淺談硫酸鉀項目中自動化控制烘爐的生產管理要求

岳紫云

摘要：硫酸鉀是一種高效硫鉀肥料，既可作為獨立的高檔鉀肥成品，又能以原料形式進入硫基復合肥，實現了適合需求市場變化的靈活產品路線，以追求最佳經濟效益。當今世界上70%的硫酸鉀是用轉化法生產的，在轉化法中，又分為熱法和濕法兩種，本次主要討論通過熱法曼海姆爐工藝，硫酸鉀采用自動化控制進行升溫烘爐的生產管理要求。

關鍵詞：硫酸鉀;曼海姆爐;自動化;管理要求

1、點火烘爐

點火烘爐所具備的條件：主機、引風機、送風機已全部試車合格，控制室操作臺及壓力表、溫度計、流量計已全部調試合格，循環水、電、氣、主廠房照明及安全措施已具備。將2噸硫酸鉀鋪入反應爐爐底。插死反應爐的兩個下料口。

（1） 天然氣系統的準備工作

吹掃打壓合格后，引天然氣至爐前，關閉燒嘴前截斷閥，打開放空閥進行煤氣置換空氣（采用間斷置換），使天然氣管道中氧含量小于0.5%后合格，關閉放空閥。

（2） 引、送風機的開車

① 通知電工檢查電機絕緣后送電，啟動引風機，對反應爐進行置換20分鐘以上。

② 通知電工檢查送風機電機絕緣后送電，啟動送風機。

③ 檢查引、送風機運轉是否良好，電流、軸溫、風量、振動是否正常。

④ 燃燒室負壓的調整：緩慢調整引、送風機風閥及復熱器風閥，維持燃燒室在微負壓。

（ 3） 小燒嘴的點火

① 控制天然氣截斷閥后壓力穩定在0.2±0.02MPa。

② 控制燃燒室在微負壓。

③ 記錄下爐內各點溫度。

④ 燃燒室置換并經動火分析合格。

⑤ 打開小燒嘴針形閥，用酒精棉球點燃小燒嘴。燃空比調節至最小，使火焰燃燒穩定，并呈淺蘭色，對反應爐進行初溫階段烘爐。參照爐頂溫度進行控制。

（ 4） 烘爐嚴格按升溫曲線進行操作，嚴禁溫度猛升猛降。

（ 5） 烘爐時，當爐中溫度達到80℃，對主機及石墨冷卻器引入冷卻水（冷卻推料機視情況而定），并啟動主機運行，防止局部過熱。

（ 6） 烘爐時，當爐中溫度達到100℃，開啟主機風冷進行冷卻。在低溫和中溫區，若實際操作升溫速率快又無法控制時，可采用燜爐方式或間斷升溫方式調節。

（ 7） 烘爐時，當爐中溫度達到410℃，點燃大燒嘴，進行高溫階段烘爐（檢查爐體水分是否全部除凈）。

（ 8）? 烘爐時，當爐中溫度達到430℃，啟動氯化鉀加料機，緩慢將1.2噸氯化鉀鋪入爐底。

2、烘爐期間注意事項

（ 1） 烘爐試車時，各專業人員必須到現場檢查、指導。

（ 2） 烘爐試車由生產部長統一協調指揮，相關人員各負其責，并精心操作。

（ 3） 烘爐期間，特別是烘爐初期，各班組應加強巡回檢查，并密切注意反應爐各段溫度變化，從燒嘴視鏡觀察火焰燃燒情況。發現熄火，立即關閉氣截斷閥，打開放空閥。引、送風機運行10分鐘，若再次出現熄火，通知班長并及時匯報。

（ 4） 烘爐期間，應加強對引、送風機的檢查，若引、送風機出現故障，不能正常運行，必須立即熄火，關閉氣截斷閥，開放空閥，進行檢修（此時反應爐同樣采用燜爐方法）。

（ 5） 若烘爐出現故障停下，重新點火時，爐內必須置換15分鐘后才能點火，火量控制由小到大，逐步恢復至正常。

（ 6） 若烘爐期間出現斷電，立即關閉氣截斷閥，開放空閥。

（ 7） 烘爐期間應加強對主機電流、振動、軸溫及爐體加固帶、爐頂拉桿的檢查，發現問題及時匯報處理。

（ 8） 烘爐期間，應加強對循環水泵及循環水池液位以及各冷卻點溫度檢查。若發現斷水，應立即打開炭精快開孔，關閉氣閥門，防止燒壞石墨冷卻器，待供水恢復后，按操作程序重新點火烘爐。

3、升溫操作要點

（ 1） 升溫過程要嚴格控制升溫速率，不得過快以免導致反應爐損壞，壽命縮短。帶出水要及時排出，防止進入引風機。燃燒室入口控制微負壓，不得正壓操作。天然氣燃燒要完全，防止復熱器及附屬管道、閥門堵塞，保持黑矽磚的傳熱效率。主機冷卻系統（水和空氣）要及時送入。溫度400℃左右時對爐體加固帶及爐頂拉桿要及時調整。在升溫初期主機要間斷開停，保持良好狀態;爐溫在200℃以上時主機應保持連續運轉。當升溫速率難以控制而采用間斷升溫法時，一定要關閉進爐的送風閥和引風閥，防止冷空氣進入。

（ 2） 升溫結束之前氯化鉀、硫酸全部到位，硫酸高位計量槽液面恒定（有回流），閥門、儀表、管路均處于良好備用狀態。制酸高位水桶已保持液面恒定（有水回流），硫酸洗滌塔及氯化氫尾氣回收塔已加水至正常液位，各設備冷卻水暢通。

（ 3） 升溫結束時制酸系統按正常開車程序開啟（見6.2），此時司爐崗位可抽開反應爐下料口的插板。此時因部分熱量帶出系統，反應室溫度相應下降，因此要及時調整天然氣氣量及引、送風量，當反應室溫度已穩定在530—540℃時，可開始按30%負荷以一定投料比投入氯化鉀、硫酸，屆時氯化氫開始發生，制酸崗位即行開車（操作手段與正常開車相同）。此時要保持穩定的反應溫度。數個小時后開始出料，此時產品質量不會很好，不加石粉，可送入成品料倉裝袋（或經推料機尾部卸料口卸在潔凈地面裝袋不入庫），但不進入成品倉庫。除塵系統同步開車。隨著爐頂、爐底溫度的升高，緩慢增加負荷至100%。

（ 4） 當采樣分析硫酸鉀中Cl^-≤1.5%，H₂SO₄≤1.5%時，此時可做為成品進行正式計量包裝，同時依中控分析游離酸含量適量加入石粉，以中和成品中游離酸。此時即轉入正常生產，操作控制轉入正常開車階段，原始大開車即告結束。

（ 5） 經輸料系統送至成品料倉，已經裝袋不合格硫酸鉀或卸地裝袋不合格品，待正常生產后視中控分析中Cl^-及硫酸含量情況極少量輸入輸料系統（經返料機勻速加入或用人工少量添入皮帶機）進入成品料倉轉化為硫酸鉀合格成品。

4、天然氣點火及正常操作注意事項

天然氣燃燒器點火前必須開啟送引風機置換15分鐘以上，動火分析合格后方可進行點火，防止產生混合氣體發生爆炸。

通過實際項目經驗，以天然氣作為燃料替代煤炭烘爐，安全性更好，結合DCS自控系統，操作更為簡便，項目穩定性好，對大氣污染小。

參考文獻

[1]汪家銘，于長水《化工科技市場》.

[2]張罡，張一甫《海湖鹽與化工》.