浅谈硫酸钾项目中自动化控制烘炉的生产管理要求

岳紫云

摘要：硫酸钾是一种高效硫钾肥料，既可作为独立的高档钾肥成品，又能以原料形式进入硫基复合肥，实现了适合需求市场变化的灵活产品路线，以追求最佳经济效益。当今世界上70%的硫酸钾是用转化法生产的，在转化法中，又分为热法和湿法两种，本次主要讨论通过热法曼海姆炉工艺，硫酸钾采用自动化控制进行升温烘炉的生产管理要求。

关键词：硫酸钾;曼海姆炉;自动化;管理要求

1、点火烘炉

点火烘炉所具备的条件：主机、引风机、送风机已全部试车合格，控制室操作台及压力表、温度计、流量计已全部调试合格，循环水、电、气、主厂房照明及安全措施已具备。将2吨硫酸钾铺入反应炉炉底。插死反应炉的两个下料口。

（1） 天然气系统的准备工作

吹扫打压合格后，引天然气至炉前，关闭烧嘴前截断阀，打开放空阀进行煤气置换空气（采用间断置换），使天然气管道中氧含量小于0.5%后合格，关闭放空阀。

（2） 引、送风机的开车

① 通知电工检查电机绝缘后送电，启动引风机，对反应炉进行置换20分钟以上。

② 通知电工检查送风机电机绝缘后送电，启动送风机。

③ 检查引、送风机运转是否良好，电流、轴温、风量、振动是否正常。

④ 燃烧室负压的调整：缓慢调整引、送风机风阀及复热器风阀，维持燃烧室在微负压。

（ 3） 小烧嘴的点火

① 控制天然气截断阀后压力稳定在0.2±0.02MPa。

② 控制燃烧室在微负压。

③ 记录下炉内各点温度。

④ 燃烧室置换并经动火分析合格。

⑤ 打开小烧嘴针形阀，用酒精棉球点燃小烧嘴。燃空比调节至最小，使火焰燃烧稳定，并呈浅兰色，对反应炉进行初温阶段烘炉。参照炉顶温度进行控制。

（ 4） 烘炉严格按升温曲线进行操作，严禁温度猛升猛降。

（ 5） 烘炉时，当炉中温度达到80℃，对主机及石墨冷却器引入冷却水（冷却推料机视情况而定），并启动主机运行，防止局部过热。

（ 6） 烘炉时，当炉中温度达到100℃，开启主机风冷进行冷却。在低温和中温区，若实际操作升温速率快又无法控制时，可采用焖炉方式或间断升温方式调节。

（ 7） 烘炉时，当炉中温度达到410℃，点燃大烧嘴，进行高温阶段烘炉（检查炉体水分是否全部除净）。

（ 8）  烘炉时，当炉中温度达到430℃，启动氯化钾加料机，缓慢将1.2吨氯化钾铺入炉底。

2、烘炉期间注意事项

（ 1） 烘炉试车时，各专业人员必须到现场检查、指导。

（ 2） 烘炉试车由生产部长统一协调指挥，相关人员各负其责，并精心操作。

（ 3） 烘炉期间，特别是烘炉初期，各班组应加强巡回检查，并密切注意反应炉各段温度变化，从烧嘴视镜观察火焰燃烧情况。发现熄火，立即关闭气截断阀，打开放空阀。引、送风机运行10分钟，若再次出现熄火，通知班长并及时汇报。

（ 4） 烘炉期间，应加强对引、送风机的检查，若引、送风机出现故障，不能正常运行，必须立即熄火，关闭气截断阀，开放空阀，进行检修（此时反应炉同样采用焖炉方法）。

（ 5） 若烘炉出现故障停下，重新点火时，炉内必须置换15分钟后才能点火，火量控制由小到大，逐步恢复至正常。

（ 6） 若烘炉期间出现断电，立即关闭气截断阀，开放空阀。

（ 7） 烘炉期间应加强对主机电流、振动、轴温及炉体加固带、炉顶拉杆的检查，发现问题及时汇报处理。

（ 8） 烘炉期间，应加强对循环水泵及循环水池液位以及各冷却点温度检查。若发现断水，应立即打开炭精快开孔，关闭气阀门，防止烧坏石墨冷却器，待供水恢复后，按操作程序重新点火烘炉。

3、升温操作要点

（ 1） 升温过程要严格控制升温速率，不得过快以免导致反應炉损坏，寿命缩短。带出水要及时排出，防止进入引风机。燃烧室入口控制微负压，不得正压操作。天然气燃烧要完全，防止复热器及附属管道、阀门堵塞，保持黑矽砖的传热效率。主机冷却系统（水和空气）要及时送入。温度400℃左右时对炉体加固带及炉顶拉杆要及时调整。在升温初期主机要间断开停，保持良好状态;炉温在200℃以上时主机应保持连续运转。当升温速率难以控制而采用间断升温法时，一定要关闭进炉的送风阀和引风阀，防止冷空气进入。

（ 2） 升温结束之前氯化钾、硫酸全部到位，硫酸高位计量槽液面恒定（有回流），阀门、仪表、管路均处于良好备用状态。制酸高位水桶已保持液面恒定（有水回流），硫酸洗涤塔及氯化氢尾气回收塔已加水至正常液位，各设备冷却水畅通。

（ 3） 升温结束时制酸系统按正常开车程序开启（见6.2），此时司炉岗位可抽开反应炉下料口的插板。此时因部分热量带出系统，反应室温度相应下降，因此要及时调整天然气气量及引、送风量，当反应室温度已稳定在530—540℃时，可开始按30%负荷以一定投料比投入氯化钾、硫酸，届时氯化氢开始发生，制酸岗位即行开车（操作手段与正常开车相同）。此时要保持稳定的反应温度。数个小时后开始出料，此时产品质量不会很好，不加石粉，可送入成品料仓装袋（或经推料机尾部卸料口卸在洁净地面装袋不入库），但不进入成品仓库。除尘系统同步开车。随着炉顶、炉底温度的升高，缓慢增加负荷至100%。

（ 4） 当采样分析硫酸钾中Cl^-≤1.5%，H₂SO₄≤1.5%时，此时可做为成品进行正式计量包装，同时依中控分析游离酸含量适量加入石粉，以中和成品中游离酸。此时即转入正常生产，操作控制转入正常开车阶段，原始大开车即告结束。

（ 5） 经输料系统送至成品料仓，已经装袋不合格硫酸钾或卸地装袋不合格品，待正常生产后视中控分析中Cl^-及硫酸含量情况极少量输入输料系统（经返料机匀速加入或用人工少量添入皮带机）进入成品料仓转化为硫酸钾合格成品。

4、天然气点火及正常操作注意事项

天然气燃烧器点火前必须开启送引风机置换15分钟以上，动火分析合格后方可进行点火，防止产生混合气体发生爆炸。

通过实际项目经验，以天然气作为燃料替代煤炭烘炉，安全性更好，结合DCS自控系统，操作更为简便，项目稳定性好，对大气污染小。

参考文献

[1]汪家铭，于长水《化工科技市场》.

[2]张罡，张一甫《海湖盐与化工》.