復(fù)合肥擠壓造粒技術(shù)及工藝

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1、復(fù)合肥擠壓造粒技術(shù)及工藝王宇航趙玉良崔冬(中國重型機械研究院有限公司、陜西西安710032)摘要：闡述了復(fù)合肥造粒技術(shù)概況、擠壓造粒原理及其影響因素，介紹了擠壓機的主要性能參數(shù)及擠壓造粒法的基本工藝流程，并指出了造粒技術(shù)的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：復(fù)合肥；擠壓造粒；擠壓機；工藝流程MakinggranuletechnologyandprocessofcompoundfertilizerWANGYu-hangZHAOYu-liangCUIDongAbstract:Thispaperelaboratedthegeneralsituationofmaki

2、nggranuletechnologyofcompoundfertilizer,theprincipleofpressandmakinggranuleandtheirinfluencefactors.Italsoproposedthemaintechnologyfunctionofextruderandtheprocessflowofpressandmakinggranule.Furthermore,itpointedoutthedirectionofmakingthegranuletechnology.KeyWords:compoundf

3、ertilizer;pressandgranule;extruder;processflow1前言現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)是精耕細作的農(nóng)業(yè),需要施加各種復(fù)合肥?；噬a(chǎn)技術(shù)在近些年發(fā)生了很大的變化,低養(yǎng)分的產(chǎn)品越來越不受歡迎,而高濃度、復(fù)合養(yǎng)份肥料成為市場的主流。以前,高濃度養(yǎng)份肥料都是細粉狀的,在貯存、運輸時原料會分層或結(jié)塊；另外,粉狀肥料施用時,相當(dāng)多的肥料會被風(fēng)吹走,或被雨水從植物根部沖走,肥效釋放過快,造成很大的浪費。為了克服以上的不足,使粉狀肥變成易于運輸和使用、并具有緩釋功能的顆粒肥,需要使用造粒技術(shù)。復(fù)合肥造粒技術(shù)由此應(yīng)運而生并且得到了迅猛

4、的發(fā)展。傳統(tǒng)的復(fù)合肥造粒采用濕法造粒工藝，濕法造粒工藝也稱化學(xué)造粒法。自上世紀30年代以來,化學(xué)造粒經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程。從最初的向造粒器內(nèi)物料噴灑水發(fā)展到噴硫酸、磷酸或氨溶液，然后再干燥處理。在干燥過程中，通過化學(xué)反應(yīng)、溶解物結(jié)晶、粘合劑固化而達到造粒效果。濕法造粒工藝能耗高，大部分能量都用于干燥系統(tǒng)，而且有大量的腐蝕性污水排放，污染環(huán)境。與傳統(tǒng)的濕法造粒不同，擠壓造粒工藝則避免了干燥過程，因而降低了能耗和成本，并且沒有污染物排放，是一種節(jié)能、環(huán)保的造粒工藝。擠壓造粒是借助于機械壓力而使物料(原則上不起化學(xué)反應(yīng)、并經(jīng)一定配比的粉料混合物)

5、團聚成型的造粒過程，亦稱干法造粒。干法造粒工藝由于節(jié)能、環(huán)保，近些年得到了長足的發(fā)展。2復(fù)合肥的擠壓造粒擠壓造粒法在化肥行業(yè)上的應(yīng)用起始于上世紀50年代對氯化鉀造粒的研究，直到80年代初，復(fù)合肥的擠壓造粒法才得以工業(yè)化生產(chǎn)并迅速推廣。現(xiàn)在擠壓造粒工藝已成為復(fù)合肥造粒技術(shù)的發(fā)展潮流。2.1擠壓造粒的工作原理經(jīng)過配比的混合物料被強制送入一對大小相等、轉(zhuǎn)速相等、相向旋轉(zhuǎn)的擠壓輥輥縫之間，在強大的擠壓力作用下，物料被擠壓成密實的片料。此片料經(jīng)破碎、篩分后即可得到所需粒度的顆粒肥料。其基本工作原理如圖1所示。擠壓輥一般呈水平布置，一輥固圖1擠壓造粒原

6、理示意圖定、一輥浮動(浮動輥即加壓輥，由液壓缸加載)，一般輥面上有規(guī)則排列的形狀、大小一致的凹槽、穴孔或凸起，經(jīng)過配比的粉狀物料從上方均勻連續(xù)地加入兩輥之間，到達加壓角(α)內(nèi)即進入擠壓角β(β=1/2α)，物料被強制喂入，一般β=10~15°。隨著輥子的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，物料被擠壓，當(dāng)處于兩輥半徑連線成水平位置時，壓力達到最大（Pmax），然后壓力迅速降低，此時成型物料在回彈力的作用下脫離與輥面的貼合，順利落下進入下一工序。2.2物料的成型機理擠壓過程中物料的成型機理一般為：物料受到擠壓后，其顆粒將進行重排，并排出顆粒間的空氣，從而減小物料間的空

7、隙。其過程為：a、物料的重排；b、碎裂；c、塑性流動三個階段。這幾個階段不一定是順序進行的，可能穿插發(fā)生。擠壓的結(jié)果：物料的壓縮比接近2.5：1，氣體的去除率在60%以上。2.3影響擠壓效果的因素為了得到較好的擠壓效果，進料的粒度應(yīng)是大小不一的，其合適的范圍應(yīng)控制在0.1~1mm。過細的物料(<0.1mm)含空氣太多，影響成品料片的密實度，而且會對擠壓過程產(chǎn)生影響(造成擠壓機振動加劇)；過大的物料又需消耗更多的壓碎能量。所以要很好的控制進料粒度。物料的硬度或塑性影響擠壓過程所采用的壓力。有些物料如氯化鉀、磷酸二銨及尿素，塑性較好，擠壓成粒的

8、效果較好。而硫酸鉀、硫酸氨、磷礦粉的塑性差，不易擠壓成粒。為了達到較好的效果,可配加適量的粘合劑。尿素、氯化鉀或少量的水份均能起到粘合劑的作用。物料溫度的影響。在擠壓過程中，粒子