【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 料在進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)前應(yīng)盡可能破碎成＜20mm的物料。計(jì)量后的物料經(jīng)原料皮帶輸送機(jī)將物料連續(xù)加入破碎機(jī)進(jìn)行粉碎，通常采用臥式鏈條破碎機(jī)，經(jīng)過(guò)粉碎達(dá)到一定細(xì)度的粉料由一臺(tái)斗式提升機(jī)送至造粒機(jī)，通過(guò)添加少量水或蒸汽使物料成粒。造粒機(jī)卸出的濕物料由一條皮帶機(jī)送入回轉(zhuǎn)干燥機(jī)，由燃燒爐產(chǎn)生的煙道氣與濕物料成順流氣方式進(jìn)入干燥機(jī)除去物料中的部分水分。干燥后的物料由斗式提升機(jī)送至篩分系統(tǒng)，篩出的大于4mm的顆粒經(jīng)破碎后與篩出的小于2mm的顆粒返回系統(tǒng)，合格粒子經(jīng)回轉(zhuǎn)冷卻器冷卻至小于45℃后包裝。 料漿法 雙軸造粒工藝雙軸造粒是二十世紀(jì)50年代應(yīng)用比較廣泛的一種造粒形式，最先應(yīng)用于磷銨和尿素——聚磷酸銨的生產(chǎn)，在生產(chǎn)二銨時(shí)，磷酸和氨在反應(yīng)器中中和，生成的料漿溢流入雙軸造粒機(jī)中與返料顆粒混合，通過(guò)不斷的涂層、粘結(jié)和團(tuán)聚，小顆粒逐漸增大成粒，亦有在雙軸造粒機(jī)中通氨的形式。造粒機(jī)出口的物料再通過(guò)干燥除去部分水分，然后篩分，大顆粒經(jīng)過(guò)破碎后與細(xì)粉一起返回造粒機(jī)，合格的粒子即可作為成品。如在造粒機(jī)中加入尿液或鉀鹽，即可制得多種規(guī)格的NPK產(chǎn)品。該方法的欠缺點(diǎn)在于：為了獲得表面光滑的球形顆粒，必須用比較稀薄的料漿在小顆粒上多次涂敷，因此造成返料倍數(shù)較大，通常為8—12倍，對(duì)料漿的濃度也有一定的限制，否則在造粒機(jī)中容易生成粗大和不規(guī)則的顆粒。60年代以后，該方法逐漸被TVA的轉(zhuǎn)鼓造粒法工藝所取代。 轉(zhuǎn)鼓造粒工藝在這種工藝中，要造粒的物料是料漿形式，一般是由硫酸、硝酸、磷酸與氨、磷礦粉（或者兩種物料以某種形式的結(jié)合）進(jìn)行反應(yīng)得到的。在某些改進(jìn)的工藝中，可以在造粒過(guò)程中把其它固體肥料加入返料中。該過(guò)程的特點(diǎn)是化學(xué)反應(yīng)和造粒過(guò)程同時(shí)進(jìn)行。也有用磷酸和氨直接反應(yīng)生成的磷銨料漿和其它固體化肥混合造粒制成NPK產(chǎn)品。典型的工藝是管式反應(yīng)器——回轉(zhuǎn)鼓氨化?；?。20世紀(jì)70年代中期，美國(guó)國(guó)家肥料開發(fā)中心研究成功的管道反應(yīng)器用氨中和磷酸、硫酸的技術(shù)首先應(yīng)用于磷銨系復(fù)合肥料生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝流程大致如下：原料濕法磷酸（40%P2O5）加入尾氣洗滌系統(tǒng)，洗滌轉(zhuǎn)鼓氨化?；?、回轉(zhuǎn)干燥機(jī)、回轉(zhuǎn)冷卻筒等抽出的含氨、含塵尾氣，得到的洗滌酸經(jīng)過(guò)酸預(yù)熱器加熱，經(jīng)計(jì)量后加入管道反應(yīng)器。硫酸經(jīng)計(jì)量后從反應(yīng)管的另一側(cè)加入。液氨和少量水（或洗滌尾氣得到的洗滌液）從反應(yīng)管的端部加入。酸和氨在管道里高速流通時(shí)迅速混合和反應(yīng)。反應(yīng)熱使物料溫度上升到料液的沸點(diǎn)以上（130—150℃）。高溫度使磷酸銨的溶解度增大，相應(yīng)的含水量減少，噴漿造粒后干燥負(fù)荷降低。**化工研究院在消化吸收該技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)明了“管道反應(yīng)器制粒狀磷銨及氮磷鉀復(fù)合肥料”的技術(shù)，獲“九五國(guó)家級(jí)科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃”，項(xiàng)目編號(hào)為97050206B。最近**化工研究院利用料漿法原理開發(fā)了一種氨酸法轉(zhuǎn)鼓造粒生產(chǎn)復(fù)合肥的新工藝。具體過(guò)程為硫酸貯槽來(lái)的濃硫酸經(jīng)補(bǔ)充水稀釋后加入到管式反應(yīng)器中，氨計(jì)量后分為兩路：一路氨進(jìn)入管式反應(yīng)器的反應(yīng)段，與稀硫酸快速反應(yīng)生成硫酸銨溶液，反應(yīng)物經(jīng)管式反應(yīng)的噴嘴均勻地噴到造粒機(jī)料層上。另一路氨進(jìn)入料層，分別與磷酸一銨等進(jìn)一步氨化反應(yīng)，調(diào)節(jié)物料特性。干濕物料在造粒機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)作用下團(tuán)聚成粒。 塔式造粒工藝塔式造粒是指將肥料的混合熔融物通過(guò)旋轉(zhuǎn)或固定式噴頭噴灑成小液滴后再由冷卻塔冷卻成成品的形式。造粒塔有圓形和方形兩種，而以圓形居多，塔內(nèi)視具體條件采用自然通風(fēng)或強(qiáng)制通風(fēng)，塔的高度按照熔體的液滴冷卻固化所需時(shí)間而定，故與物料特性、粒子大小和通風(fēng)方式等有關(guān)。典型的有荷蘭斯塔米卡本公司（Stami Carbon）造粒塔噴淋造粒生產(chǎn)硝酸磷酸銨鉀的工藝，流程如下：濃度為47%－55%的硝酸和5254%P2O5的濕法磷酸混合后送入中和器，－，%左右。溫度為170℃的熔體泵送至造粒塔頂?shù)母呶徊?。研磨至?xì)度＜℃的氯化鉀與來(lái)自高位槽的硝酸磷酸銨熔體一起在混合器內(nèi)混合。熔體流入造粒塔旋轉(zhuǎn)噴頭噴灑成液滴，液滴在塔內(nèi)下降并與上升的空氣流進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)、固化成顆粒落于塔底。溫度約為90℃的顆粒物料經(jīng)冷卻、篩分、撲粉等工序，－。塔式造粒生產(chǎn)尿基復(fù)合肥的原則工藝流程如下所示：氯化鉀（硫酸鉀）、磷銨、填充劑等產(chǎn)品尿液泵混合器噴頭破碎機(jī)加熱器造粒塔篩分防結(jié)塊處理 油冷造粒工藝與塔式造粒工藝類似，不同的是油冷造粒是用油作為介質(zhì)將噴灑出來(lái)的小液滴進(jìn)行冷卻，然后將冷卻后的顆粒與油進(jìn)行分離制得成品。該工藝最早由荷蘭國(guó)營(yíng)礦山公司所屬斯塔米卡本公司為硝酸鈣造粒而開發(fā)，并被逐漸應(yīng)用于尿基復(fù)肥的生產(chǎn)，目前在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有幾家廠家實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。該工藝的顯著優(yōu)點(diǎn)是降低了造粒塔的高度，能較好地控制產(chǎn)品顆粒的生成過(guò)程和外觀，但目前由于顆粒與油的分離設(shè)備還不太理想，料漿的生成控制要求嚴(yán)格，該工藝的大型化還存在一定的困難。 本項(xiàng)目工藝技術(shù)方案參照本項(xiàng)目建設(shè)單位具體情況，轉(zhuǎn)鼓團(tuán)粒法工藝路線比較適合，在以后條件合適時(shí)，可再行補(bǔ)充料漿法尿液噴漿系統(tǒng)，提升產(chǎn)品質(zhì)量。 工藝流程和消耗定額 工藝流程說(shuō)明尿素、磷銨、氯化鉀、氯化銨和填充料等基礎(chǔ)肥料及輔助料，分別由人工加入拌和機(jī)拌和。再由皮帶和提升機(jī)提至轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)。物料在造粒機(jī)中藉助機(jī)體的旋轉(zhuǎn)，形成機(jī)械型固體物料的流動(dòng)床。物料按一定的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)，在擠壓、摩擦力的作用下，團(tuán)聚成球形顆粒。在轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)的滾動(dòng)料床中，還埋有蒸汽噴管，在床層上方有工藝水噴灑管。蒸汽噴管向物料床層噴加適量蒸汽，在向物料供熱的同時(shí)，提供部分造粒所需的水分。造粒所需的液相量也可由工藝水噴灑管調(diào)節(jié)。造粒后的濕物料由皮帶機(jī)送到干燥機(jī)的進(jìn)口，由溜管送入干燥機(jī)的進(jìn)料抄板段。物料借助螺旋形抄板，將具有熱敏性的濕粒料移離高溫區(qū)域，拋入加熱段。由特殊裝置的升舉式抄板，將粒料升舉拋撒在干燥機(jī)的空間，使粒料和熱爐氣充分接觸，加速傳熱，完成顆粒狀物料的脫水干燥過(guò)程。干燥過(guò)程所需的熱氣流，由煤在燃燒爐中所產(chǎn)生的高溫爐氣，用一臺(tái)噴射引風(fēng)器將冷熱氣流充分混合，配成所需氣量和溫度的工作熱氣流，送入干燥機(jī)。熱氣與物料成相同方向的順流干燥作業(yè)。經(jīng)干燥后的物料由斗提機(jī)送入冷卻機(jī)，冷卻過(guò)程主要是將顆粒表層尚未擴(kuò)散移除的水分通過(guò)流動(dòng)床層的空氣帶走，同時(shí)達(dá)到冷卻目的。關(guān)鍵是控制冷卻風(fēng)量，使物料溫度冷卻至40度左右。冷卻后的物料分別經(jīng)過(guò)大粒篩和細(xì)粉篩，大顆粒經(jīng)大粒破碎機(jī)破碎后返回系統(tǒng)，細(xì)粉返回重新造粒，合格粒子經(jīng)防結(jié)塊處理后即可包裝出廠。為了保持造粒機(jī)和車間良好的操作環(huán)境，在造粒機(jī)尾部設(shè)有吸風(fēng)點(diǎn)，以維持局部負(fù)壓，形成的造粒尾氣進(jìn)入洗滌塔洗滌后排空。干燥機(jī)尾氣含有少量肥料粉塵和煙塵，以及大量水汽。干燥機(jī)尾氣經(jīng)廂式除塵器后，由風(fēng)機(jī)抽吸將尾氣送至洗滌塔噴淋洗滌，經(jīng)噴淋洗滌后放空。振動(dòng)篩和皮帶上方吸風(fēng)點(diǎn)產(chǎn)生的尾氣和冷卻機(jī)尾氣同樣分別經(jīng)廂式除塵器后，由風(fēng)機(jī)抽吸將尾氣送至洗滌塔噴淋洗滌，再由塔頂排氣筒放空。除塵器定期清理，清理出的物料由人工返回系統(tǒng)。洗滌液進(jìn)入沉降池，一部分自身循環(huán)，一部分可作為造粒機(jī)工藝用水。 過(guò)程主要工藝參數(shù)表41 過(guò)程主要工藝參數(shù)序號(hào)項(xiàng) 目參數(shù)范圍1返料與成品量的比1～2造粒機(jī)出口物料水分～5%3造粒機(jī)出口物料溫度～50℃4干燥機(jī)進(jìn)口氣體溫度～160℃5干燥機(jī)出口氣體溫度～75℃6干燥機(jī)出口物料含水量～%7干燥機(jī)出口物料溫度～70℃8冷卻機(jī)出口物料溫度～40℃ 影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素該過(guò)程中影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素主要有：（1） 原料的計(jì)量誤差，該誤差主要是由原料加料時(shí)造成，會(huì)直接影響產(chǎn)品養(yǎng)分的波動(dòng)，因此在生產(chǎn)過(guò)程中要求加料人員嚴(yán)格按配方進(jìn)行投料，確保產(chǎn)品養(yǎng)分波動(dòng)在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍之內(nèi)；（2） 干燥生產(chǎn)單元。在生產(chǎn)過(guò)程中要確保熱風(fēng)系統(tǒng)提供足夠的熱量，即通過(guò)控制熱風(fēng)的流量和溫度在規(guī)定的范圍之內(nèi)，達(dá)到一定的干燥強(qiáng)度，滿足干燥負(fù)荷，使出口物料的水分達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)值；（3） 冷卻生產(chǎn)單元。生產(chǎn)過(guò)程中要控制冷卻風(fēng)的量，冷卻后產(chǎn)品的溫度控制在40℃左右。冷卻不夠會(huì)造成產(chǎn)品的結(jié)塊，但過(guò)度冷卻有可能造成產(chǎn)品的吸濕和潮解。（4） 原料的分析誤差。（5） 篩分系統(tǒng)的工況。 消耗定額以一噸實(shí)物為基準(zhǔn)，%，每噸成品消耗定額如下：表42 噸產(chǎn)品消耗定額一覽表（N—P2O5—K2O＝15—15—15）序號(hào)名稱及規(guī)格單位數(shù)量1氯化銨（N：%）噸2磷銨（N：11% P2O5：44%）噸3氯化鉀（K2O：60%）噸4尿素（N：46%）噸5填充料噸6包裝袋只7水 （P=）噸8電 （380V,50Hz）度309煤kg3010蒸汽（）噸 主要設(shè)備選型 轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)本工藝轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)筒體由鋼板卷制焊接而成，在筒體外圓的兩端裝有鋼制滾圈，滾圈支承在托輪裝置上，筒體中部裝有大齒圈，電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置和小齒輪，帶動(dòng)大齒圈和筒體旋轉(zhuǎn)。在筒體內(nèi)部加料端設(shè)有擋料圈防止物料溢出，出料端也裝有擋圈，以保證一定的料層厚度，在筒體內(nèi)圓入口處設(shè)有導(dǎo)料葉板。筒體向出料端傾斜安裝，粉狀原料及返料由進(jìn)料口加入后，旋轉(zhuǎn)的筒體帶動(dòng)物料層向上轉(zhuǎn)動(dòng)，至一定高度時(shí)，由于重力的作用，物料脫離筒體，在重力和慣性力的作用下，沿弧形軌道下落，使物料完成造粒所需要的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也沿著傾斜方向向出料端前進(jìn)。筒體內(nèi)部裝有尿液噴漿管、蒸汽管和水管，尿液和水噴灑在滾動(dòng)的料層上，蒸汽管出口端則埋在料床中，通過(guò)控制造粒機(jī)內(nèi)混合物料的水分和溫度，達(dá)到合理的液相量水平時(shí)，物料在擠壓、摩擦力的作用下逐漸團(tuán)聚成粒。造粒過(guò)程物料容易粘附在筒體上形成結(jié)疤，為了解決結(jié)疤問(wèn)題，在筒體內(nèi)襯橡膠或聚丙烯板，其兩端用螺釘固定在筒體上，并互相搭結(jié)，在筒體上相應(yīng)位置上開有通氣孔。當(dāng)橡膠襯里和筒體一起由下部轉(zhuǎn)到上部時(shí)，受重力作用襯里向下松垂，粘附在其上的物料即脫離襯里而下落，自動(dòng)完成清理工作。轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)原料的適應(yīng)性強(qiáng)，可用于生產(chǎn)各種規(guī)格和成分的復(fù)混肥，并且既可起混合作用，又可進(jìn)行造粒。當(dāng)通入高溫料漿如尿素、硝銨或蒸汽時(shí)，能方便地實(shí)現(xiàn)較高溫度條件下的造粒，從而提高顆粒強(qiáng)度，控制成球溫度和濕度，避免粒肥在干燥中軟化變形和相互粘結(jié)，而且能較好地控制工藝條件，比較適合大規(guī)模生產(chǎn)。 回轉(zhuǎn)干燥機(jī)本工藝回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)的傳熱方式是熱風(fēng)與粒肥在筒體內(nèi)直接接觸。其主要部件有機(jī)體、托輪裝置、擋托輪裝置、傳動(dòng)裝置、密封裝置等。鋼板卷制的圓筒是干燥機(jī)的主體，與水平略成傾斜安裝，由于在熱的干燥介質(zhì)作用下承受物料的全部重量，因此，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。為了防止熱量散失，并降低環(huán)境工作溫度、改善勞動(dòng)條件，筒體要保溫。為了解決粒肥粘在筒體上，加裝振錘自動(dòng)敲擊筒壁，可以有效減輕粘壁現(xiàn)象。在筒體內(nèi)部有使物料分散以便與熱風(fēng)充分接觸的抄板。沿筒體長(zhǎng)度方向相鄰兩塊抄板相互錯(cuò)開，使粒肥與熱風(fēng)有更多接觸機(jī)會(huì)。筒體通過(guò)前后滾輪支承在托輪裝置上，在擋托輪裝置上有一對(duì)擋輪，防止筒體上下竄動(dòng)。若傳動(dòng)裝置所需功率較小，可直接驅(qū)動(dòng)托輪軸帶動(dòng)筒體回轉(zhuǎn)。所需功率較大時(shí)，可用齒輪通過(guò)筒體的大齒圈帶動(dòng)筒體回轉(zhuǎn)。在筒體兩端設(shè)有密封裝置，防止冷空氣進(jìn)入筒體，也防止熱風(fēng)外泄。密封方法主要用迷宮式密封結(jié)構(gòu)和彈性材料的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)。在干燥機(jī)內(nèi)，干燥介質(zhì)（熱空氣或煙氣）直接與造粒機(jī)出口的粒肥接觸，造粒后含水分5%左右的粒狀復(fù)混肥由進(jìn)料端加入，由于筒體的傾斜和回轉(zhuǎn)加之抄板和熱風(fēng)的作用，粒肥不斷在周向被帶起拋散并向前運(yùn)動(dòng)，與通過(guò)筒體的熱風(fēng)有效接觸進(jìn)行熱交換而被干燥。根據(jù)肥料干燥的特點(diǎn)，熱氣流與物料向相同的方向運(yùn)動(dòng)作順流式干燥作業(yè)，這樣，在物料入口處，濕度高的物料與溫度高且水含量小的熱風(fēng)接觸，在此處干燥推動(dòng)力最大。在出口端是水含量較小的物料和濕含量較大溫度低的熱風(fēng)相接觸，在此處干燥推動(dòng)力最小，這樣，在干燥入口處，熱風(fēng)溫度高，因粒肥處于表面蒸發(fā)階段，溫度仍然大致保持濕球溫度，快速干燥也不會(huì)發(fā)生裂紋或焦化，在接近出口處，粒肥水分逐漸蒸發(fā)，但因熱風(fēng)溫度也下降，粒肥中熱敏性物質(zhì)也不會(huì)出現(xiàn)高溫水解及其它影響質(zhì)量的物理化學(xué)變化?；剞D(zhuǎn)式干燥機(jī)的機(jī)械化程度較高，生產(chǎn)能力較大，物料通過(guò)筒體阻力小，對(duì)各種特性的粒肥適應(yīng)性較強(qiáng)，操作穩(wěn)定方便，粒肥干燥的均勻性也好，因此被復(fù)混肥廠廣泛使用。它的缺點(diǎn)是裝置比較笨重，金屬材料消耗量大，故設(shè)備投資較高，傳動(dòng)部件多需要經(jīng)常檢修。 回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)結(jié)構(gòu)類似于回轉(zhuǎn)干燥機(jī)，粒肥由入口端加入，冷風(fēng)由出口端進(jìn)入，兩者逆流相遇，粒肥將熱量傳給冷風(fēng)，溫度降至40℃左右，由出口端排出。粒肥的入口端即是冷風(fēng)的出口端，與引風(fēng)機(jī)相連，為了防止將粉塵帶出，進(jìn)料箱上設(shè)有與引風(fēng)機(jī)相連的出氣口及迷宮式密封裝置。因冷風(fēng)系直接由大氣吸入，一般進(jìn)氣的出料端不設(shè)帶密封裝置的出料箱。為了提高冷卻效率，筒體內(nèi)裝有升舉式抄板，但這樣將使一些合格成品粒肥粉化，物料中小于1毫米粉肥經(jīng)冷卻將增加5%左右。 輸送設(shè)備在復(fù)混肥料生產(chǎn)過(guò)程中，原料、半成品到成品多為固體物料。因此，從原料的供應(yīng)、半成品的轉(zhuǎn)運(yùn)、成品的包裝都需要固體輸送機(jī)械來(lái)完成。為了適應(yīng)不同的物料以及各種輸送條件的要求，在生產(chǎn)中要用到不同類型的輸送設(shè)備。復(fù)混肥生產(chǎn)中應(yīng)用的輸送設(shè)備主要有帶式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)。帶式輸送機(jī)主要是用于連續(xù)輸送粉狀物料和粒度較大的塊狀物料，輸送距離一般不受限制，可以根據(jù)輸送要求水平或傾斜設(shè)置。由于動(dòng)力消耗低，工作平穩(wěn)可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，并可根據(jù)工藝多點(diǎn)布料和卸料，在復(fù)混肥生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，根據(jù)托輥的布置型式分為平型、V型和槽型三種。帶式輸送機(jī)主要由機(jī)頭、機(jī)尾、輸送帶、托輪、機(jī)架、密封罩（大部分不設(shè)置）和清掃裝置組成，有的輸送機(jī)還裝有密封罩，可防止粉塵飛揚(yáng)污染環(huán)境。斗式提升機(jī)一般為垂直設(shè)置，物料被加入傳動(dòng)帶或傳動(dòng)鏈上的料斗中，隨傳動(dòng)帶的運(yùn)動(dòng)被提升到一定高度后，繞過(guò)輪頂翻轉(zhuǎn)料斗卸入收料槽中。其特點(diǎn)是占地面積小，密封性好，在復(fù)混肥生產(chǎn)中已