摻混肥裝置運行中存在的問題及解決方法

張若冰（中海石油化學股份有限公司，海南東方 572600）

摻混肥裝置運行中存在的問題及解決方法

張若冰
（中海石油化學股份有限公司，海南東方 572600）

介紹摻混肥裝置在運行時出現的故障和該裝置存在的一些設計缺陷；著重介紹在處理這些問題時的技術改造手段，為不斷優化設備工藝參數總結經驗。

摻混肥裝置；攪拌；間隙；振動；改造

1　概述

摻混肥裝置（DPHB—50—630型全自動多功能配料混料包裝系統）是海洋石油富島有限公司復合肥部的重要生產裝置，由秦皇島三農機械設備有限公司制造，本裝置集配料、混合、包裝于一體，可實現從25kg、40kg、50kg之間任意量程的配料、混合、包裝，分為投料單元、配料單元、混合單元、包裝單元。該裝置因產量低（10t/h）、故障率高在2015年進行了升級改造，升級改造后該裝置的產能達到了15t/h，產能比原來提升了50%。改造后取消了原有的3臺提升機和1臺大傾角皮帶運輸機，重新安裝1臺主提升機代替原有的提升機和大傾角皮帶輸送機，將人工在高位平臺上投料改為在地面上投料，將原有的定量配料秤安裝在地下基坑，在地下基坑再安裝1臺皮帶輸送機。這次改造極大地提高了投料作業的安全性，使員工直接在地面就可以完成投料工作，消除了在高處作業容易跌傷的安全隱患。另外原有提升機和大傾角輸送機的拆除，又為廠房節省了寶貴的空間，使廠房的布置更加合理。該裝置立面簡圖見圖1。

圖1　摻混肥裝置立面圖

工作流程為：

在PLC控制面板輸入產品配方后，將氮肥（緩釋尿素）、磷肥、鉀肥等基礎顆粒狀肥料，由人工投入原料倉，各種原料經計量配料秤自動計量后，再由皮帶運輸機送入提升機，再進入混合攪拌機進行攪拌混合，混合均勻后的物料自動進入自動包裝機進行包裝，最后經自動碼垛系統碼垛后入庫（見圖2）。

圖2　BB生產工藝流程圖

該裝置自2016年1月投用以來，不斷出現大大小小的故障，導致生產經常性間斷，為使這套裝置能夠順暢運行，根據這套裝置經常出現的故障做了針對性的技術改造工作。

2　出現的故障模式及處理方式

2.1大小給料機軸銷松動

基坑配料秤大小給料機的軸銷容易松動。大小給料機運行幾個班次后，固定軸梢的定位螺絲就開始松動，導致大小給料機門無法關緊，漏料嚴重。檢查過程中發現，固定定位螺絲的螺母焊點過于單薄，螺栓如果用力頂緊，就導致螺母脫焊，從而導致漏料。

解決方法：將原先的定位螺母補焊，原先為點焊式，現改為滿焊，用電鉆在與螺母相對應位置的軸上加工直徑為Φ8.5mm、深度為5mm的盲孔，上緊螺栓時使正好頂緊在盲孔上。在軸銷與軸套的另一端再加焊一處（長度為6mm左右），用以增加連接強度。改造以后此故障完全消失。

2.2鏈輪與鏈條打滑現象

提升機底部無張緊裝置，底部自重過輕，摩擦力過小，在潮濕天氣運行時，鏈輪和鏈條容易發生打滑現象，無法正常送料。

解決方法：根據該提升機的結構特點在提升機底部安裝懸臂式張緊裝置，利用配重的自重來增大鏈輪與鏈條的摩擦力并保持張緊力穩定不變。同時這種張緊裝置還具備一定的調節位移可以自動補償鏈條的彈性變形和永久變形。實踐中采用兩根1.8m長的16a槽鋼作為懸臂分別安裝在提升機底部從動軸兩端，懸臂長度設定為2m，再在槽鋼邊緣處不斷增加配重來測試鏈輪與鏈條的摩擦力，當把配重逐漸增加到50kg時，鏈條順利地運轉起來。通過這次改造有效地消除了鏈輪與鏈條的打滑現象。改造示意圖見圖3。

圖3　懸臂式張緊裝置示意圖

2.3產品質量存在攪拌不均現象

摻混肥在生產過程中，通過攪拌機可以使氮、磷、鉀等物料充分混合，從而提高混合的均勻度，使養分均勻分布。

但是初期生產的產品抽檢時卻發現有質量不合格現象，通過打開觀察孔仔細觀察，發現在攪拌過程中，因攪拌葉片外邊緣與殼體間隙過大，攪拌機在進行攪拌時有部分氮、磷、鉀等物料滯留在底部得不到充分混合，原料甚至產生分層現象。由此判斷為攪拌缸存在設計缺陷導致產品出現質量不合格現象。

解決方法：測量攪拌葉片外翼與攪拌缸間隙有25mm，決定將間隙縮小為10mm來增大攪拌面積，取6mm厚的304不銹鋼板截成矩形，尺寸為寬60mm，長度200mm，數量6塊，分別安裝在攪拌葉片外邊緣，安裝位置采用對稱式安裝，保持原有平衡不變。從而在攪拌時有效地提高原料的摻混程度，且能把較大的物料破碎，保證了各種物料均勻分布，使養分結構在任何部分都能達到質量標準。試生產后經過多次抽檢，產品質量合格率均達到100%。

2.4提升機主動輥兩軸端漏料問題

提升機在將原料往上提送時，有部分原料不斷從頂端主動輥兩端孔隙中漏出，導致平臺上到處都是落地料，一是造成了原料的浪費、二是漏料對兩端的主動輥軸承造成了嚴重腐蝕。經測量發現主動輥兩端軸徑為Φ100mm，而機殼外孔為Φ140mm，單邊間隙達到20mm，顯然這么大的間隙無法將原料密封在提升機內部。

解決方法：車床加工兩個半圓壓蓋，直徑為Φ102mm，厚度為4mm，材質為304不銹鋼，先在機殼上鉆孔攻絲，再用螺栓緊固的方式將兩塊半圓壓蓋固定在機殼的外孔上，用以縮小軸徑與機殼外孔的間隙，使單邊間隙不超過1mm，最后再以毛氈封堵其余細小的縫隙，再將兩端被腐蝕軸承更換。改造后運行至今，漏料現象完全消除，同時也有效延長了主動輥軸承的使用壽命。

2.5提升減速機振動過大

減速機在運行中振動過大，經測振儀檢測，振動烈度為29.5mm/s，嚴重超標。停車后發現一是減速機與主動輥不對中，減速機比主動輥低3mm。判斷原因是支撐減速機的支座剛性不足，產生一定撓度變形，造成了對中不良。二是減速機的皮帶輪與軸徑形成了間隙配合，軸的外徑發生了磨損，經測量直徑為42.65mm，皮帶輪的內孔也發生了磨損，測量直徑為44mm，軸與孔單邊有0.8mm的間隙。這樣當減速機運轉時，減速機的皮帶輪與軸就不斷發生碰撞導致振動嚴重超標，產生這個故障的原因判斷為皮帶輪內孔加工尺寸偏差過大，在初始安裝時存在微微松動的現象，在運行中磨損逐漸加劇最后導致振動超標。

解決方法：第一步是在減速機支座安裝墊鐵重新找正對中，消除誤差；第二步是在減速機皮帶輪孔加裝厚度為0.75mm銅片，再車床加工定位軸套，內孔為Φ43mm、長度為35mm，安裝在皮帶輪內端與減速機軸肩處，此舉是為了控制皮帶輪前后竄動；在軸徑上均勻涂覆鎖固劑后裝上皮帶輪，在軸的外側加裝一個定位壓板，用M16螺栓旋緊在軸端將皮帶輪鎖住。完成以上工作后重新開車，振動大幅減小，經測振儀檢測：振動烈度為6mm/s，遠遠小于檢修前的數值，目前數據仍有些偏大，但是考慮到提升機高度為10m，在提升物料時本身存在一定晃動，因此這個振動是在合理范圍之內。

2.6對投料通道進行技術改造

公司每年有5 000t左右的小顆粒尿素需要包裝，這些小顆粒尿素按照常規生產流程只能經由投料平臺投入原料倉，再由皮帶運輸機導入提升機后才能包裝，這樣一來只有當配料秤、大小給料機以及皮帶運輸機同時運轉時才能進行生產，而小顆粒尿素為單一原料不需要配比，因此包裝小顆粒尿素完全可以繞開以上流程。為優化工藝流程提高生產效率經與有關工藝人員共同研究討論，最終做出技術改造方案如下：

在提升機西南側平臺開300mm×200mm長方孔，將截面為同樣尺寸的不銹鋼方管（長度2.8m）由此孔向下直接安裝到基坑內部的提升機進料斗上，上下兩端以焊接方式固定。方管安裝好后，小顆粒尿素就可以直接由此通道投入提升機，而不需要再經過投料平臺→原料倉→大小給料機→配料秤→皮帶運輸機→提升機的流程。這次技術改造節省了電力消耗，降低了機械磨損，提高了基坑內部設備的使用壽命，經濟效益可觀。

投料位置如圖4平面圖所示。

圖4　小顆粒尿素投料位置示意圖

3　結語

通過以上幾個方面的檢修與改造，使該套摻混肥裝置進入了良性運轉狀態，故障率大幅減少，生產效率有效提高。但是目前還有諸多不盡如人意之處，例如基坑內的運輸皮帶更換非常困難、提升機頂部的支撐架剛度不夠、傳感器使用壽命短等。這些不足仍然制約著摻混肥裝置的長期運行，今后隨著對這套裝置的不斷深化運用，將繼續對這套裝置進行優化改造。

［1］ 成大先.機械設計手冊［M］.北京：化學工業出版社，1993.

［2］ 楊國安.機械設備故障診斷使用技術［M］.北京：中國石化出版社，2010.

［3］ 秦大同，謝里陽.現代機械設計手冊［M］·單行本：潤滑與密封設計.北京：化學工業出版社，2013.

The Existing Problems in Bulk Blending Fertilizer Facility Runing and the Resolvents

Zhang Ruo-bing

Introduces the failure of the equipment of mixing fertilizer and some design defects in the equipment；This paper focuses on the technical transformation measures to deal with these problems，In order to continuously optimize the process parameters of the equipment and sum up experience.

bulk blending fertilizer facility；stir；clearance；vibration；frame

TE622

B

1003-6490（2016）05-0003-02