張　娟　石曉亮

(昊華駿化集團(tuán)股份有限公司河南駐馬店463000)

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氯化鈉運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)化改造

張娟石曉亮

(昊華駿化集團(tuán)股份有限公司河南駐馬店463000)

昊華駿化集團(tuán)股份有限公司在原有600 kt/a純堿裝置的基礎(chǔ)上，于2014年新建了100 kt/a過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)裝置，利用企業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的純堿、氯化鈉及外購(gòu)少量雙氧水為原料生產(chǎn)過碳酸鈉。由于裝置存在生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度大、人工操作繁瑣、控制麻煩、生產(chǎn)不穩(wěn)定、消耗較高等問題，為此，集團(tuán)工程技術(shù)中心聯(lián)合集團(tuán)電氣自動(dòng)化研發(fā)中心對(duì)氯化鈉運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行了自動(dòng)化改造。

1　工藝流程及存在的問題

在配堿釜內(nèi)溶化后的純堿經(jīng)高剪切角磨泵輸送至位于樓頂?shù)暮铣筛?，用泵輸送雙氧水，生產(chǎn)過程都比較穩(wěn)定。氯化鈉需要從一樓鹽庫(kù)先進(jìn)入鹽庫(kù)料倉(cāng)，然后由刮板輸送機(jī)送至23.8 m處。鹽庫(kù)料倉(cāng)下面直接安裝手動(dòng)閘板閥，提到23.8 m處，落入水平刮板機(jī)，水平刮板機(jī)在運(yùn)行過程中將物料均勻刮入其下部的4臺(tái)過渡鹽倉(cāng)，每臺(tái)過渡鹽倉(cāng)需要供給6臺(tái)合成釜的用鹽，過渡鹽倉(cāng)下部安裝手動(dòng)閘板閥，下面設(shè)有臺(tái)秤進(jìn)行人工稱重，稱完后倒入手推小車，人工加入合成釜。合成釜為間歇式生產(chǎn)，每釜需氯化鈉70 kg，生產(chǎn)時(shí)間30 min，然后進(jìn)入下一工序結(jié)晶釜。由于不能連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)極不穩(wěn)定。

2　改進(jìn)措施

2.1將過渡鹽倉(cāng)料位與刮板輸送機(jī)的啟停聯(lián)鎖

原有系統(tǒng)用刮板輸送機(jī)將鹽送至過渡鹽倉(cāng)，由于過渡鹽倉(cāng)較小，上料10～20 min即滿，操作人員需要不停地觀察過渡鹽倉(cāng)的料位，以便及時(shí)停運(yùn)刮板輸送機(jī)，操作非常麻煩。為此，在4個(gè)過渡鹽倉(cāng)上安裝了高低料位聯(lián)鎖裝置，并且將鹽庫(kù)鹽倉(cāng)處的手動(dòng)閘板閥改為電動(dòng)旋轉(zhuǎn)卸料閥。高料位設(shè)置在2/3料位處，低料位設(shè)置在1/3料位處。當(dāng)料位處于2/3時(shí)，刮板輸送機(jī)進(jìn)料處閥門(已改為電動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，但刮板輸送機(jī)不停運(yùn)，以確保刮輸送板機(jī)內(nèi)的物料輸送完畢，防止下一次啟動(dòng)時(shí)，因刮輸送板機(jī)內(nèi)仍有物料，瞬間啟動(dòng)負(fù)荷過大，燒毀電機(jī)或損壞設(shè)備，為此，設(shè)定電動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥停運(yùn)2 min后，通過PLC控制停運(yùn)刮板輸送板機(jī)電機(jī)。刮板輸送機(jī)停運(yùn)后，過渡鹽倉(cāng)料位能達(dá)到4/5。原過渡鹽倉(cāng)是人工放料稱重，需不停地觀察倉(cāng)內(nèi)是否還有物料，現(xiàn)設(shè)定了低料位檢測(cè)裝置，當(dāng)料位低于1/3時(shí)，啟動(dòng)刮板輸送機(jī)加料， PLC程序設(shè)定為先啟動(dòng)刮板輸送機(jī)，等刮板輸送機(jī)運(yùn)行30 s后 ，啟動(dòng)加料電動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥(不能先啟動(dòng)電動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥、后啟動(dòng)刮板輸送機(jī)，否則屬于帶負(fù)荷啟動(dòng))。投運(yùn)之后，運(yùn)行穩(wěn)定，不需要操作人員上下來(lái)回巡檢和啟停設(shè)備，大大減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，確保物料的連續(xù)供給，保證了平穩(wěn)生產(chǎn)，而且程序聯(lián)鎖可避免相關(guān)人員的誤操作，大大減輕了設(shè)備的損壞率。

2.2人工稱重改為自動(dòng)稱重

原有稱重在過渡鹽倉(cāng)底部安裝手動(dòng)閥門，下設(shè)臺(tái)秤，通過人工控制開關(guān)閥門控制稱重，需要不斷加減物料，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，并且稱重不準(zhǔn)確，進(jìn)而影響工藝指標(biāo)。為此，直接在過渡鹽倉(cāng)的底部增設(shè)自動(dòng)稱重系統(tǒng)，量程范圍設(shè)定為0～100 kg。該自動(dòng)稱重系統(tǒng)增設(shè)完成后，稱重較準(zhǔn)確。

2.3人工加料改為自動(dòng)導(dǎo)軌加料

原人工稱重完成后，需要倒進(jìn)小車，再由人工推到加料口加料。為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，直接在每條線的合成釜加料口設(shè)置導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上有運(yùn)行小車，每個(gè)過渡鹽倉(cāng)對(duì)應(yīng)6臺(tái)合成釜。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，小車復(fù)位，停于稱重系統(tǒng)下部；當(dāng)稱重達(dá)到70 kg，物料自動(dòng)落入運(yùn)行小車內(nèi)，處于等待狀態(tài)；合成釜上設(shè)有限位，若某一條線的合成釜需要加鹽，小車運(yùn)行到此處自動(dòng)停止，5 s后，電動(dòng)卸料旋轉(zhuǎn)閥自動(dòng)打開卸料，3 min后電動(dòng)閥關(guān)閉，小車自動(dòng)返回原始位置。當(dāng)稱重系統(tǒng)檢測(cè)到小車返回原位，自動(dòng)落料；如合成釜不需要加料，小車處于待命狀態(tài)；自動(dòng)稱重系統(tǒng)落料后，也處于待命狀態(tài)。

2.4增設(shè)自動(dòng)稱重系統(tǒng)與自動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)的聯(lián)鎖

由于過碳酸鈉生產(chǎn)為間歇式，改造后生產(chǎn)系統(tǒng)原始改造為全自動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)合成釜內(nèi)反應(yīng)完的物料放至下一個(gè)工序的結(jié)晶釜內(nèi)，即合成釜內(nèi)空時(shí)，實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)新的問題，每臺(tái)合成釜下面對(duì)應(yīng)1臺(tái)結(jié)晶釜，有時(shí)合成釜的攪拌器會(huì)出現(xiàn)問題，因此，將全自動(dòng)加料改為半自動(dòng)加料，則合成釜需要加氯化鈉，由人工在設(shè)定的控制面板上控制，物料輸送還是自動(dòng)完成，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人員，又保證了生產(chǎn)的靈活性。

3　經(jīng)濟(jì)效益分析

3.1節(jié)省勞動(dòng)人員

原來(lái)每班需要12人。改造后，啟停刮板輸送機(jī)、觀察過渡鹽倉(cāng)料位減員2人，稱重部分減員2人，DCS自控系統(tǒng)由8人減員至5人，按年運(yùn)行天數(shù)300 d、每班操作人員140元計(jì)，僅此項(xiàng)年節(jié)約操作人員7人的工資開支88.2萬(wàn)元。

3.2產(chǎn)量大幅提成，單位成本下降

過碳酸鈉產(chǎn)量由改造前的180 t/d提高至改造后的250 t/d，隨著產(chǎn)量提高、產(chǎn)能釋放，生產(chǎn)成本從原來(lái)的4 250元/t降至3 720元/t，僅此項(xiàng)年增效益3 975萬(wàn)元。該技術(shù)改造項(xiàng)目在2015年6月在昊華駿化集團(tuán)股份有限公司“提高自動(dòng)化程度，減員增效增薪”活動(dòng)中榮獲一等獎(jiǎng)。

2015-12-16)