固体造粒

固体造粒——团粒法团粒法生产复合（混）肥是将固体氮、磷、钾等基础原料按配方比例混合后，经造粒、干燥、冷却、筛分而获得颗粒成品肥料的过程。

固体物料的造粒方法主要是团粒法，占颗粒复合肥生产量的93%。

造粒过程是粉状原料依靠肥料盐类自身溶解产生的溶液及加入的粘结剂，把粉粒表面润湿，在造粒机不断的转动作用下，使物料相互摩擦、滚动、挤压，处于流动状态，在适宜的液相量下粘附成粒。

其成球过程，基本上要经过三个阶段，即形成母球，母球长大和母球紧密。

在成球的第一阶段，细颗粒被润湿，颗粒接触的地方形成凹液面，并靠毛细力不断将周围的细粉粒拉拢，形成小球。

紧接着，随着转鼓的不断转动，小球之间、小球与细粉之间不断接触，物料间相互挤压、翻动，球内部过剩的毛细水份被压到球的表面，由这些液相所产生的毛细张力使得周围的粉粒进一步被拉拢，母球得以不断长大，形成大小合格的复合肥颗粒。

物料在成球过程中，体系中的液相起着非常重要的作用。

影响团粒法造粒的主要因素团粒法生产复合肥，其生产工艺技术，生产设备、原辅料的理化性状、生产配方、烘干机进出口风温、风量，造粒物料的温度、液相量，物料流量，返料比例，操作人员的素质，气候条件等，都会影响生产产量和生产成本，只有将以上因素充分考虑，才能达到高产优质的目的。

1设备的性能是成球的基础1）在选购设备时，要选择装备精良、测试手段齐全、产品质量可靠、服务好的机械厂，应在有实际经验的技术人员指导下去采购。

2）选择性能优良的机型。

复合肥设备品种很多，各种设备的性能各有专长，博采众长，集各家优点于一条生产线上，才能达到最佳的效果。

3）设备的布局要合理，安装要把好质量关。

设备布局一定要由有生产经验的专业设计部门来设计。

4）设备管理及维修保养人员一定要有专业水准，并且要专人负责，精心护理设备，保证设备的完好率。

2粘性好的原料是成球的前提复合肥的成球主要靠磷铵及调理剂的黏性来成球。

磷铵的黏性好与差，直接影响复合肥的成球率。

采购磷铵时，既要考虑养分含量、价格，也要考虑它的黏性。

磷酸二铵的黏性比磷酸一铵好。

3物料细度是成球的根本原料的目数越高，物料的黏性就越好，提高破碎机的效能就显得特别重要。

目前多数厂家采用链式破碎机，它的优点是生产能力大，破碎效果好，是比较理想的破碎设备，在使用中要注意定期检查链条的破损情况，发现缺损，及时修复。

必须检查破碎机内部物料的粘壁情况，如发现粘壁，要及时进行清理，工艺设计时最好破碎机配置一开一备。

细返料不能经过破碎机，细筛网选用净孔2.5×2.5mm，筛分时一定要将Φ2.0mm以下的物料全部筛出来做返料，为下一轮造粒准备足够的核心。

核心外的包裹物料目数应该越细越好。

4物料混合均匀是成球的重要措施物料混合均匀，一是指投入的新料，即氮、磷、钾之间要混合均匀；二是使返料与新料全过程充分均衡的混合，不能断断续续。

因为返料中的细粉，大多数是黏性较差不容易成球的钾和氮，新料黏性较好，生产中很容易起大球，把新鲜料与返料充分混合，是防止起大球和粉料过多的有效措施。

5稳定的物料流量是成球的重要手段造粒机前增设衡量给料机及流量控制器，能稳定控制物料的流量。

只有进入造粒机的物料流量稳定，造粒的水分才能得到稳定的控制。

在造粒机前增加一台匀速喂料机，通过喂料机旋转控制流量，这样流量可长期保持相对稳定。

流量还应根据烘干能力来确定，不得超过烘干机的干燥能力，以确保高浓度复合肥成品水分w（H2O）≤2.0%。

6造粒水分和温度是成球的关键造粒岗位是决定产量高低的关键岗位。

只有把造粒物料温度和含水量调到最佳点，才能保证造粒正常。

造粒区的物料温度最佳为60～65℃。

高浓度复合肥正常造粒的物料含水量为3.5%～5.5%，视原料品种来确定适宜的含水量，一旦确定后，调节水分的幅度要小于0.5%，用“宁干勿湿”的方法迅速调节到最佳点，因为液相过多，物料容易起大球，并会引起干燥机内物料粘壁，后面的斗提机和筛子都难以承受。

物料长期偏干，细粉易吸走形成返料，返料量大，使新料与返料比例失调，易造成恶性循环。

同时要注意观察烘干机出口物料状态和成球率，最佳成球率是Φ4.75mm以上颗粒不能超过10%，Φ1～4.75mm占80%，Φ1mm以下细料占10%。

7烘干风量和炉温是成球的先决条件风量的大小直接影响干燥的效果，烘干机内风量大，干燥效果就好。

风量一般以烘干机筒体截面积来计算。

风量过大容易将简体内的粉末抽走；风量过小，造粒物料水汽又带不走，烘不干。

最好采取前供后抽，保持基本平衡，烘干机内始终保持微负压操作。

目前许多工厂都存在着前端供风不足，尾部抽力过大等问题，头尾部温差大。

干燥机头尾部温差最佳是100℃左右。

尾气温度是操作中控制的重点，一般掌握在75℃左右，正负偏差在1℃，上下波幅要小。

引风的管道应与之相配套，不应出现因管道细而影响风量。

炉温的确定是以烘干后成品的含水量为基准，烘干后的成品w（H2O）在1.5%～2%为宜，成品w(H2O)＞2%则应提高炉温。

以尿素为氮源时温度应根据尿素用量来确定，尿素用量越多，干燥温度越低。

8合理的返料比是成球的重要步骤在力求提高一次性成球率的基础上，尽量减少细粉返料，确保合理的返料比，正常情况下，新料与返料之间的比例不能大于1：2。

如果返料在烘干机内往返次数多，物料的黏性会变差，造粒就越困难，即使水分和温度、流量控制的最好，成球率也会下降，形成恶性循环。

1-2mm小颗粒做为返料可以提高成球率，核心是干的，对增加颗粒强度和烘干水分有好处。

固体团粒法生产中问题的对策目前，多数复合肥企业，在生产过程中普遍存在的问题是：系统粉末多，成球率低；颗粒圆整度不好，外观差；产品水分超标，板结现象严重。

1配料组方中粘性物料不足怎样解决？用廉价的氯化铵做原料，既可以带进养分，又可以当填料，是目前一些企业降低成本普遍追求的。

但氯化铵是典型的砂性物料，且自身添加有防结剂，所以不利成球。

目前肥料企业生产中普遍存在造粒粘性物料不足的问题。

粘性物料一般指磷酸二铵、一铵、重钙和普钙。

固体造粒粘性物料量配料组方标准（1）以过磷酸钙为磷源时，混合物料中过磷酸钙加粘性调理剂的量应≥50%，中性和砂性物料占50%。

（2）以磷铵为磷源时，磷铵加粘性调理剂的量应≥40%，中性和砂性物料各占30%。

（3）含有尿素的配方应根据尿素用量的多少而定，高氮配方尿素用量增多，一般粘性物料的比例可适当降低，在35%左右即可。

中性物料占35%，砂性物料占30%。

高浓度复合肥的成球，主要依靠磷铵的粘性，所以选择粘性好的磷铵是提高成球率的前提，在采购磷时，既要考虑养分含量、价格，还要考虑它的粘性。

从生产经验来比较，磷酸二铵的粘性比磷酸一铵好。

有少数厂家生产的磷酸粘性较差，在采购磷酸时最好对磷铵的粘性一下鉴别，方法为：磷铵加少许水，然后用手捏，把几个工厂的产品进行对比最容易区分粘性的差别。

怎么提高造粒物料的粘性？(1)原材料进行细粉碎物料粒度越细，它的粘性就越好。

为了提高物料的粘性，可把磷铵、尿素、氯化钾等物料粉碎到小于0.246mm（60目），这样不仅能提高物料的粘性，还能提高复合肥颗粒的强度和表面光洁度。

（2）适当提高造粒温度可以增加物料粘性造粒物料通过配比混合后，在60-65℃温度之间粘性最好，一般圆盘冷水造粒，即使是在夏天高温季节，物料的造粒温度也无法达到60-65℃，所以可采用转鼓造粒机，通入蒸汽来提高造粒物料的温度，增加物料粘性。

氨酸反应很容易达到这个温度。

（3）通过化学反应提高物料的粘性在造粒料层中喷稀酸和通入氨气，氨酸反应生成的料浆本身就是粘性物，反应温度可以提高其它物料的粘性。

（4）添加粘性调理剂如果上述措施使用后，如物料的粘性还是不够，那么只有添加粘性调理剂。

通常采用的有：凹凸棒土、膨润土、白粘土、高岭土等价格比较低廉、粘性比较好的粉状（120目以上）材料，可因地制宜，就地取材。

调理剂的使用量需根据配方的要求决定。

怎样提高成品颗粒的圆整度？高浓度复合肥颗粒的形成过程开始总是以返料中Φ1～2mm小颗粒为核心，物料在适宜温度和液相量条件下，依靠粉状物料的粘性和机械动力的滚动作用，颗粒层层裹大，形成Φ2～4mm的软体颗粒，然后进入干燥机内逐步蒸发水分，软体状颗粒渐渐固化，形成有一定强度的正常颗粒。

要使复合肥颗粒圆润必须注意以下环节：1核心圆产品外形才能圆。

团粒法生产复合肥进入造粒机的物料中，必须要有足够的小颗粒为核心。

高浓度复合肥在全新料（没有返料）生产时，无论物料流量、造粒水分、干燥温度等工艺指标控制得多好，成球率和颗粒圆整度就是提不高。

究其原因，就是缺乏小颗粒为核心。

故此要求进入造粒机的物料中，Φ1～2mm小颗粒应占整个物料的三分之一为宜。

所以细筛网应选用净孔2.5×2.5mm是让Φ2mm以下的小颗粒作为返料，为下一轮造粒准备足够的核心。

流程中细返料不能经过破碎机，并要与投入的新料充分均衡地混合不均匀，返料不能断断续续。

核心圆生产的成品才能圆，因为核心具有一定的强度，在干燥过程中，物料上下起落不易变形。

利用小颗粒为核心表面层层裹大的原理造粒，比没有核心一次性造成的颗粒所需的液相减少，这样干燥能力也有所增强，产量可相应提高。

2工艺流程中尽量保证物料全程滚动。

造粒时应使物料在造粒机内多滚动，物料在滚动中相互摩擦，产生粘性，大滚小附，粘合成球。

物料在运动中要和顺，不宜受过大的冲击或强制性成球，否则会使颗粒产生大小不匀。

造粒机内粘壁会使物料运动过头不利于成球，所以造粒机内一定要装置带自清功能的绕性橡胶板。

干燥时，在颗粒未固化之前让颗粒多滚动，多摩擦，在滚动中使颗粒表面磨去棱角，让粉状物料填平补缺，让颗粒越滚越圆。

在干燥机内设置空白区提供滚动磨圆功能。

另外软体状颗粒不宜在干燥机内垂直起落，否则很容易引起颗粒变形，造成颗粒不圆。

所以要求在颗粒没有固化之前应设计直抄板（不设计折角抄板），控制物料在干燥机内的起落高度，防止颗粒变形。

干燥机内物料的粘壁会直接影响颗粒的圆整度，干燥机外部的振打锤与颗粒圆整度有直接的联系，振动锤越多，干燥机内部越干净，使抄板的功能得到充分的发挥，越利于提高颗粒圆整度。

造粒需要滚动，颗粒要圆整度也需要滚动，颗粒只有在滚动中才能圆。

3配料组方时把握好粘性和沙性物料用量比例。

物料的粘性为粘合成球创造条件，没有粘性，颗粒就造不出来，如果粘性材料比例过高，生产中易产生大球，颗粒会产生大小不均匀。

生产中大颗粒增多后，就缺乏了细粉，也就缺乏了填平补缺的材料，使颗粒不圆。

粘合、分散要做到聚散有度，防止片面强调一方面而忽视另一方面。

沙性物料一般是指氯化钾、硫酸钾、氯化铵、硫酸铵等，它们的特点是：目数小于2mm大于60目；粘性较差，自身难以成球；分解与软化温度（与尿素相比）比较高。

主要功能有以下几点：（1）沙性物料比尿素的分解和软化温度高，能提高颗粒的内在强度，防止颗粒在干燥机内软化而变形，对提高颗粒圆整度起到关键的作用。