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擠壓造粒工藝

來(lái)源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2015-02-03 14:51:17點(diǎn)擊率：

　　1、生產(chǎn)方法的特點(diǎn)及描述

　　擠壓造粒是一種較新的干法造粒生產(chǎn)復(fù)合肥料的工藝。擠壓造粒在肥料領(lǐng)域 早應(yīng)用于氯化鉀的造粒，由于氯化鉀物理化學(xué)性質(zhì)的特殊性，國(guó)外用于摻混肥料(BB肥)所需的顆粒狀(1-4mm)氯化鉀基本都采用擠壓法生產(chǎn)。近年來(lái)，擠壓造粒用于生產(chǎn)復(fù)混肥料在國(guó)外得到了較快的發(fā)展。

　　擠壓造粒的形式可以有對(duì)輥式和輪輾式兩種，對(duì)輥式擠壓是先壓成大塊，再破碎成顆粒，這樣裝置的能力大、顆粒強(qiáng)度高、能耗低，對(duì)輥擠壓在國(guó)外使用廣泛。而輪輾式是將物料在壓模盤中直接擠壓成園柱條形，再切斷成柱形顆粒，國(guó)內(nèi)目前采用的擠壓造粒方法多是輪輾造粒法，由于其生產(chǎn)規(guī)模小，單臺(tái)機(jī)器 大只能達(dá)3-5噸/小時(shí)，且造粒強(qiáng)度有限、模具易損壞，生產(chǎn)的是園柱形顆粒，流動(dòng)性差，國(guó)內(nèi)發(fā)展較緩慢。在國(guó)外已淘汰了輪輾造粒工藝。本報(bào)告所論述的擠壓造粒指對(duì)輥式擠壓造粒。

　　對(duì)輥式擠壓造粒的工藝原理是：干物料在壓力作用下團(tuán)聚成致密堅(jiān)硬的大塊(餅料)，稱為擠壓過(guò)程;餅料再被破碎篩分后成為顆粒料稱為造粒過(guò)程。擠壓的作用一是將顆粒間的空氣擠掉，另外是使顆粒間距達(dá)到足夠近，以產(chǎn)生如范德華力、吸附力、晶橋及內(nèi)嵌連接等吸引力。擠壓造粒的顆粒主要是靠分子之間的作用力形成的顆粒強(qiáng)度。

　　擠壓造粒生產(chǎn)復(fù)混肥料主要有以下的工藝特點(diǎn)：

　　低能耗

　　擠壓造粒是物料在常溫下進(jìn)行造粒，與其它方法相比，不需要燃油、燃?xì)獾雀稍锎胧Ｉa(chǎn)僅需耗電和極少量的冷卻水(用于輥軸冷卻)，每噸產(chǎn)品僅耗電約30kwh。

　　無(wú)需另外添加粘合劑

　　國(guó)內(nèi)常用的復(fù)混肥生產(chǎn)方法是蒸汽造粒。水蒸汽在物料分子間凝結(jié)、結(jié)晶后，在造粒過(guò)程中起粘合劑的作用。但在干燥過(guò)程中又必須將顆粒內(nèi)部和表面的水趕出來(lái)，否則化肥在貯存過(guò)程中易粘結(jié)、結(jié)塊。而干法造粒不需另外的添加劑，只需利用物料本身的分子間力，簡(jiǎn)化了流程、降低了能耗。

　　投資較低

　　由于省去了干燥過(guò)程，同時(shí)返料比低(占擠壓機(jī)總進(jìn)料量的35%左右)，工藝流程簡(jiǎn)單，投資較低。據(jù)IFDC(國(guó)際肥料發(fā)展中心)在1987年的曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)詳細(xì)的研究，證明在發(fā)展中國(guó)家，對(duì)一套新建復(fù)肥裝置來(lái)說(shuō)，擠壓造粒在經(jīng)濟(jì)上要優(yōu)于蒸汽造粒和化學(xué)造粒或料漿造粒。對(duì)于一個(gè)年產(chǎn)12萬(wàn)噸的NPK復(fù)肥裝置，蒸汽造粒的投資高出擠壓造粒19.5%，而化學(xué)造?；蛄蠞{造粒的投資則高出88.8%，而在生產(chǎn)成本上(對(duì)15-15-15)配方，蒸汽造粒高出3%，而化學(xué)或料漿造粒則高12%。

　　原料組成靈活

　　擠壓造粒生產(chǎn)復(fù)混肥的原料路線較廣泛，目前已經(jīng)成功地用于擠壓造粒的物料有二十多種：氮肥中的硝銨、尿素、氯化銨、硝酸鈣等，磷肥有磷銨、普鈣、重鈣、磷礦粉等，鉀肥有氯化鉀、硫酸鉀等，并可添加微量元素如硼、鐵、銅、鋅、錳等。

　　此外，采用擠壓造粒工藝可在極短的時(shí)間內(nèi)靈活實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品配方的更換，國(guó)外一套裝置可生產(chǎn)30多種配方的產(chǎn)品。

　　適用的原料顆粒尺寸范圍大

　　擠壓造粒對(duì)原料的粒度無(wú)特殊的要求，1-4mm顆粒狀物料和細(xì)粉狀物料都可用，粒度不合格粉狀物料和粉 狀產(chǎn)品更好用，用粉狀物料可以降低成本。

　　能力范圍寬

　　對(duì)于擠壓造粒裝置，經(jīng)濟(jì)規(guī)模的效應(yīng)不明顯，裝置能力從12噸/時(shí).臺(tái)到35噸/時(shí).臺(tái)都可以進(jìn)行較經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)，因此適用的能力范圍廣。

　　產(chǎn)品靈活，操作變化的范圍廣

　　擠壓造粒一套裝置可以生產(chǎn)多到幾十種產(chǎn)品，小批量的生產(chǎn)也可行。根據(jù)切換時(shí)需清除原料總量的要求和原有物料對(duì)新配方的影響程度， 大可達(dá)每班(8小時(shí))生產(chǎn)3批產(chǎn)品。因此，擠壓造粒生產(chǎn)的復(fù)合肥可適應(yīng)小批量、多品種復(fù)合肥料的需要。

　　擠壓造粒生產(chǎn)復(fù)合肥料的 缺點(diǎn)是產(chǎn)品的形狀是不規(guī)則的顆粒，但不規(guī)則的顆粒形狀對(duì)化肥的施用并沒(méi)有影響。用擠壓造粒生產(chǎn)的化肥有足夠的強(qiáng)度、粉塵少、不結(jié)塊、顆粒尺寸分布范圍窄、流動(dòng)性好。擠壓造粒生產(chǎn)的肥料，尤其是顆粒鉀肥，在國(guó)外的機(jī)械施肥中得到了廣泛的應(yīng)用，證明其顆粒形狀不會(huì)成為化肥施用的影響因素。國(guó)內(nèi)用擠壓法造粒的壓力較低，因此產(chǎn)品抗壓強(qiáng)度較低，而國(guó)外先進(jìn)擠壓設(shè)備的擠壓壓力比國(guó)內(nèi)高2-3倍，因此產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度較高，產(chǎn)品性能較好。

　　2、生產(chǎn)流程圖及流程的敘述

　　擠壓系統(tǒng)共有四個(gè)部分組成，敘述如下：

　　1)貯存、計(jì)量、混合

　　化肥原料如尿素、磷銨、氯化鉀等由斗式提升機(jī)及皮帶輸送到貯料倉(cāng)中。貯料倉(cāng)的數(shù)量，計(jì)量與混合技術(shù)的復(fù)雜程度，與產(chǎn)品配方中組分的數(shù)目有關(guān)。

　　生產(chǎn)復(fù)肥時(shí)，一般用間歇式混合操作，配方中的各組分原料在稱重倉(cāng)內(nèi)稱重，達(dá)到配方要求后，全部加入間歇式混合器中混合，在系統(tǒng)中安裝有平衡倉(cāng)，平衡倉(cāng)后的其它設(shè)備則連續(xù)操作。

　　在混合器中還可加入微量元素。為了保障微量元素的顆粒分布均勻，選用高強(qiáng)度的混合器。

　　混合后的物料和返料經(jīng)斗提機(jī)提升后，在雙軸槳式混合器中與返料混合，返料是經(jīng)破碎和篩分后的不合格顆粒，循環(huán)物料與新料比約35:65(生產(chǎn)1-4mm的產(chǎn)品時(shí))。

　　2)擠壓

　　混合后的化肥混合物經(jīng)輥軸式擠壓機(jī)擠壓，其原理是通過(guò)擠壓使物料成形。

　　混合物料通過(guò)一個(gè)垂直螺旋加料機(jī)加入兩個(gè)反方向旋轉(zhuǎn)的輥軸間的縫隙中，在擠壓過(guò)程中，物料的受壓逐漸增大，當(dāng)兩軸之間的縫隙 小位置時(shí)，物料受壓 大，然后又逐漸減少，直到0。在擠壓過(guò)程中，由于物料空體積的減少，混合物的表觀密度能增大1.5-3倍。

　　擠壓后的產(chǎn)物一般是一塊厚5-20mm的平板(大塊)。輥軸擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和尺寸是由于許多參數(shù)來(lái)確定的，這些參數(shù)一般根據(jù)物料性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。

　　3)破碎、分級(jí)

　　在輥軸擠壓機(jī)中形成的板塊要進(jìn)一步破碎，并通過(guò)分級(jí)才能得到需要的顆粒尺寸。在輥軸式擠壓機(jī)下有一臺(tái)經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的板塊破碎機(jī)，在此，板塊被預(yù)破碎成若干小的碎片(薄片)。薄片比較容易運(yùn)輸，且易被后續(xù)的破碎機(jī)進(jìn)一步破碎。

　　破碎后的原料在多級(jí)篩上被分成超大顆粒、產(chǎn)品顆粒和細(xì)小顆粒。在 篩上的細(xì)小顆粒，經(jīng)循環(huán)回收到混合機(jī)中，再擠壓成形。而在多級(jí)篩上層被滯留的超大顆粒需進(jìn)一步破碎。破碎后再返回到篩分。

　　在高強(qiáng)度的破碎機(jī)中，薄片中較軟的部分被破碎成高強(qiáng)度而且耐磨的顆粒，這些產(chǎn)品在運(yùn)輸和使用時(shí)不會(huì)被磨細(xì)。

　　正確選擇破碎和篩分設(shè)備對(duì)于化肥擠壓/造粒系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。顆粒的形狀(一般為立方體)、顆粒的尺寸范圍(1-5毫米或2-4毫米)以及破碎和篩分后的循環(huán)量決定了一套裝置的產(chǎn)量和能力。

　　(3)拋光修整

　　在通常情況下， 終產(chǎn)品需經(jīng)過(guò)一到兩步的拋光修整。不規(guī)則形狀的顆粒經(jīng)磨圓滾筒將邊角等處磨圓。在拋光過(guò)程中產(chǎn)生的細(xì)粉通過(guò)篩分(一層篩網(wǎng))后循環(huán)。修整時(shí)，一般還要加入防結(jié)塊劑。

　　裝置的 終產(chǎn)品是在一定粒度范圍內(nèi)的顆粒狀化肥(1-4mm)。

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