大顆粒尿素生產中的隱蔽故障問題處理策略研究

摘要：我國是世界上的農業大國，農業的發展在我國始終處于非常重要的地位，目前，在農業領域，肥料的使用是一個非常熱的話題，科學合理地使用肥料可以極大地提高土地的農作物產量和質量。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點，深受人們的歡迎，也因此有很多的企業開始生產大顆粒尿素，但是就目前來說，我國的大顆粒尿素的整體生產水平還不夠高，整個生產過程中存在著生產工藝、經濟效益、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。

關鍵詞：大顆粒尿素；生產；隱蔽故障問題；處理策略；運輸；儲存

近年來，隨著農業的不斷發展，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。

現在越來越多的企業開始生產大顆粒尿素，但是由于技術的不完善性，在生產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、甲醛加入管線發生結晶堵塞等。在運輸和儲存的過程中也會出現尿素結塊、受潮融化等很多影響尿素質量的問題。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工藝，減少在運輸和儲存中的損失，提高經濟效益。

1大顆粒尿素生產工藝流程

大顆粒尿素生產的原材料主要是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分離器對原始脲液進行水分蒸發而獲得的。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。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在尿素晶種上，隨著越來越多的小液滴凝結，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，最后經過振動出料機、安全篩、斗提機被送到振動篩中，經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過轉向器運輸到最終的產品冷卻器中，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中。在生產過程中，各種器械會產生大量的粉塵，造粒機和冷卻機所產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過煙囪進行放空處理。

2生產過程中存在的問題

2.1出料軟管發生堵塞和泄漏

在大顆粒尿素的生產過程中，振動篩的出料軟管經常會發生堵塞和泄漏的情況，這對生產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，就會導致軟管的堵塞甚至泄漏，導致不得不停止生產工作來進行出料軟管的疏通。二是除塵設備的性能對出料軟管的影響，除塵設備如果無法有效地降低尿素中的含塵量，就會導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生泄漏。三是造粒機的造粒技術不夠規范標準，造出的尿素顆粒大小嚴重超過了除塵機所能承受的范圍，導致超大顆粒的尿素進入管中并卡在管內，造成堵塞。四是振動篩的軟管設計的形狀不合理導致的阻塞問題，有的生產企業將出料軟管與振動篩的連接部分設計成方形的直角形狀，而與冷卻器的連接部分則設計成弧形，導致兩個部分的不同心，非常容易在兩部分連接的地方發生堵塞和泄漏的情況。

2.2甲醛導致的結晶堵塞

在尿素的生產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，從而減少生產中粉塵的形成。在具體的生產過程中，發現在熔融泵的入口處會出現膠狀的結晶堵塞物，這種堵塞物具有高溫不融化且幾乎不溶于水的性質，只能對其采取砂輪切割等物理人工手段進行干預處理。造成這種現象的原因主要有兩種，一是甲醛溶液的溫度控制不恰當發生聚合反應，形成堵塞；二是在脲液進入甲醛溶液管道之后會導致溫度降低，從而發生結晶的現象。

2.3振動篩、斗提機和破碎機的跳車

2.3.1電氣、儀表、機械故障導致的振動篩跳車

在大顆粒尿素開車生產時，可能會由于電氣、儀表和機械的故障而發生跳車的狀況。

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

2.3.2斗提機的頻繁跳車現象

斗提機是大顆粒尿素生產過程中的一個中間傳輸設備，其功能是將造粒機生產出來的大顆粒尿素通過傳送帶傳輸到后續設備中，但是由于各種故障的發生，斗提機常常會出現跳車的現象。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生碰撞，在生產過程中，要注意投料的量不宜過大，投料量過大時會導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致傳送帶的溫度升高，發生軟化拉伸和形變，觸發斗提機的設備保護裝置，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生故障，導致出料的量時多時少，非常不穩定，影響斗提機的運作，當出料的量過大時，就會導致斗提機處于過載運轉的狀態，可能會發生跳車。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致斗提機中的尿素量無法被正常檢測出來，最終導致料堵滿了機器，發生跳車的現象。

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，這些大顆粒在傳輸的過程中可能會把軟管堵塞，造成跳車。經破碎機進行破碎后的尿素顆粒會變成無規則的細小顆粒，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生抱死，破碎機皮帶也會因此打滑而被磨斷，最終發生跳車。破碎機需要通過管道與后續裝置進行連接傳輸，有些管道的直徑設計得非常小，很容易發生堵塞現象，導致斗提機的電機過電流跳車。

2.4造粒機內尿素結晶發生堵塞

在生產大顆粒尿素時，造粒機內可能會發生脲液結晶的情況，導致脲液的噴頭和多孔板受到嚴重的堵塞，在這種情況下，即使停止生產專門進行處理也很難處理干凈。造成尿素結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致蒸汽冷凝液進入尿素中，導致尿素融化結晶；二是造粒機的溫度發生異常，過低則會導致脲液進入造粒機后發生結晶現象，過高則會使尿素變成熔融態進而粘在內壁、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，造粒機內的濕度升高，從而引發尿素受潮引起結晶；四是流化風機的入口導葉片的經常性脫落，讓各種風量的配比嚴重不協調，降低造粒機內的真空度，導致尿素不能保持流化狀態，在進入造粒機后發生結晶。

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。一是通過調整出料軟管的長度來防止出現“U型管”的狀況，在生產的初期要對軟管進行觀察，并對其長度進行合適地調整，不能過松或過緊，過松會出現凹兜尿素堆積，過緊則會導致軟管很容易被振動篩扯斷，所以必須將其調整到合適的長度才可以開始正式的生產。除了調整軟管的長度，還要對除塵系統進行一定的改進，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。地下循環槽時常會有蒸汽進入除塵機中，導致粉塵在蒸汽的作用下發生溶解并在管道內部固化堆積，長期不清理就會發生嚴重的堵塞，所以要對除塵系統做出蒸汽的防護工作，防止多余的外界氣體和蒸汽等進入，對除塵系統造成影響。

3.2甲醛導致的結晶堵塞解決方法

由于脲液介入會導致甲醛的溫度降低而發生結晶，所以可以將甲醛進入熔融泵的入口調整到更靠近注入點的位置，防止脲液進入甲醛管道發生結晶。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晶。除了對甲醛的相關裝置進行改進，還可以將突破口放在脲液的相關裝置上，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、破碎機等設備的跳車現象，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量并加強保養，將破碎機的管子直徑進行適當地增加，來防止因管道直徑過小造成的無規則細小顆粒的意外堆積堵塞。

3.4造粒機內尿素結晶的解決措施

針對流化風機加熱器泄漏導致的尿素結晶問題，可以采用高質量的流化風機和加熱器，聯系相關廠家，進行技術革新，減少其泄露的可能性。對于沖洗水因故障進入造粒機發生的尿素受潮結晶問題，可以讓工作人員加強監測，利用停車的間隙對噴頭、蒸汽閥、熔融泵等關鍵位置進行檢查，對損壞的閥門和其它部件進行及時更換。對于導葉片脫落造成的尿素無法處于流化狀態導致的尿素結晶問題，可以通過給導葉片用角鋼加筋的方式加強其固定性和強度，防止導葉片的脫落，進而避免后續真空度低等問題。造粒機的溫度異常問題則可以通過加強溫度監管措施，增設一個實時溫度管控器對其進行實時監測并反饋，由工作人員進行及時的調整。

4提高經濟效益的措施

為了提高生產所獲得的經濟利益，可以從生產、運輸、儲存3個方面著手。

4.1生產方面

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

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企業中，大約56%的采用汽車運輸的方式；火車運輸則占40%左右；至于水路運輸的方式，由于環境因素，一般只有南方的企業才采用，大約占4%。可以根據當地的具體交通環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，應該將明確的生產商名稱、商標、產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，目前大多數采用的儲存尿素的袋子為雙層結構，外邊的是塑料編織袋，內袋為聚乙烯材質的薄膜袋，這種袋子符合國家標準，十分適合尿素等肥料的儲存。尿素存儲的環境應該滿足平整、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、板結結塊等工作。一般來說，在做好防護工作的前提下，尿素在半年之內不會發生嚴重的板結問題，所以尿素不要堆積過長時間。

5結語

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