壓球機(jī)技術(shù)與化肥擠壓造粒 |
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復(fù)合肥料的常規(guī)造粒工藝是采用濕法,，該法需先把濕的單一原料混合,，然后再干燥，能耗較高,。大部分的能量都用于干燥系統(tǒng),，只有一小部分用于超大顆粒的破碎和產(chǎn)品的運(yùn)輸。對(duì)于濕法工藝,，干燥過(guò)程非常關(guān)鍵,，因?yàn)樾鑼㈩w粒內(nèi)部的水份干燥出來(lái)，否則水會(huì)在貯存過(guò)程中遷移到顆粒表面,，產(chǎn)生結(jié)塊,。同時(shí)，多孔狀的顆粒物料在造粒過(guò)程中因重結(jié)晶而結(jié)殼,，這也有礙于造粒,。因此，干燥過(guò)程十分緩慢,，而且操作不便,。
干粉狀物料的直接擠壓造粒則避免了干燥這一昂貴的過(guò)程,。因而降低了能耗和生產(chǎn)成本,，干法造粒過(guò)程一般是：先在壓球機(jī)中將物料擠壓成致密的大塊，然后經(jīng)常規(guī)的破碎篩分后得到產(chǎn)品,。篩分后的超大顆粒則循環(huán)回破碎機(jī),，不合格的小顆粒則回到擠壓機(jī)中。有時(shí)根據(jù)需要產(chǎn)品還經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理,，如產(chǎn)品顆粒的圓整,，用農(nóng)藥包裹或用緩釋劑包裹,，以改善緩釋性能。 化肥混合物的結(jié)塊性能隨著以下因素而不同,，即：物料的物理化學(xué)性能,、混合的方法、最終產(chǎn)品的貯存條件,。因?yàn)槠扑閺?qiáng)度與單位體積的晶橋數(shù)量有關(guān),，它隨顆粒體積增大而增加。因此,，粒狀肥料與粉狀肥料相比一般不易結(jié)塊,，如果造粒過(guò)程是通過(guò)干法（即沒(méi)有液體粘合劑）時(shí)，更不易結(jié)塊,。 擠壓成型造粒最先進(jìn)的設(shè)備之一,，輥軸的寬度達(dá)到1000 mm，直徑為1000 mm,，有四個(gè)螺旋給料機(jī),，輥軸間的最大壓力約在6800 KN，根據(jù)設(shè)計(jì)軸承壽命和輥軸速度（6000-9000 KN）,，輥軸轉(zhuǎn)速約12轉(zhuǎn)/分,。該設(shè)備能力約50-80 t/h的化肥原料，擠壓的波浪形大塊的厚度約為14~16 mm,，當(dāng)然,，較小直徑和寬度輥軸的輥壓機(jī)，帶有一個(gè)螺旋或重力給料器,，及可調(diào)節(jié)的輥軸轉(zhuǎn)速及板塊厚度,，其能力比較小。還有更大的設(shè)備可處理100 t/h的鉀肥,，這些機(jī)器的設(shè)計(jì)原則基本相同,，都有專利設(shè)計(jì)的、高強(qiáng)的,、預(yù)制的框架,，上有控制浮動(dòng)輥軸的水力加壓系統(tǒng)；自調(diào)整帶并自動(dòng)潤(rùn)滑的輥軸軸承,；雙倍輸出功率的軸承減速箱,；其上有浮動(dòng)的齒輪、聯(lián)軸節(jié)和墊片,，以允許輥軸從框架上水平卸出,，設(shè)備上還有計(jì)時(shí)系統(tǒng)，這對(duì)于成型非常重要。輥軸的中心有內(nèi)部齒輪和驅(qū)動(dòng)軸頸,，由高強(qiáng)度鑄鋼制造,，壓塊設(shè)備（環(huán)或模塊）有不同的方式與軸心結(jié)合，如帶或不帶有銷的熱燒嵌或夾緊方式,。壓模通過(guò)切削,、軋制、磨削,、電化學(xué)洗削,。其它可選擇的機(jī)器性能包括輥軸和其它關(guān)鍵部分的水冷、輥軸室（如粉塵）及不同操作條件的電控系統(tǒng),。
擠壓后的物料必須破碎到一定的顆粒范圍,，破碎設(shè)備的性能很重要，因?yàn)橐话愫细癞a(chǎn)品顆粒的比例往往是決定一套裝置是否成功運(yùn)行的關(guān)鍵,。擠壓物料的打片,、磨碎和優(yōu)化，是根據(jù)粘合后的固體物料經(jīng)破碎后的要求而不同,。擠壓后的大片,，內(nèi)部含有不同密度和強(qiáng)度的區(qū)域，其特性由原料決定,。有一些產(chǎn)品,，如鉀肥，其大片很快就有高強(qiáng)度和脆性,，而其它大部分化肥,，如含磷肥料和有機(jī)成分的NPK復(fù)合肥，它們產(chǎn)生的大片在貯存中通過(guò)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生硬化,，因此,，為得到較窄的顆粒分布范圍和較高的產(chǎn)量，必須選擇不同的打片方法和設(shè)備,。 由于顆粒肥料在運(yùn)輸,、貯存、施用時(shí)不能產(chǎn)生過(guò)多的細(xì)粉,，高強(qiáng)度和脆性大片在破碎時(shí),，要采用較強(qiáng)的沖擊力以破壞顆粒中較軟的部分，這時(shí)可采用沖擊磨,。如果擠壓后的物料較軟或是塑性的,，需采用其它磨機(jī)，如帶有溝絞的滾壓機(jī),、配合或交錯(cuò)盤,、不同形狀的螺紋。因?yàn)樵诖蚱脱心ルA段,，循環(huán)回路的細(xì)粉量必須最少,，顆粒形狀也應(yīng)盡量呈圓形或方形，所以造粒設(shè)備的選擇和優(yōu)化對(duì)每套化肥擠壓/造粒裝置是非常重要的,，為了提高產(chǎn)量,，可采用二級(jí)或更高級(jí)的造粒系統(tǒng)。 在輔助設(shè)備中最重要的是篩分,，因?yàn)槠湓诤艽蟪潭壬蠜Q定了產(chǎn)品的實(shí)際產(chǎn)量和質(zhì)量,。篩分設(shè)備必須有精確的分離效果，使篩上不留有產(chǎn)品顆粒,，并且產(chǎn)品中沒(méi)有超大顆粒和不合格的細(xì)粉,。為了達(dá)到些目的，一般使用多級(jí)篩,，而且?guī)в姓駝?dòng)框架的篩則己被振動(dòng)的篩所取代,。大部分?jǐn)D壓能量都轉(zhuǎn)化為潛熱，因此使許多肥料產(chǎn)生塑性和粘性,，這些物料會(huì)粘結(jié)在篩子和運(yùn)輸設(shè)備上,，而且使物料的流動(dòng)性變差。在裝置設(shè)計(jì)時(shí)需考慮這些特性和條件,，一般在理論上完全解決這些問(wèn)題幾乎是不可能的,，所以只有通過(guò)試驗(yàn)裝置上的測(cè)試或通過(guò)經(jīng)驗(yàn)解決。這也表明對(duì)每套裝置的設(shè)計(jì)必須適應(yīng)特定的肥料配方和當(dāng)?shù)貤l件,。然而,，化肥擠壓造粒裝置的最大特點(diǎn)是許多參數(shù)都可以調(diào)整，這就可適應(yīng)很大的原料范圍,。 雖然許多常規(guī)化肥裝置仍在采用濕法造粒流程生產(chǎn)類似球形的顆�,；剩瑪D壓造粒流程具有許多優(yōu)勢(shì),，其中重要的有： 低能耗 無(wú)需液體粘合劑 可采用很寬顆粒分布范圍的原料 進(jìn)料組成靈活 能力適用范圍廣,，大型或小型裝置均適用 因此，該技術(shù)己越來(lái)越引起人們的興趣,，許多國(guó)家在建設(shè)新裝置時(shí),，均在考慮干法擠壓造粒工藝。 |
