肥料圓盤造粒和轉鼓造粒的原理？

【專家解說】：">圓盤和轉鼓造粒如滾雪球的道理，需加入粘土等輔料 圓盤造粒適用于小產(chǎn)量裝置，一般不超過5萬噸/年的產(chǎn)量，是轉鼓造粒的初級階段。
轉鼓造粒應用比較廣泛，成球粒度也比較好，包括轉鼓氨化造粒和轉鼓團粒法造粒，其中氨化又分為一步氨化法和兩步氨化法，兩步氨化包括在轉化槽內氨化反應和在造粒機內進行氨化反應。 轉鼓氨化造粒適宜的原料為以熱法磷酸和和硫酸為原料的生產(chǎn)工藝，原料的液相量較大但這些液體經(jīng)中和后生成的物料以固體形式存在，需用的干燥量較小。該工藝生產(chǎn)的成品成粒率較高，但顆粒強度較小，外觀不平。生產(chǎn)中能耗較低，也可以和圓盤造粒通用，就是生產(chǎn)過程的成粒情況不如圓盤造粒易于觀察。采用全固體物料生產(chǎn)只要不進行氨化就可以了。圓盤造粒采用全固體物料進行生產(chǎn)，原料含水量較少，其他如轉鼓氨化造粒所述。 圓盤造粒工藝比較成熟，成粒率高，粒徑可控制，對原料的適應性最好，設備投資小，操作起來更好掌握。但產(chǎn)量偏低。氨化造?？刂粕嫌须y點，氨化造粒有環(huán)保和安全方面的一些問題，處理起來很麻煩。

我國造粒技術在應用過程中六種造粒方法 經(jīng)過多年努力，目前我國造粒技術已具有一定水平，設備規(guī)?；究蓾M足顆?；蟆Ｔ炝＜夹g在應用過程中創(chuàng)造出多種不同的造粒方法：攪拌造粒法、沸騰造粒法、噴霧干燥造粒法、壓力成型造粒法、噴霧和分散彌霧法、熱熔融成型法熱熔融成型法。 1.攪拌造粒法 攪拌法造粒是將某種液體或粘結劑滲入固態(tài)細粉末中并適當?shù)財嚢?，使液體和固態(tài)細粉末相互密切接觸，產(chǎn)生粘結力而形成團粒。最常用的攪拌方法是通過圓盤、錐形或筒形轉鼓回轉時的翻動、滾動以及簾式垂落運動來完成。根據(jù)成型方式又可分為滾動團粒、混合團粒及粉末成團。典型的設備有造粒鼓、斜盤造粒機、錐鼓造粒機、盤式造粒機、滾筒造粒機、捏合機、鼓式混料機、粉末摻合機（錘式、立軸式、帶式）、落幕團粒機等。 攪拌法的優(yōu)點是成型設備結構簡單，單機產(chǎn)量大，所形成的顆粒易快速溶解、濕透性強，缺點是顆粒均勻性不好，所形成的顆粒強度較低。目前這類設備單機處理能力最大可達500噸／小時，顆粒直徑最大可到600毫米，多適用于選礦業(yè)、化肥、精細化工、食品等領域。 2.沸騰造粒法 沸騰造粒法在幾種方法中效率最高。其原理是利用從設備底部吹入的風力將粉粒浮起與上部噴槍噴出的漿液充分接觸后相互碰撞而結合成顆粒。用此種方法生產(chǎn)出的顆粒較為疏松，真球度及表面光潔度都很差，適于制造要求不高的顆?；驗槠渌苿┳銮捌诩庸ぁ? 該方法即在沸騰造粒筒的下部中央配置一小直徑的芯筒或稱隔離筒，將底部熱風通風孔板的通風面積分布為中心大四周小而形成中心熱風流量大于四周的狀態(tài)。在不同風力的作用，顆粒在筒中從芯筒中間上浮與裝在底部中央的噴槍噴出的粘結劑接觸，再與上部落下的粉料粘結后由芯筒外部沉降下來，形成顆粒的上下循環(huán)流動，達到使顆粒均勻長大的目的。 3.噴霧干燥造粒法 噴霧干燥法是將濃縮的漿液通過噴嘴或離心轉盤噴出形成微小液滴，在高溫熱風的作用下，水分迅速蒸發(fā)形成干燥顆粒。此種方法生產(chǎn)出的顆粒帶有水分蒸發(fā)時留下的空隙，同樣比較疏松，雖然可以連續(xù)生產(chǎn)，但產(chǎn)量較低，而且設備龐大，同時需要前期萃取、過濾、濃縮等一系列處理設備配套。此種方法適于制造速溶類食品或中藥制劑。 4.壓力成型造粒法 壓力成型法該法是將要造粒的粉體物料限定在特定空間中，通過施加外力壓緊為密實狀態(tài)。根據(jù)所施加外力的物理系統(tǒng)不同，壓力成型法又可分為模壓法、擠壓法和擠出滾圓造粒法。 4.1模壓法  典型的模壓法設備有重型壓塊機、臺式壓榨機、混凝土塊壓制機、壓磚機、重型制片機等。其優(yōu)點是可制造較大的團塊，所制成的物料也有相當?shù)臋C械強度，缺點是設備的適用范圍較小，對有的物料不易脫模。這類設備多用于建筑、制藥等領域。 4.2擠壓法 擠壓法是目前我國粉體工業(yè)中壓力成型法造粒的主要方法。擠壓法造粒設備根據(jù)工作原理和結構可分為真空壓桿造粒機、單（雙）螺桿擠壓造粒機、模型沖壓機、柱塞擠壓機、輥筒擠壓機、對輥齒輪造粒機等。這類設備可廣泛適用于石油化工、有機化工、精細化工、醫(yī)藥、食品、飼料、肥料等領域。該法具有適應能力強、產(chǎn)量大、粒度均勻、顆粒強度好、成粒率高等優(yōu)點。 4.3擠出滾圓造粒法 擠出滾圓造粒方法是先將濕團狀藥物通過篩板擠成條狀，切斷形成棒狀小粒，然后在離心盤中滾成圓粒。此方法簡單實用效率較高，顆粒密度大，顆粒真球度和表面光潔度取決于轉盤的轉速和滾圓的時間，稍有凸凹現(xiàn)象。是一種較為理想的高密度顆粒制造方法。 5.噴霧和分散彌霧法 噴霧和分散彌霧法法是在特定設備中，使處于高度分散狀態(tài)的液相或半液相物料直接成為固體顆粒。這種造粒設備有噴霧干燥塔、噴霧干燥器、造粒塔、噴動床和流化床干燥器以及氣流輸送干燥器等。這種噴霧和分散彌霧造粒法的共同特性為：液態(tài)進料必須是可用泵輸送的和可彌散的；造粒過程通常應為連續(xù)、自動化的以及大規(guī)模的操作；造粒系統(tǒng)必須設計成能回收或循環(huán)使用料末，以解決物料的磨損消耗和粉末夾帶現(xiàn)象；產(chǎn)品粒度一般限制在5毫米以下。這類設備的優(yōu)點在于物料的造粒過程和干燥過程同時進行。該設備可廣泛應用于制藥、食品、化工、礦業(yè)以及陶瓷工業(yè)等。其缺點是顆粒強度較低，粒度較小。目前這類設備可制備的顆粒直徑可小到50～500微米，甚至更小，產(chǎn)量最大的可超過30噸／小時（如尿素造粒塔等）。 6.熱熔融成型法熱熔融成型法 熱熔融成型法熱熔融成型法是利用產(chǎn)品的低熔點特性（一般低于300℃），將熔融物料通過特殊的冷凝方式，使其冷凝結晶成所要求的片狀、條狀、塊狀、半球狀等形狀。根據(jù)成型設備工作原理，主要可分為轉鼓結片機和回轉冷帶落模成型裝置。 轉鼓結片是一個冷卻結晶過程，料盤中熔融料液與冷卻的轉鼓接觸，在轉鼓表面形成料膜，通過料膜與鼓壁間的熱交換，使料膜冷卻、結晶，結晶的料膜被刮刀刮下，成為片狀產(chǎn)品。轉鼓結片機具有設備緊湊，轉鼓精度高，冷卻效果好，適用范圍廣，既可結片又可干燥等優(yōu)點，可廣泛應用于石油樹脂、聚乙烯低聚物等高分子類產(chǎn)品以及苯酐、順酐、高級脂肪醇等有機化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。轉鼓結片機在我國粉體工業(yè)中的應用已較普遍，技術也較成熟。 回轉冷帶落模成型裝置采用薄鋼帶傳熱和霧化噴淋冷卻，傳熱效果好，冷卻效率高，物料固化成型快，物料適用范圍廣，可生產(chǎn)半球狀、條狀、塊狀、薄片狀等多種形狀的產(chǎn)品。采用布料器與鋼帶雙調速驅動裝置，可根據(jù)生產(chǎn)能力及物性參數(shù)調節(jié)，易實現(xiàn)自動控制；整個生產(chǎn)過程無污染，產(chǎn)品純度高，無雜質帶入，易實現(xiàn)連續(xù)化作業(yè)；由于鋼帶在卸料端的換向彎曲，使固化料層與鋼帶的貼合面分離，因此卸料時粉化少，卸料容易，顆粒形狀易于保持。
提高圓盤造粒機產(chǎn)量的主要辦法：
一、控制造粒顆粒的含水量

1、根據(jù)粉料的特性：成份、細度、粘度、濕度、溫度等，控制好顆粒的含水量在30～28%左右。
(1)含水量太少，成球難，產(chǎn)量低；
(2)含水量太多，大球多，球表面呈粘糊性，易堵塞篩面；
(3)含水量適當，成球多，產(chǎn)量高。

2、生產(chǎn)過程中怎樣初步檢驗顆粒水量：最簡易最實用的辦法——手感法：手從圓盤造粒機里抓一把已成球的物料，手握能成團，用手指輕輕一碰即可松開為宜。這樣造的粒多，產(chǎn)量高，又不易堵塞篩面。
二、嚴格把好粉料質量關
1、按復合肥的配方認真把好各種原料如化肥等質量關。
2、原料出料、進料，都要嚴禁有鐵塊，大于10mm的石塊，大于10mm的木塊。稻糠和砂子也不能多的質量指標，多了嚴重地造成產(chǎn)量低。
三、操作圓盤造料粒機的主要技術關鍵
1、做復合肥料的粉料粒度為70-90目。
2、提高工人技術素質和操作技能。
四、選擇好噴頭，調節(jié)好噴頭
(一)選用噴頭時必須掌握噴頭的工作機理
根據(jù)流體力學已證明：液體從噴嘴里射出來時壓力越大，通孔越小，霧滴擴散面越大。在相同壓力下，噴頭的噴孔小，霧滴密度小；噴孔大，霧滴密度大。
1、料液的霧滴越小(或越大)造的粒徑越小(或越大)，產(chǎn)量越低(或越高)。
2、料液的霧滴越密(或越稀)造料的數(shù)量越多(或越少)，產(chǎn)量越高(或越低)。
3、 圓盤造料機一般選用B型球形螺旋或B1型雛形螺旋噴頭為佳。
五、改制圓盤內新型鏟刀
鏟刀好，造的粒大小均勻、美觀，鏟刀片的材料必須是16M，鏟刀片分前鏟刀和后鏟刀，兩鏟刀之間無間隙。 關于提高轉鼓造粒復混肥料成球率和圓整度的探討 轉鼓蒸汽造粒生產(chǎn)復混肥料是一個實現(xiàn)熱造粒的過程，通過提高物料的溫度，增大造粒水系物料鹽類的溶解度，從而實現(xiàn)了低水分含量下獲得滿足物料成粒需要的液相數(shù)量，降低了干燥過程的熱能耗，提高了設備的生產(chǎn)能力，所以造粒性能的優(yōu)劣是決定轉鼓造粒生產(chǎn)復混肥料產(chǎn)量和質量的關鍵。如何提高造粒性能，本文就此問題進行探討。 一、物料在造粒機內滾動的時間和頻率是決定成球率和顆粒圓整度的首要因素。轉鼓造粒的原理是物料依靠表面張力、適量的液相、物料間滾動所產(chǎn)生的擠壓力，以及物料在造粒機內正確的運動方向上以小顆粒為核心，在滾動中大吸小附、粘結成球。在一定的時間內滾動的頻率越高，成球率就相對越高，顆粒成型后也就越圓整。 生產(chǎn)過程中我們曾碰到過因物料與造粒機筒壁摩擦力不同而出現(xiàn)的二種情況。第一種是造粒機內部表面光潔度大，使物料與筒壁的摩擦力下降，減弱了物料向上運動的力量，物料不滾動，也就造不出顆粒。針對這種情況，我們可以通過利用調整造粒機的轉速和內部安裝小型抄板的方法予以解決。 第二種是造粒機內物料粘壁嚴重，造粒機內物料與筒壁摩擦力增強，把機內物料舉升得過高，造成物料從頂部向下拋落，至使形成的顆粒不圓整和大顆粒過多，我們認為造成這種情況的原因有兩個方面：一方面是物料粘性材料過多造成，這種情況我們采用改變工藝配方，減少粘性材料用量解決；另一方面，造粒機內部不光滑造成，這種情況我們通過改變內部材料，增加造粒機內光潔度的方法以解決。 二、轉鼓造粒機內穩(wěn)定的物料量和均勻的液相分布是制造合格顆粒的關鍵。 轉鼓造粒生產(chǎn)復混肥料的設計是在料床中埋有蒸汽管，在料床的上方安置淋灑噴水管，在生產(chǎn)供料穩(wěn)定的情況下，飽和蒸汽在提供熱量的同時提供部分水分而增濕了物料。通過蒸汽的使用，提高了物料的溫度和物料的粘性，使得成球過程中能減少物料的含水量，因而減輕干燥負荷，而且加蒸汽可比加水的液相分布均勻。只有當物料液相出現(xiàn)不足和物料不穩(wěn)定時，才把加水作為補充手段。生產(chǎn)過程中我們碰到過因蒸汽噴嘴安裝不合理，物料液相分布不均勻，造成物料液相多的地方粘成大球，液相不足的地方，物料難以成球，影響了顆粒的形成。針對這種情況我們可以增加蒸汽噴嘴提高物料的受汽面積。 三、合理的物料結構是提高成球率的基礎。 本文所指的物料結構主要是指： 1、原料的細度的合理搭配。根據(jù)我們的經(jīng)驗，整個原料的細度應搭配如下：100—60目的原料約占30%—40%，60目至直徑1.00㎜的原料約占35%，直徑1.00—2.00㎜的小顆粒約占25%—30%，材料細度越高，粘性就越好，造粒后的顆粒表面光潔度也就越高。但是在生產(chǎn)過程中，超比例的高細度材料的使用，易出現(xiàn)因粘性過好造成顆粒過大，顆粒不規(guī)則和物料粘壁等不良問題。 2、粘結性材料和分散性材料的合理搭配。在生產(chǎn)工藝配方中，粘性原料比例高，容易成球，分散性原料比例高，細粉就多。在常規(guī)配方中，低濃度復混肥料粘性原料的比例45%—50%，高濃度復混肥料粘性原料的比例35%—40%，同時應結合材料細度來搭配。搭配不好，生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)無細粉，無顆粒，顆粒不圓，易起大球等問題。 3、配方時應考慮物料間的化學反應。有些材料配方后，在生產(chǎn)過程中會析出游離水，使物料液相超標，而無法正常生產(chǎn)，有些原料在相配后，會大大降低混合物料的臨界相對濕度，在生產(chǎn)過程中，因大量吸濕而無法正常生產(chǎn)。所以配方時必須考慮物料間的化學反應，做到物料之間的合理搭配。 4、物料混合后的綜合含水量。原材料綜合后含水量的高低，直接對造粒產(chǎn)生影響，混合后有些物料在生產(chǎn)中即使不加蒸汽和水就攪成泥漿，導致無法正常生產(chǎn)。所以，物料保持較低的含水量，有利于造粒中蒸汽的加入，有利于提高物料的溫度和粘性，從而提高了物料間的相配性和成球率。 5、合理的返料量。轉鼓蒸汽造粒過程沒有圓盤造粒那種明顯的粒子分級作用，成球造粒機內的相對成球率較低。合格顆粒一般在55%左右，所以返料量就高些，返料量的大小直接影響產(chǎn)量和質量，成品顆粒少，粉面多，返料量大，直接影響了產(chǎn)量。大顆粒返料多，直接影響了產(chǎn)品的光潔度和圓整度，根據(jù)經(jīng)驗將返料量控制在30%—35%之間，可有效控制大顆粒的生成。 總之，轉鼓造粒生產(chǎn)復混肥料的重要原則是盡量降低造粒時水分的加入，適度提高物料的溫度和溶解度，從而達到降低熱能耗，提高成球合格率，增加產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本的目的。
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