【文章內(nèi)容簡介】 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?；旌希ㄟ^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)出口的物料再通過干燥除去部分水分，然后篩分，大顆粒經(jīng)過破碎后與細(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，可以在造粒過程中把其它固體肥料加入返料中。該過程的特點(diǎn)是化學(xué)反應(yīng)和造粒過程同時(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)鼓氨化粒化。20世紀(jì)70年代中期，美國國家肥料開發(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)鼓氨化粒化器、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。上?；ぱ芯吭涸谙赵摷夹g(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。最近上海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。具體過程為硫酸貯槽來的濃硫酸經(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營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程。干燥過程所需的熱氣流，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)，冷卻過程主要是將顆粒表層尚未擴(kuò)散移除的水分通過流動(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。 過程主要工藝參數(shù)表41 過程主要工藝參數(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)過程中要確保熱風(fēng)系統(tǒng)提供足夠的熱量，即通過控制熱風(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。造粒過程物料容易粘附在筒體上形成結(jié)疤，為了解決結(jié)疤問題，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。回轉(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)中已廣泛應(yīng)用。通過料斗