甘憲福，柴培虎，韓國軍

(金昌氨堿源化工有限公司,甘肅 金昌 737000)

金昌氨堿源化工有限公司在20萬t/a聯(lián)堿裝置搬遷改造項目中，由于受原鹽供應地域限制，采用大顆粒原鹽，粉碎后直接加入鹽析結晶器。

1 搬遷改造前鹽粉碎工藝流程

鹽粉碎工序主要裝置為2臺錘式破碎機(1開1備)和6臺擺輪式研磨機(4開2備)。原鹽首先進入錘式破碎機一級粗破后，再進入擺輪式研磨機細磨。粉碎后的粉鹽粒度較大，粒度≤1 mm的粉鹽占比僅能達到50%，1～2 mm粒度的粉鹽占比28%，粒度≥2.0 mm占比22%，最大的粉鹽顆粒達到8.0～9.0 mm。大顆粒粉鹽對鹽析結晶器影響較大：一是大粒鹽無法完全溶解，堆積在結晶器底部，運行45天左右需對結晶器進行清洗，且需要人工清除粘結在結晶器錐底鹽疤；二是鹽析結晶器取出晶漿含有未溶解的大顆粒原鹽，對逆料泵葉輪、蝸殼磨損嚴重，檢修頻繁，維護成本高；三是氯化銨產品鈉鹽含量高，主含量低，產品質量差；四是母液Ⅱ的γ值低，母液循環(huán)當量大，系統(tǒng)能耗高。

鑒于上述原因，我公司在搬遷改造項目實施時，經過多方面了解、對比，參考水泥等行業(yè)物料破碎設備選型及運行狀況，采用“對輥輥式破碎+四輥輥式粉碎”對原鹽進行粉碎，經過一年的運行，效果良好，完全滿足生產工藝需求。

表1 原鹽粒度分布及占比

2 搬遷改造后鹽粉碎工藝流程

原鹽粉碎裝置采用“兩級輥式粉碎+膠帶輸送機”工藝配置，將工業(yè)原鹽加入料倉，原鹽由料倉落入定量給料機，送至1#膠帶輸送機，將原料鹽送入一級破碎(對輥破碎機)帶式布料器，均勻分布后，進入對輥破碎機，破碎成粒度≤8 mm的小顆粒，然后由 2#膠帶輸送機送入二級粉碎(四輥精細粉碎機)帶式布料器，均勻分布后，進入四輥精細粉碎機，粉碎至粒度≤1 mm的粉鹽，最后由3#膠帶輸送機直接送至棧橋，由棧橋皮帶(4#、5#)送至鹽析結晶器。該裝置具有：流程簡單，設備數(shù)量少，運行周期長，維護方便，能耗低，粉鹽粒度分布及占比更為優(yōu)化的優(yōu)點。

3 輥式粉碎設備配置及原理

搬遷改造后鹽粉碎主要裝置采用2臺對輥破碎機和2臺四輥精細粉碎機(各1開1備)作為一級粗破和二級粉碎裝置。對輥破碎機其型號為2PG-40PT處理能力為40 t/h；四輥精細破碎機型號為4PGS-40PT，單臺處理能力為40 t/h，輥筒由硬質耐磨的錳鋼制成。對輥破碎機輥面采用堆焊輥面，四輥精細粉碎機輥面采用平輥面形式，以更利于對原料鹽的粉碎。

輥式破碎機是利用兩組單獨傳動的碾輥，相對旋轉產生的高擠壓力和磨剪力來破碎物料。物料進入兩碾輥形成的“V”形破碎腔以后，受到兩碾輥的相對旋轉壓力作用，在擠軋和嚙磨下，受到碾輥的擠軋和磨剪，物料開始破裂，破裂后的小顆粒沿著輥子旋轉的切線方向，通過兩碾輥的間隙，由機器下方排出，將物料破碎成工藝需要的細度。四輥精細粉碎機是在同一破碎機上裝有四個輥筒，對物料進行三次破碎，輥筒與滾筒之間的間隙逐漸變小，通過調節(jié)滾筒之間的間隙大小控制粉碎物料粒度，達到要求的指標。其結構主要有固定碾輥、活動碾輥，保護彈簧與液壓系統(tǒng)等組成。輥式破碎特點：能耗低、破碎比大、生產效率高、不產生粉塵等。

4 生產實踐與應用效果

4.1 運行狀況分析

金昌氨堿源化工有限公司20萬t/a聯(lián)堿裝置搬遷改造項目于2021年5月竣工投產，初次投運后，對輥破碎機和四輥精細粉碎機輥筒間隙經過多次調整，鹽粉碎系統(tǒng)運行逐步平穩(wěn)，負荷逐步增加，粉鹽粒度達到設計要求指標，具體情況如下表2。

表2 加鹽量與粉鹽粒度統(tǒng)計表

自2021年8月份，生產系統(tǒng)負荷加滿，加鹽量穩(wěn)定在28～32 t/h之間，經過兩級輥式粉碎后的原料鹽中≤1 mm粒度的粉鹽占比穩(wěn)定在75%以上，比原裝置粉碎后的粉鹽粒度占比提高25%，滿足20萬t/a聯(lián)堿裝置工藝需求，達到預期效果。

4.2 存在的問題及改進措施

1)對輥破碎機和四輥精細粉碎機帶式布料器在實際應用中，仍存在物料分布不均勻現(xiàn)象，導致進料偏多部位輥面磨損嚴重，輥筒與輥筒之間間隙不均勻，難以調正，導致粉鹽粒度偏大。

經過反復實驗，最終確定在帶式布料器后端接近下料處安裝一塊鋸齒形布料板，物料在帶式布料器上隨著帶式布料器一起向前運動，通過鋸齒形布料板時進行了二次布料，將進入輥壓機料口的物料最大限度均勻分布，使物料均勻落入輥面，避免集中落料(如圖1)；其次，根據(jù)原鹽出料粒度及時調節(jié)輥面間距，四輥精細粉碎機上輥縫間隙保持2～3 mm,中間輥縫間隙0.9～1.0 mm，下輥縫間隙保持0.5～0.6 mm；第三，根據(jù)輥面磨損程度，利用專用磨床，對四輥精細粉碎機輥面進行打磨，磨至輥面光滑、均勻，輥面高點和低點差距≤0.2mm。自運行以來，分別于2021年10月和2022年3月對輥面各打磨一次，粉鹽粒度可長期保持達標。

圖1 帶式布料器上新安裝鋸齒形布料板示意圖

2)原鹽水分過大時(>4%)，通過四輥三碎破碎機碾壓過程出現(xiàn)片狀物料。采取的措施，一方面嚴格控制原料鹽水分小于2.5%，另一方面在四輥精細粉碎機下料斗處，安裝了一臺自制打散裝置，可將片狀物料打散成粒狀物料，效果較好。

5 搬遷改造前后運行效果對比

5.1 粉鹽粒度

與搬遷改造前相比，粒度≤1.0 mm的粉鹽占比提高27%，粒度≤2.0 mm的粉鹽顆粒占比下降5%，粒度大于2.0 mm顆粒鹽近似為零，給生產穩(wěn)定運行和工藝優(yōu)化奠定了良好的設備基礎。見下表3。

表3 搬遷改造前后粉鹽粒度分布及占比對比表

5.2 結晶系統(tǒng)運行狀況

新裝置自2021年5月份投產，鹽析結晶器錐底排鹽一次，排出的鹽粒極少。鹽析結晶器清洗三次，鹽析結晶器運行延長到5個月以上，大幅減輕了人工清洗結晶器勞動強度，鹽析結晶器運行良好，逆料泵葉輪磨損輕微，10個月未作更換。

新裝置投運后，各項指標良好，母液Ⅱ的γ值保持在1.8左右，Na+濃度76 tt左右,母液循環(huán)當量9.5 m3/t,母液輸送電耗下降。

5.3 氯化銨產品質量

根據(jù)搬遷改造后的生產統(tǒng)計數(shù)據(jù)和2016年全年的質量統(tǒng)計數(shù)據(jù)相對比(表4)，同樣生產負荷下，干品氯化銨中鈉鹽含量下降了0.53%，氯化銨產品優(yōu)級品率由原來的2.3%提高至目前的99.3%，顯著提高了氯化銨產品質量。

表4 氯化銨產品質量控制狀況

5.4 搬遷改造前后耗電量對比

搬遷改造前后相比，原料鹽粉碎設備開機臺數(shù)由原裝置的12臺減少至10臺，總功率下降29 kW，降低了設備維護維修工作量。且節(jié)電效果良好，年節(jié)約電費約11.7萬元。

5.5 鹽粉碎運行維修費用

搬遷改造前，錘式破碎機錘頭因磨損4個月更換1副錘頭，一年需更換3副錘頭。擺輪研磨機運行7天更換1副錘片，4臺機，一年需更換189副錘片，全年運行費用約15.7萬元(錘式破碎機錘頭7 000元/副，擺輪研磨機錘片720元/副)。

搬遷改造后輥壓機輥筒預計運行18個月修復一次，一個輥筒修復費用約2萬元，全年運行費用預計約8萬元。搬遷改造后約節(jié)約運行維修費用7.7萬元。

6 結 語

在我公司20萬t/a聯(lián)堿裝置搬遷改造項目鹽粉碎工序中，原鹽粉碎采用兩級輥式粉碎，流程簡潔，設備數(shù)量少且布置緊湊，粉鹽粒度達到工藝要求，節(jié)能效益顯著，員工勞動強度下降。經過近一年的運行檢驗，達到了預期的效果，為企業(yè)節(jié)能增效做出貢獻，同時為相關行業(yè)原鹽粉碎設備選型提供了實踐依據(jù)。