塞需要组织大量人员进行清理，每次停车时间至少为8小时）。

3技改方案和措施

3.1如图所示，根据液压系统控制原理设计、安装一台自动清理装置;

图（1）中：1--PLC，2--液压油站，3--清理缸，4--红外线感应器，5--防护罩 ，6--密封装置 7--清理头。

3.1.1确定满足现场生产需求的控制原理图，用PLC控制器控制，能够方便实现液压油缸动作的时间间隔的调整。

3.1.2根据现场核算清理油缸所需的工作压力;计算油缸内径及伸出油杆的直径，清理杆伸出长度，用齿轮油泵通过三位四通电磁阀控制液压油缸的动作[1]。其中系统工作压力16MPa（最高25MPa）、流量为34L/min，油缸缸径125mm、杆径90mm、行程2200mm，油缸推力20t，油缸推出速度40mm/s;调整时间为1-100分钟。

3.1.3按照图纸要求安装液压油缸，确保液压油缸和进料口底部平行，同时清理杆头部的清理头与干燥机进料口底板贴合保证清理效果。

3.1.4液压油缸密封装置的选型：由于液压杆在伸出时会粘接磷酸二铵物料，清理杆收回时粘在清理杆上物料会磨损密封装置，为此，在设计清理杆密封时考虑到在收回之前先清理液压杆表面的物料，然后通过多重刮刀密封实现密封，避免物料对液压杆表面的磨损，保证了密封效果，延长液压杆的使用寿命;

3.1.5液压杆在每次伸出过程中，物料会冲击在液压杆表面，在液压杆表面板结，使得液压杆表面难以清理，从而降低密封效果，降低液压杆的使用寿命。为避免该情况发生，在清理杆杆头部固定一个防护罩，液压杆在每次伸出时带动防护罩伸出，物料只会冲击到防护罩表面，从而有效保护液压杆。

3.1.5自动控制系统的设计：在清理杆伸出到底时压力会升高，根据设定压力值，超过设计定值时清理杆自动收回;在清理杆顶部设置红外线感应装置，当清理杆收回，红外线射到感应物上，清理杆停止动作;同时，时间继电器开始工作，当到达设定时间，清理杆开始再次动作。

4效果

1）项目实施前两套装置有负责清理作业的劳务用工16人，项目实施后，清理实现自动作业，减少劳务用工共计16人。

2）项目实施后，干燥机进料口较往年堵塞次数减少约10次，每次按8小时计，每小时产量按89吨计，改造后每年增加产量7120吨;

5 结束语

用液压清理装置的动作替代人力实现干燥机进料口的自动清理作业，实现机械化自动化，避免物料粘接设备和板结，提升生产管理水平，降低人工劳动强度和现场作业风险，三环中化两套磷铵装置都已经安装了“液压自动清料装置”，可以在同类装置上推广使用

参考文献：

[1]刘新德、赵曼琳、吴志明《GB-T3766-2001液压系统通用技术条件》

作者简介：

刘自清（1975-5），男，汉族，云南昆明人，大学，工程师，云南三环中化化肥有限公司生产维保部设备主任工，长期从事磷复肥生产和技术管理工作;