摘 要：针对公司磷酸二铵装置热风炉的设计使用，分析了热风炉的热负荷、鼓风机和引风机的配置、二次配风的使用对装置生产及产品质量的影响，进行了初步优化并提出了建议。
关键词：磷铵装置；热风炉；改进；产品质量
我公司磷酸二铵装置设计产能24Kt/a，采用单管反工艺。装置设计生产产品为18-46-0磷酸二铵。但因企业没有可以消耗浓磷酸淤酸的装置及产品。淤酸返入磷酸萃取系统进行处理，导致稀磷酸系统出现结垢加快、磷收率低等一系列问题。为此，公司调整了磷酸二铵的产品结构，在磷酸二铵装置通过18-46-0、15-42-0两种产品切换生产，以消耗浓磷酸淤酸。15-42-0产品生产时，反应热低，产品水分难以保证。为控制产品水分，需对工艺指标进行调整，这又引发了一系列新的问题。因此，寻找途径，提高产品干燥能力，成为磷铵生产中一个重要课题。
1 热风炉存在问题分析
该装置采用燃煤热风炉对产品进行干燥，热风炉设计热负荷3.6×106kcal/h。装置热风炉的能力及配风方式存在一定缺陷。
①热风炉热负荷相比其他同类装置热负荷较小，且地处高原，受气温影响，鼓风平均温度只有5.1℃，更制约了其干燥能力。与其配套的鼓风机、引风机能力有限，干燥机进口温度高，热风与物料接触后，在干燥机进口对其熔融，粘接在设备上，影响热风通道，堵塞干燥机螺旋抄板。热风通道受阻影响干燥热风进入干燥机，螺旋抄板堵塞影响物料在干燥机中扬起，都影响干燥能力，加剧水分不合格；
②为进行废热利用，节能降耗，同时解决鼓风风量不足、干燥机进口温度过高的问题，装置设计时利用流化床冷却器尾气在热风炉沉降室进行了二次配风。但因其设计不合理，配风进如沉降室后，风向与热风炉鼓风方向垂直，不能很好地增加干燥热风量，但干燥机进口温度降低，产品水分不降反升，同时影响灰尘的沉降，因此自装置投建一直未使用。
2 热风炉对生产的影响
因干燥能力不足，生产过程中需通过提高料浆比重，干燥机机进口温度等保证产品水分合格。尤其生产15-42-0产品时，还需要通过大量添加硫酸来增加反应热，以上操作对控制产品水分有一定好处，但产生了其他不利影响。
①生产负荷低。装置设计负荷33.3t/h，生产18-46-0产品时可满负荷生产，但生产15-42-0产品时，为控制水分，喷浆量只能达到16m3/h，产量约21t/h；
②产品一次下线水分高。产品一次下线平均水分2.53%，一次下线合格率58.5%。因水分高、合格率低，造成了产品堆存时变色严重，返系统重新造粒的产量量大，包装后因水分不合格、产品变色拆包率高；
③产品外观质量差。为通过工艺控制，提高反应热，降低需要蒸发的水分量，只能提高料浆比重，进管式反应器料浆比重达到1.58g/cm3，料浆比重过高，粘性变大，造成产品外观粗糙、不够圆润；
④设备损伤大。造粒过程中颗粒容易长大且硬度大，粒径控制困难；大颗粒需经破碎机破碎，对破碎机的损伤很大，维护困难，且破碎出的细颗粒不规则，影响重新造粒的圆润度。因物料粘性大，在造粒机中粘结出的大块物料，对工艺筛筛网也易造成损坏。
3 热风炉的优化改进
热风炉本身的热负荷不足、鼓风机、引风机能力小等问题，存在其改造成本高、工期长等客观因素；但其配风的不合理性，可通过小技改进行解决。2014年1月，对流化床冷却器尾气给热风炉的配风方式做了改造。将配风引入干燥机进口热空气通道，配风方向与热风炉的热空气平行，有效解决了热风量不足、干燥机进口温度高、热风炉灰尘沉降等问题。改造后，装置运行、工艺指标、产品水分等也有了一定改善。
①改进前后15-42-0产品生产负荷。改造后，产品能力从21t/h上升至30t/h，热风炉能力明显上升，产品水分控制教改造前容易，装置负荷得到提升，产量增加9t/h，对装置产能提升、降低消耗有了很大贡献；
②改进前后产品水分对比。以15-42-0磷酸二铵产品为例，改造后，在装置负荷提高的情况下，一次下线产品水分平均值从2.53%下降至2.31%，下降0.22%，合格率从58.5%上升至81%，上升22.5%，降低了产品转返料的量，包装产品因水分不合格、花料拆包返厂拆包处理的量，节约了生产成本；
③改进前后15-42-0产品硫酸消耗对比。热风炉干燥能力提升后，保证产品水的前提下，硫酸消耗（折百）从75kg/t产品下降至68kg/t产品，意味着每吨产淤酸的消耗增加，18-46-0和15-42-0两种产品的生产比例变大，增加了产品的盈利能力；
④改进后干燥机进口温度变化。改造前，干燥机进口温度在200℃以上，改造后将为150℃左右，防止物料熔融的同时，减少了物料的分解。
4 结论
热风炉的热负荷及配套风机的设计、使用，合理的干燥温度及风量，不仅是保证产品水分合格的重要因素。同时很大程度影响了设备运行、指标控制、产品内外在质量、环保指标等。本装置热风炉无论是热负荷还是鼓、引风机的配置，都制约装置运行及产品质量。
通过改造，虽然提高了装置负荷及水分合格率，降低了产品平均水分，产品外观质量也得到了改善，但是干燥能力仍是制约磷酸二铵进一步提高生产水平的主要因素。解决热风炉的问题，是实現装置安稳长满优运行迈不开的课题。
