擠壓造粒生產復混肥技術方案

1、生產方(fang)法的(de)特點及(ji)描述  

擠(ji)壓(ya)造(zao)(zao)粒是一種(zhong)較新(xin)的(de)干法造(zao)(zao)粒生(sheng)產(chan)復合肥(fei)(fei)(fei)料(liao)的(de)工藝。擠(ji)壓(ya)造(zao)(zao)粒在(zai)肥(fei)(fei)(fei)料(liao)領域最早應(ying)用(yong)于(yu)(yu)氯化(hua)鉀的(de)造(zao)(zao)粒，由(you)于(yu)(yu)氯化(hua)鉀物理化(hua)學(xue)性(xing)質的(de)特殊(shu)性(xing)，國外(wai)用(yong)于(yu)(yu)摻(chan)混肥(fei)(fei)(fei)料(liao)（BB肥(fei)(fei)(fei)）所需的(de)顆粒狀（1-4mm）氯化(hua)鉀基(ji)本(ben)都采用(yong)擠(ji)壓(ya)法生(sheng)產(chan)。近年來，擠(ji)壓(ya)造(zao)(zao)粒用(yong)于(yu)(yu)生(sheng)產(chan)復混肥(fei)(fei)(fei)料(liao)在(zai)國外(wai)得到了較快(kuai)的(de)發展。  

擠(ji)壓(ya)造(zao)(zao)(zao)(zao)粒(li)的(de)形(xing)(xing)式(shi)可以有對輥式(shi)和(he)輪(lun)輾式(shi)兩種，對輥式(shi)擠(ji)壓(ya)是先壓(ya)成(cheng)(cheng)大(da)塊(kuai)，再(zai)破碎成(cheng)(cheng)顆(ke)粒(li)，這樣裝置(zhi)的(de)能力大(da)、顆(ke)粒(li)強(qiang)度高(gao)、能耗低，對輥擠(ji)壓(ya)在國外使用(yong)廣泛。而(er)輪(lun)輾式(shi)是將物料(liao)在壓(ya)模(mo)盤(pan)中直接擠(ji)壓(ya)成(cheng)(cheng)園柱(zhu)條形(xing)(xing)，再(zai)切斷成(cheng)(cheng)柱(zhu)形(xing)(xing)顆(ke)粒(li)，國內目前采(cai)用(yong)的(de)擠(ji)壓(ya)造(zao)(zao)(zao)(zao)粒(li)方法(fa)多是輪(lun)輾造(zao)(zao)(zao)(zao)粒(li)法(fa)，由于其生產規模(mo)小，單臺(tai)機器最大(da)只(zhi)能達3-5噸/小時(shi)，且造(zao)(zao)(zao)(zao)粒(li)強(qiang)度有限、模(mo)具易損壞，生產的(de)是園柱(zhu)形(xing)(xing)顆(ke)粒(li)，流(liu)動(dong)性差(cha)，國內發展較緩慢。在國外已(yi)淘(tao)汰了輪(lun)輾造(zao)(zao)(zao)(zao)粒(li)工藝。本(ben)報告所論述的(de)擠(ji)壓(ya)造(zao)(zao)(zao)(zao)粒(li)指對輥式(shi)擠(ji)壓(ya)造(zao)(zao)(zao)(zao)粒(li)。  

對(dui)輥式擠壓(ya)造(zao)粒(li)的工藝原理是(shi)：干物料(liao)在壓(ya)力作(zuo)用(yong)下團聚成(cheng)致(zhi)密堅硬的大塊（餅料(liao)），稱為擠壓(ya)過程；餅料(liao)再被破碎篩分后成(cheng)為顆(ke)粒(li)料(liao)稱為造(zao)粒(li)過程。擠壓(ya)的作(zuo)用(yong)一(yi)是(shi)將(jiang)顆(ke)粒(li)間(jian)的空氣擠掉，另外(wai)是(shi)使顆(ke)粒(li)間(jian)距達到足夠近，以產生如范(fan)德華力、吸附力、晶橋(qiao)及內嵌連接等吸引力。擠壓(ya)造(zao)粒(li)的顆(ke)粒(li)主要是(shi)靠(kao)分子之間(jian)的作(zuo)用(yong)力形(xing)成(cheng)的顆(ke)粒(li)強度。  

擠壓造粒生(sheng)產復混(hun)肥(fei)料主(zhu)要(yao)有以下的(de)工(gong)藝特點：  

l低能耗  

擠壓造(zao)粒是物料在常(chang)溫下進行(xing)造(zao)粒，與(yu)其它方法相比，不需(xu)要燃油、燃氣等干燥措施。生產(chan)僅需(xu)耗電和極少(shao)量的冷卻(que)水（用于輥(gun)軸冷卻(que)），每噸產(chan)品僅耗電約30kwh。  

l無需另外添(tian)加粘合劑(ji)  

國(guo)內(nei)常用的(de)復混肥生產(chan)方法是(shi)蒸汽(qi)造粒。水(shui)蒸汽(qi)在(zai)物(wu)料分(fen)子(zi)(zi)間(jian)凝結、結晶后(hou)，在(zai)造粒過(guo)程(cheng)中(zhong)起粘合劑的(de)作(zuo)用。但在(zai)干燥過(guo)程(cheng)中(zhong)又必須將顆粒內(nei)部和表面的(de)水(shui)趕出來，否則(ze)化肥在(zai)貯存過(guo)程(cheng)中(zhong)易粘結、結塊。而(er)干法造粒不需另外的(de)添加劑，只需利用物(wu)料本(ben)身的(de)分(fen)子(zi)(zi)間(jian)力，簡化了(le)流(liu)程(cheng)、降低了(le)能耗。  

l投資較低  

由(you)于省(sheng)去(qu)了干燥過程，同時返料(liao)比低(di)（占擠壓機總進料(liao)量的(de)(de)(de)35%左右），工藝流程簡單(dan)，投(tou)(tou)資(zi)較低(di)。據IFDC（國際肥(fei)料(liao)發(fa)展中心）在1987年的(de)(de)(de)曾經進行過詳(xiang)細的(de)(de)(de)研(yan)究，證明在發(fa)展中國家，對一套新建(jian)復(fu)(fu)肥(fei)裝置來說，擠壓造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)在經濟上(shang)要優于蒸汽(qi)造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)和化學造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)或料(liao)漿(jiang)(jiang)造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)。對于一個年產12萬噸的(de)(de)(de)NPK復(fu)(fu)肥(fei)裝置，蒸汽(qi)造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)的(de)(de)(de)投(tou)(tou)資(zi)高(gao)出擠壓造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)19.5%，而(er)化學造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)或料(liao)漿(jiang)(jiang)造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)的(de)(de)(de)投(tou)(tou)資(zi)則高(gao)出88.8%，而(er)在生(sheng)產成本上(shang)（對15-15-15）配方，蒸汽(qi)造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)高(gao)出3%，而(er)化學或料(liao)漿(jiang)(jiang)造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)則高(gao)12%。  

l原料組成(cheng)靈活  

擠壓(ya)造粒生產(chan)復混肥(fei)的原料(liao)路(lu)線較廣(guang)泛，目前已經成(cheng)功地用于擠壓(ya)造粒的物料(liao)有二十多種(zhong)：氮肥(fei)中的硝銨、尿素(su)、氯化銨、硝酸鈣(gai)(gai)等(deng)，磷肥(fei)有磷銨、普鈣(gai)(gai)、重鈣(gai)(gai)、磷礦粉等(deng)，鉀肥(fei)有氯化鉀、硫酸鉀等(deng)，并可添(tian)加微量(liang)元素(su)如(ru)硼、鐵、銅、鋅、錳等(deng)。  

此(ci)外，采用(yong)擠壓造粒工藝可在極短的(de)時間(jian)內靈活實現(xian)產(chan)品(pin)配(pei)(pei)方(fang)的(de)更(geng)換(huan)，國外一(yi)套裝置可生產(chan)30多種配(pei)(pei)方(fang)的(de)產(chan)品(pin)。  

l適(shi)用的原(yuan)料顆粒尺寸范圍(wei)大  

擠壓(ya)造粒對原料(liao)(liao)(liao)的粒度(du)無特殊的要求，1-4mm顆粒狀(zhuang)(zhuang)物料(liao)(liao)(liao)和細粉(fen)(fen)狀(zhuang)(zhuang)物料(liao)(liao)(liao)都可用(yong)，粒度(du)不合格(ge)粉(fen)(fen)狀(zhuang)(zhuang)物料(liao)(liao)(liao)和粉(fen)(fen)狀(zhuang)(zhuang)產(chan)品更好用(yong)，用(yong)粉(fen)(fen)狀(zhuang)(zhuang)物料(liao)(liao)(liao)可以降(jiang)低成(cheng)本。  

l能力范圍寬(kuan)  

對于擠壓造粒(li)裝置，經濟規模的效應不明顯(xian)，裝置能(neng)力從12噸(dun)/時.臺到35噸(dun)/時.臺都可以進(jin)行較經濟的設計(ji)，因此適用的能(neng)力范圍廣(guang)。  

l產品靈活，操(cao)作變化(hua)的范圍廣  

擠壓(ya)造粒一(yi)套裝置可(ke)以生(sheng)產(chan)(chan)多到幾十種(zhong)產(chan)(chan)品，小批量(liang)(liang)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)也可(ke)行(xing)。根據切換(huan)時需(xu)清除原(yuan)料總量(liang)(liang)的(de)要求和原(yuan)有物料對(dui)新配方(fang)的(de)影(ying)響(xiang)程(cheng)度，最大可(ke)達每班（8小時）生(sheng)產(chan)(chan)3批產(chan)(chan)品。因(yin)此(ci)，擠壓(ya)造粒生(sheng)產(chan)(chan)的(de)復合(he)肥可(ke)適應(ying)小批量(liang)(liang)、多品種(zhong)復合(he)肥料的(de)需(xu)要。  

擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)(li)生產(chan)復合肥(fei)料(liao)的(de)(de)唯一缺(que)點是產(chan)品(pin)的(de)(de)形(xing)狀是不(bu)規(gui)則(ze)的(de)(de)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)，但不(bu)規(gui)則(ze)的(de)(de)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)形(xing)狀對化肥(fei)的(de)(de)施(shi)用并(bing)沒(mei)有(you)影(ying)響(xiang)。用擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)(li)生產(chan)的(de)(de)化肥(fei)有(you)足夠的(de)(de)強度、粉(fen)塵少、不(bu)結(jie)塊、顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)尺寸分布范圍窄(zhai)、流動性好。擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)(li)生產(chan)的(de)(de)肥(fei)料(liao)，尤(you)其(qi)是顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)鉀肥(fei)，在國(guo)外(wai)的(de)(de)機械施(shi)肥(fei)中得到(dao)了廣泛的(de)(de)應用，證明其(qi)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)形(xing)狀不(bu)會成為化肥(fei)施(shi)用的(de)(de)影(ying)響(xiang)因素。國(guo)內用擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)法造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)(li)的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力較低(di)，因此(ci)產(chan)品(pin)抗壓(ya)(ya)(ya)(ya)強度較低(di)，而國(guo)外(wai)先(xian)進擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)設備的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力比國(guo)內高2-3倍，因此(ci)產(chan)品(pin)的(de)(de)抗壓(ya)(ya)(ya)(ya)強度較高，產(chan)品(pin)性能較好。  

2、生產流(liu)程圖及(ji)流(liu)程的(de)敘(xu)述  

擠壓系統共有四(si)個部分組(zu)成，敘述如下：  

1．貯存、計(ji)量、混合  

化(hua)(hua)肥原料(liao)如(ru)尿素、磷(lin)銨、氯化(hua)(hua)鉀等由斗式提升機及皮(pi)帶(dai)輸送(song)到貯料(liao)倉中。貯料(liao)倉的數(shu)量(liang)，計(ji)量(liang)與混合技術的復雜程度，與產品配方中組分的數(shu)目有關。  

生產復肥時，一般用間歇式混(hun)合操(cao)作，配方(fang)中(zhong)的各組分原(yuan)料在(zai)稱重倉內(nei)稱重，達到配方(fang)要(yao)求后，全部加入(ru)間歇式混(hun)合器中(zhong)混(hun)合，在(zai)系統(tong)中(zhong)安裝有(you)平(ping)衡倉，平(ping)衡倉后的其它設備則連續操(cao)作。  

在混(hun)合器(qi)(qi)中還可加入微量(liang)元(yuan)素(su)。為了保障微量(liang)元(yuan)素(su)的(de)顆粒分布(bu)均勻(yun)，選用高強度(du)的(de)混(hun)合器(qi)(qi)。  

混(hun)合后的(de)物(wu)料(liao)和返料(liao)經斗提機提升后，在雙軸槳式混(hun)合器中與(yu)返料(liao)混(hun)合，返料(liao)是經破碎和篩分(fen)后的(de)不合格顆粒，循(xun)環(huan)物(wu)料(liao)與(yu)新料(liao)比約35:65（生產(chan)1-4mm的(de)產(chan)品時）。  

2．擠壓  

混合(he)后的化肥(fei)混合(he)物經(jing)輥軸式擠壓(ya)機(ji)擠壓(ya)，其原理是通(tong)過擠壓(ya)使物料(liao)成形。  

混合物(wu)料(liao)通過(guo)一個垂直(zhi)螺旋加料(liao)機加入兩個反方向旋轉的輥軸間(jian)的縫隙(xi)中(zhong)，在擠壓過(guo)程中(zhong)，物(wu)料(liao)的受壓逐漸(jian)增(zeng)大(da)，當(dang)兩軸之間(jian)的縫隙(xi)最小(xiao)位置時，物(wu)料(liao)受壓最大(da)，然后(hou)又(you)逐漸(jian)減少，直(zhi)到0。在擠壓過(guo)程中(zhong)，由于物(wu)料(liao)空體積的減少，混合物(wu)的表觀密度能增(zeng)大(da)1.5-3倍(bei)。  

擠壓(ya)后的(de)產物(wu)一般是(shi)(shi)一塊厚5-20mm的(de)平板(ban)（大塊）。輥軸(zhou)擠壓(ya)機的(de)結構和尺寸是(shi)(shi)由于許多參(can)數(shu)來(lai)確定的(de)，這些參(can)數(shu)一般根據物(wu)料性(xing)質和實驗來(lai)確定。  

3．破碎、分級  

在輥(gun)(gun)軸擠壓機(ji)(ji)中(zhong)形成(cheng)的(de)(de)板塊要(yao)進(jin)(jin)一(yi)步破碎(sui)(sui)(sui)，并通過(guo)分級(ji)才能得到(dao)需要(yao)的(de)(de)顆粒尺寸。在輥(gun)(gun)軸式擠壓機(ji)(ji)下有一(yi)臺經特(te)殊設計(ji)的(de)(de)板塊破碎(sui)(sui)(sui)機(ji)(ji)，在此，板塊被(bei)預破碎(sui)(sui)(sui)成(cheng)若(ruo)干(gan)小(xiao)的(de)(de)碎(sui)(sui)(sui)片(pian)（薄(bo)(bo)片(pian)）。薄(bo)(bo)片(pian)比較(jiao)容易運輸，且易被(bei)后(hou)續的(de)(de)破碎(sui)(sui)(sui)機(ji)(ji)進(jin)(jin)一(yi)步破碎(sui)(sui)(sui)。  

破碎(sui)后(hou)的(de)原料在多級(ji)篩上(shang)被(bei)分成(cheng)超(chao)(chao)大(da)顆(ke)粒(li)(li)、產品顆(ke)粒(li)(li)和細小(xiao)顆(ke)粒(li)(li)。在最低(di)篩上(shang)的(de)細小(xiao)顆(ke)粒(li)(li)，經循環回(hui)收到混合機中(zhong)，再擠壓成(cheng)形。而在多級(ji)篩上(shang)層被(bei)滯留的(de)超(chao)(chao)大(da)顆(ke)粒(li)(li)需進一步破碎(sui)。破碎(sui)后(hou)再返(fan)回(hui)到篩分。  

在高強度的(de)破碎機中(zhong)，薄(bo)片中(zhong)較軟(ruan)的(de)部分(fen)被(bei)(bei)破碎成高強度而且耐磨的(de)顆粒，這些(xie)產(chan)品(pin)在運輸和使用時不會被(bei)(bei)磨細。  

正確(que)選(xuan)擇破(po)碎和(he)篩(shai)分設備對于(yu)化肥擠(ji)壓/造粒系(xi)統的經濟性(xing)至關重要。顆粒的形狀(zhuang)（一般為立方體）、顆粒的尺寸(cun)范圍(wei)（1-5毫(hao)米或2-4毫(hao)米）以及破(po)碎和(he)篩(shai)分后的循環(huan)量決定(ding)了(le)一套裝置的產量和(he)能力。  

3．拋光(guang)修整  

在(zai)通(tong)(tong)常情況(kuang)下(xia)，最終產(chan)品需經過一到兩步(bu)的拋光修整。不規則形(xing)狀的顆粒經磨(mo)圓滾筒將邊(bian)角等處磨(mo)圓。在(zai)拋光過程中(zhong)產(chan)生的細粉通(tong)(tong)過篩分（一層篩網）后(hou)循環。修整時，一般(ban)還要加(jia)入防(fang)結塊劑(ji)。  

裝置的最終產(chan)品是在一定粒(li)度范圍內的顆粒(li)狀化肥(fei)（1-4mm）。  

化肥擠壓造粒系統的簡明流程參見流程圖(tu)。  

化肥擠壓造粒系統的簡明流程(cheng)如(ru)下：  

原料  

貯料(liao)倉  

計量  

混合  

擠壓  

  

一級或多(duo)級破碎  

小(xiao)顆粒  

超大顆粒  

多級篩分  

拋光  

過篩的  

一級篩分  

未過篩的  

修整  

顆粒(li)產品  

3、主要設(she)備規格  

本裝置(zhi)關鍵設(she)(she)備從(cong)國外進口，輔(fu)助設(she)(she)備等(deng)由國內(nei)采購。能力(li)：25t/h.  

表1主要國(guo)內供(gong)貨設備  

序(xu)號設備名稱(cheng)流(liu)程圖號能力(li)t/h數量臺(tai)  

備料倉1010m36  

緩沖料倉6015m31  

循環料(liao)倉14015m31  

空氣炮(pao)1432  

返(fan)料倉22035m31  

料倉(cang)出口閥20106  

除(chu)鐵器90701  

振動給料(liao)器30101  

振動給料(liao)器70301  

振(zhen)動(dong)給料器230701  

輸料絞龍(long)65301  

輸料絞龍130701  

輸料絞龍135701  

輸(shu)料絞龍150351  

輸料(liao)絞(jiao)龍275101  

帶式輸料機(ji)170651  

帶式(shi)輸(shu)料機(ji)1901501  

帶式輸料機250401  

帶式輸料機280301  

斗式提升機80701  

斗式提升機2001501  

雙軸混合(he)機(ji)100701  

鏈式輸料機110701  

轉鼓磨圓(yuan)機260401  

收(shou)塵系(xi)統30050000m3/h1  

橋式起重機34020t1  

合計  

表2國外供貨設備  

序號設備名稱流(liu)程圖位號能力t/h數量臺  

1稱重倉455m31  

2間歇混合器55301  

3粉碎機75301  

4流量計12041  

5旋轉卸料盤145351  

6擠壓機160651  

7板快破碎機180651  

8多級(ji)篩分器2101501  

9破(po)碎機240701  

10多級篩分器270401  

11計(ji)量(liang)器(qi)285301  

l公(gong)用工(gong)程消(xiao)耗(噸產品)：  

電：~30kwh（根據原料不同有一定的變化(hua)范圍）  

4、裝置(zhi)占地  

主廠房占(zhan)地(di)：22×12×23（高）m  

如果生產單(dan)一產品的大顆(ke)(ke)粒(li)肥(fei)料(liao)，如顆(ke)(ke)粒(li)鉀肥(fei)、顆(ke)(ke)粒(li)硫銨或顆(ke)(ke)粒(li)氯化銨等，由于(yu)省去(qu)了(le)稱重、計量、原料(liao)粉碎(sui)、混合等工序，工藝更簡單(dan)，投資(zi)進一步降低。

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