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挤压造粒生产复混肥有什么技术方案
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挤压造粒生产复混肥有什么技术方案
挤压造粒机是利用压力使固体物料进行团聚的干法造粒过程。这通过将物料由两个反向旋转的辊轴挤压，辊轴由偏心套或液压系统驱动。固体物料在受到挤压时，首先排除粉粒间的空气使粒子重新排列，以消除物料间的空隙。脆性物料被挤压时，部分粒子被压碎，细粉充填粒子间的空隙，在此情况下，新产生的表面上的自由化学键如不能迅速被来自周围大气的原子或分子所饱和，新生成的表面相互接触，就会形成强有力的重组键。当塑性物料被挤压时，粒子就会变形或流动，产生强有力的范德瓦斯引力。在挤压过程的较后阶段，以压力形成给系统的能量在粒子间的接触点上形成热点而使物料熔融、温度下降和物料冷却时就会形成固定桥。挤压生成的大片厚5-20mm，表面密度为进料的1.5-3倍，大片再经打片、破碎、筛分后得到需要的颗粒产 。
1、生产方法的特点及描述
挤压造粒是一种较新的干法造粒生产复合肥料的工艺。挤压造粒在肥料领域较早应用于氯化钾的造粒，由于氯化钾物理化学性质的特殊性，国外用于掺混肥料（BB肥）所需的颗粒状（1-4mm）氯化钾基本都采用挤压法生产。近年来，挤压造粒用于生产复混肥料在国外得到了较快的发展。
挤压造粒的形式可以有对辊式和轮辗式两种，对辊式挤压是先压成大块，再破碎成颗粒，这样装置的能力大、颗粒强度高、能耗低，对辊挤压在国外使用广泛。而轮辗式是将物料在压模盘中直接挤压成园柱条形，再切断成柱形颗粒，国内目前采用的挤压造粒方法多是轮辗造粒法，由于其生产规模小，单台机器较大只能达3-5吨/小时，且造粒强度有限、模具易损坏，生产的是园柱形颗粒，流动性差，国内发展较缓慢。在国外已淘汰了轮辗造粒工艺。本报告所论述的挤压造粒指对辊式挤压造粒。
对辊式挤压造粒的工艺原理是：干物料在压力作用下团聚成致密坚硬的大块（饼料），称为挤压过程；饼料再被破碎筛分后成为颗粒料称为造粒过程。挤压的作用一是将颗粒间的空气挤掉，另外是使颗粒间距达到足够近，以产生如范德华力、吸附力、晶桥及内嵌连接等吸引力。挤压造粒的颗粒主要是靠分子之间的作用力形成的颗粒强度。
挤压造粒生产复混肥料主要有以下的工艺特点：
低能耗
挤压造粒是物料在常温下进行造粒，与其它方法相比，不需要燃油、燃气等干燥措施。生产仅需耗电和极少量的冷却水（用于辊轴冷却），每吨产品仅耗电约30kwh。
无需另外添加粘合剂
国内常用的复混肥生产方法是蒸汽造粒。水蒸汽在物料分子间凝结、结晶后，在造粒过程中起粘合剂的作用。但在干燥过程中又必须将颗粒内部和表面的水赶出来，否则化肥在贮存过程中易粘结、结块。而干法造粒不需另外的添加剂，只需利用物料本身的分子间力，简化了流程、降低了能耗。
投资较低
由于省去了干燥过程，同时返料比低（占挤压机总进料量的35%左右），工艺流程简单，投资较低。据IFDC（ 肥料发展中心）在1987年的曾经进行过详细的研究，证明在发展中国家，对一套新建复肥装置来说，挤压造粒在经济上要优于蒸汽造粒和化学造粒或料浆造粒。对于一个年产12万吨的NPK复肥装置，蒸汽造粒的投资高出挤压造粒19.5%，而化学造粒或料浆造粒的投资则高出88.8%，而在生产成本上（对15-15-15）配方，蒸汽造粒高出3%，而化学或料浆造粒则高12%。
原料组成灵活
挤压造粒生产复混肥的原料路线较广泛，目前已经成功地用于挤压造粒的物料有二十多种：氮肥中的硝铵、尿素、氯化铵、硝酸钙等，磷肥有磷铵、普钙、重钙、磷矿粉等，钾肥有氯化钾、硫酸钾等，并可添加微量元素如硼、铁、铜、锌、锰等。
此外，采用挤压造粒工艺可在极短的时间内灵活实现产品配方的更换，国外一套装置可生产30多种配方的产品。
适用的原料颗粒尺寸范围大
挤压造粒对原料的粒度无特殊的要求，1-4mm颗粒状物料和细粉状物料都可用，粒度不合格粉状物料和粉状产品更好用，用粉状物料可以降低成本。
能力范围宽
对于挤压造粒装置，经济规模的效应不明显，装置能力从12吨/时.台到35吨/时.台都可以进行较经济的设计，因此适用的能力范围广。
产品灵活，操作变化的范围广
挤压造粒一套装置可以生产多到几十种产品，小批量的生产也可行。根据切换时需清除原料总量的要求和原有物料对新配方的影响程度，较大可达每班（8小时）生产3批产品。因此，挤压造粒生产的复合肥可适应小批量、多品种复合肥料的需要。
挤压造粒生产复合肥料的唯一缺点是产品的形状是不规则的颗粒，但不规则的颗粒形状对化肥的施用并没有影响。用挤压造粒生产的化肥有足够的强度、粉尘少、不结块、颗粒尺寸分布范围窄、流动性好。挤压造粒生产的肥料，尤其是颗粒钾肥，在国外的机械施肥中得到了广泛的应用，证明其颗粒形状不会成为化肥施用的影响因素。国内用挤压法造粒的压力较低，因此产品抗压强度较低，而国外先进挤压设备的挤压压力比国内高2-3倍，因此产品的抗压强度较高，产品性能较好。
2、生产流程图及流程的叙述
挤压系统共有四个部分组成，叙述如下：
1．贮存、计量、混合
化肥原料如尿素、磷铵、氯化钾等由斗式提升机及皮带输送到贮料仓中。贮料仓的数量，计量与混合技术的复杂程度，与产品配方中组分的数目有关。
生产复肥时，一般用间歇式混合操作，配方中的各组分原料在称重仓内称重，达到配方要求后，全部加入间歇式混合器中混合，在系统中安装有平衡仓，平衡仓后的其它设备则连续操作。
在混合器中还可加入微量元素。为了保障微量元素的颗粒分布均匀，选用高强度的混合器。
混合后的物料和返料经斗提机提升后，在双轴桨式混合器中与返料混合，返料是经破碎和筛分后的不合格颗粒，循环物料与新料比约35:65（生产1-4mm的产品时）。
2．挤压
混合后的化肥混合物经辊轴式挤压机挤压，其原理是通过挤压使物料成形。
混合物料通过一个垂直螺旋加料机加入两个反方向旋转的辊轴间的缝隙中，在挤压过程中，物料的受压逐渐增大，当两轴之间的缝隙较小位置时，物料受压较大，然后又逐渐减少，直到0。在挤压过程中，由于物料空体积的减少，混合物的表观密度能增大1.5-3倍。
挤压后的产物一般是一块厚5-20mm的平板（大块）。辊轴挤压机的结构和尺寸是由于许多参数来确定的，这些参数一般根据物料性质和实验来确定。
3．破碎、分级
在辊轴挤压机中形成的板块要进一步破碎，并通过分级才能得到需要的颗粒尺寸。在辊轴式挤压机下有一台经特殊设计的板块破碎机，在此，板块被预破碎成若干小的碎片（薄片）。薄片比较容易运输，且易被后续的破碎机进一步破碎。
破碎后的原料在多级筛上被分成超大颗粒、产品颗粒和细小颗粒。在较低筛上的细小颗粒，经循环回收到混合机中，再挤压成形。而在多级筛上层被滞留的超大颗粒需进一步破碎。破碎后再返回到筛分。
在高强度的破碎机中，薄片中较软的部分被破碎成高强度而且耐磨的颗粒，这些产品在运输和使用时不会被磨细。
正确选择破碎和筛分设备对于化肥挤压/造粒系统的经济性至关重要。颗粒的形状（一般为立方体）、颗粒的尺寸范围（1-5毫米或2-4毫米）以及破碎和筛分后的循环量决定了一套装置的产量和能力。
3．抛光修整
在通常情况下，较终产品需经过一到两步的抛光修整。不规则形状的颗粒经磨圆滚筒将边角等处磨圆。在抛光过程中产生的细粉通过筛分（一层筛网）后循环。修整时，一般还要加入防结块剂。
装置的较终产品是在一定粒度范围内的颗粒状化肥（1-4mm）。
挤压造粒机组集机、电、仪高度一体化，自动化控制水平高。因此，在实际运行中将出现较多难以诊断的故障，导致处理时间过长，从而影响整套聚丙烯装置的正常运行，大大地降低了生产经济效益。笔者结合挤压造粒生产过程的理论知识以及十余年实际生产运行的管理经验，对该机组在运行中出现故障的常见原因进行分析判断，制定了相应的解决措施及处理方法，从而确保其长周期的稳定运行。 在制药、化工和其它相类似的行业中，相关的会选择使用不同种类的机器进行日常的加工。同时在日常的加工过程中，工厂会选择使用热风循环烘箱对材料进行必要的干燥，从而使干燥出的材料能符合相关的标准。 操作工会将需要干燥的材料放入烘箱中，而且会启动机器的开始按钮。同近几年，乳业界出现了一种新的工艺：“闪蒸技术”。对于这种工艺，似乎有着不同的说法。 有资料宣传闪蒸技术是从国外引进的先进技术，在不破坏牛奶营养的前提下，蒸发部分水分使口味更香浓，认为应该推广闪蒸技术。 但是也有人认为，所谓的闪蒸技术只是变换产品的宣传与推销手法而已，闪蒸技术会具有结构合理、能耗低、效率高、运输方便、操作方便可靠等优点的环保型卧式沸腾干燥机，煤炭和电力的消耗比一般的低，而生产能力高于10-15％。 连续卧式沸腾干燥机的特点： 1.具有ISO、CE认证的国际标准。 2.系统简单，操作安-全方便。 3.使用的燃料的灵活-性（NG、石油、煤炭等）。 沸腾干燥机，是一种干燥设备，又称流化床，一般由加热器、沸腾床主机、旋风分离器、布袋除尘器、引风机、操作台组成。根据物料的性质不同，可按需要选配旋风分离器或布袋除尘器。 但是，沸腾干燥机的设备与生产工艺结合并不够，针对这一现象，我们提出一些改进的建议： 干燥工艺流程与设备设计不合理，会导致能量损失 卧式沸腾干燥机的任何东西与物料接触的工作部分必须采用304不锈钢，其中上床体厚度为4mm，床板3mm；下床体厚度为3mm，进风管道3mm，卧式沸腾干燥机的结构比较简单，维修也很方便。经常被使用在，颗粒性物料、含湿量很高的物料的干
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