肥料圆盘造粒和转鼓造粒的原理？

【专家解说】：">圆盘和转鼓造粒如滚雪球的道理，需加入粘土等辅料 圆盘造粒适用于小产量装置，一般不超过5万吨/年的产量，是转鼓造粒的初级阶段。
转鼓造粒应用比较广泛，成球粒度也比较好，包括转鼓氨化造粒和转鼓团粒法造粒，其中氨化又分为一步氨化法和两步氨化法，两步氨化包括在转化槽内氨化反应和在造粒机内进行氨化反应。 转鼓氨化造粒适宜的原料为以热法磷酸和和硫酸为原料的生产工艺，原料的液相量较大但这些液体经中和后生成的物料以固体形式存在，需用的干燥量较小。该工艺生产的成品成粒率较高，但颗粒强度较小，外观不平。生产中能耗较低，也可以和圆盘造粒通用，就是生产过程的成粒情况不如圆盘造粒易于观察。采用全固体物料生产只要不进行氨化就可以了。圆盘造粒采用全固体物料进行生产，原料含水量较少，其他如转鼓氨化造粒所述。 圆盘造粒工艺比较成熟，成粒率高，粒径可控制，对原料的适应性最好，设备投资小，操作起来更好掌握。但产量偏低。氨化造粒控制上有难点，氨化造粒有环保和安全方面的一些问题，处理起来很麻烦。

我国造粒技术在应用过程中六种造粒方法 经过多年努力，目前我国造粒技术已具有一定水平，设备规模基本可满足颗粒化要求。造粒技术在应用过程中创造出多种不同的造粒方法：搅拌造粒法、沸腾造粒法、喷雾干燥造粒法、压力成型造粒法、喷雾和分散弥雾法、热熔融成型法热熔融成型法。 1.搅拌造粒法 搅拌法造粒是将某种液体或粘结剂渗入固态细粉末中并适当地搅拌，使液体和固态细粉末相互密切接触，产生粘结力而形成团粒。最常用的搅拌方法是通过圆盘、锥形或筒形转鼓回转时的翻动、滚动以及帘式垂落运动来完成。根据成型方式又可分为滚动团粒、混合团粒及粉末成团。典型的设备有造粒鼓、斜盘造粒机、锥鼓造粒机、盘式造粒机、滚筒造粒机、捏合机、鼓式混料机、粉末掺合机（锤式、立轴式、带式）、落幕团粒机等。 搅拌法的优点是成型设备结构简单，单机产量大，所形成的颗粒易快速溶解、湿透性强，缺点是颗粒均匀性不好，所形成的颗粒强度较低。目前这类设备单机处理能力最大可达500吨／小时，颗粒直径最大可到600毫米，多适用于选矿业、化肥、精细化工、食品等领域。 2.沸腾造粒法 沸腾造粒法在几种方法中效率最高。其原理是利用从设备底部吹入的风力将粉粒浮起与上部喷枪喷出的浆液充分接触后相互碰撞而结合成颗粒。用此种方法生产出的颗粒较为疏松，真球度及表面光洁度都很差，适于制造要求不高的颗粒或为其它制剂做前期加工。 该方法即在沸腾造粒筒的下部中央配置一小直径的芯筒或称隔离筒，将底部热风通风孔板的通风面积分布为中心大四周小而形成中心热风流量大于四周的状态。在不同风力的作用，颗粒在筒中从芯筒中间上浮与装在底部中央的喷枪喷出的粘结剂接触，再与上部落下的粉料粘结后由芯筒外部沉降下来，形成颗粒的上下循环流动，达到使颗粒均匀长大的目的。 3.喷雾干燥造粒法 喷雾干燥法是将浓缩的浆液通过喷嘴或离心转盘喷出形成微小液滴，在高温热风的作用下，水分迅速蒸发形成干燥颗粒。此种方法生产出的颗粒带有水分蒸发时留下的空隙，同样比较疏松，虽然可以连续生产，但产量较低，而且设备庞大，同时需要前期萃取、过滤、浓缩等一系列处理设备配套。此种方法适于制造速溶类食品或中药制剂。 4.压力成型造粒法 压力成型法该法是将要造粒的粉体物料限定在特定空间中，通过施加外力压紧为密实状态。根据所施加外力的物理系统不同，压力成型法又可分为模压法、挤压法和挤出滚圆造粒法。 4.1模压法  典型的模压法设备有重型压块机、台式压榨机、混凝土块压制机、压砖机、重型制片机等。其优点是可制造较大的团块，所制成的物料也有相当的机械强度，缺点是设备的适用范围较小，对有的物料不易脱模。这类设备多用于建筑、制药等领域。 4.2挤压法 挤压法是目前我国粉体工业中压力成型法造粒的主要方法。挤压法造粒设备根据工作原理和结构可分为真空压杆造粒机、单（双）螺杆挤压造粒机、模型冲压机、柱塞挤压机、辊筒挤压机、对辊齿轮造粒机等。这类设备可广泛适用于石油化工、有机化工、精细化工、医药、食品、饲料、肥料等领域。该法具有适应能力强、产量大、粒度均匀、颗粒强度好、成粒率高等优点。 4.3挤出滚圆造粒法 挤出滚圆造粒方法是先将湿团状药物通过筛板挤成条状，切断形成棒状小粒，然后在离心盘中滚成圆粒。此方法简单实用效率较高，颗粒密度大，颗粒真球度和表面光洁度取决于转盘的转速和滚圆的时间，稍有凸凹现象。是一种较为理想的高密度颗粒制造方法。 5.喷雾和分散弥雾法 喷雾和分散弥雾法法是在特定设备中，使处于高度分散状态的液相或半液相物料直接成为固体颗粒。这种造粒设备有喷雾干燥塔、喷雾干燥器、造粒塔、喷动床和流化床干燥器以及气流输送干燥器等。这种喷雾和分散弥雾造粒法的共同特性为：液态进料必须是可用泵输送的和可弥散的；造粒过程通常应为连续、自动化的以及大规模的操作；造粒系统必须设计成能回收或循环使用料末，以解决物料的磨损消耗和粉末夹带现象；产品粒度一般限制在5毫米以下。这类设备的优点在于物料的造粒过程和干燥过程同时进行。该设备可广泛应用于制药、食品、化工、矿业以及陶瓷工业等。其缺点是颗粒强度较低，粒度较小。目前这类设备可制备的颗粒直径可小到50～500微米，甚至更小，产量最大的可超过30吨／小时（如尿素造粒塔等）。 6.热熔融成型法热熔融成型法 热熔融成型法热熔融成型法是利用产品的低熔点特性（一般低于300℃），将熔融物料通过特殊的冷凝方式，使其冷凝结晶成所要求的片状、条状、块状、半球状等形状。根据成型设备工作原理，主要可分为转鼓结片机和回转冷带落模成型装置。 转鼓结片是一个冷却结晶过程，料盘中熔融料液与冷却的转鼓接触，在转鼓表面形成料膜，通过料膜与鼓壁间的热交换，使料膜冷却、结晶，结晶的料膜被刮刀刮下，成为片状产品。转鼓结片机具有设备紧凑，转鼓精度高，冷却效果好，适用范围广，既可结片又可干燥等优点，可广泛应用于石油树脂、聚乙烯低聚物等高分子类产品以及苯酐、顺酐、高级脂肪醇等有机化工产品的生产。转鼓结片机在我国粉体工业中的应用已较普遍，技术也较成熟。 回转冷带落模成型装置采用薄钢带传热和雾化喷淋冷却，传热效果好，冷却效率高，物料固化成型快，物料适用范围广，可生产半球状、条状、块状、薄片状等多种形状的产品。采用布料器与钢带双调速驱动装置，可根据生产能力及物性参数调节，易实现自动控制；整个生产过程无污染，产品纯度高，无杂质带入，易实现连续化作业；由于钢带在卸料端的换向弯曲，使固化料层与钢带的贴合面分离，因此卸料时粉化少，卸料容易，颗粒形状易于保持。
提高圆盘造粒机产量的主要办法：
一、控制造粒颗粒的含水量

1、根据粉料的特性：成份、细度、粘度、湿度、温度等，控制好颗粒的含水量在30～28%左右。
(1)含水量太少，成球难，产量低；
(2)含水量太多，大球多，球表面呈粘糊性，易堵塞筛面；
(3)含水量适当，成球多，产量高。

2、生产过程中怎样初步检验颗粒水量：最简易最实用的办法——手感法：手从圆盘造粒机里抓一把已成球的物料，手握能成团，用手指轻轻一碰即可松开为宜。这样造的粒多，产量高，又不易堵塞筛面。
二、严格把好粉料质量关
1、按复合肥的配方认真把好各种原料如化肥等质量关。
2、原料出料、进料，都要严禁有铁块，大于10mm的石块，大于10mm的木块。稻糠和砂子也不能多的质量指标，多了严重地造成产量低。
三、操作圆盘造料粒机的主要技术关键
1、做复合肥料的粉料粒度为70-90目。
2、提高工人技术素质和操作技能。
四、选择好喷头，调节好喷头
(一)选用喷头时必须掌握喷头的工作机理
根据流体力学已证明：液体从喷嘴里射出来时压力越大，通孔越小，雾滴扩散面越大。在相同压力下，喷头的喷孔小，雾滴密度小；喷孔大，雾滴密度大。
1、料液的雾滴越小(或越大)造的粒径越小(或越大)，产量越低(或越高)。
2、料液的雾滴越密(或越稀)造料的数量越多(或越少)，产量越高(或越低)。
3、 圆盘造料机一般选用B型球形螺旋或B1型雏形螺旋喷头为佳。
五、改制圆盘内新型铲刀
铲刀好，造的粒大小均匀、美观，铲刀片的材料必须是16M，铲刀片分前铲刀和后铲刀，两铲刀之间无间隙。 关于提高转鼓造粒复混肥料成球率和圆整度的探讨 转鼓蒸汽造粒生产复混肥料是一个实现热造粒的过程，通过提高物料的温度，增大造粒水系物料盐类的溶解度，从而实现了低水分含量下获得满足物料成粒需要的液相数量，降低了干燥过程的热能耗，提高了设备的生产能力，所以造粒性能的优劣是决定转鼓造粒生产复混肥料产量和质量的关键。如何提高造粒性能，本文就此问题进行探讨。 一、物料在造粒机内滚动的时间和频率是决定成球率和颗粒圆整度的首要因素。转鼓造粒的原理是物料依靠表面张力、适量的液相、物料间滚动所产生的挤压力，以及物料在造粒机内正确的运动方向上以小颗粒为核心，在滚动中大吸小附、粘结成球。在一定的时间内滚动的频率越高，成球率就相对越高，颗粒成型后也就越圆整。 生产过程中我们曾碰到过因物料与造粒机筒壁摩擦力不同而出现的二种情况。第一种是造粒机内部表面光洁度大，使物料与筒壁的摩擦力下降，减弱了物料向上运动的力量，物料不滚动，也就造不出颗粒。针对这种情况，我们可以通过利用调整造粒机的转速和内部安装小型抄板的方法予以解决。 第二种是造粒机内物料粘壁严重，造粒机内物料与筒壁摩擦力增强，把机内物料举升得过高，造成物料从顶部向下抛落，至使形成的颗粒不圆整和大颗粒过多，我们认为造成这种情况的原因有两个方面：一方面是物料粘性材料过多造成，这种情况我们采用改变工艺配方，减少粘性材料用量解决；另一方面，造粒机内部不光滑造成，这种情况我们通过改变内部材料，增加造粒机内光洁度的方法以解决。 二、转鼓造粒机内稳定的物料量和均匀的液相分布是制造合格颗粒的关键。 转鼓造粒生产复混肥料的设计是在料床中埋有蒸汽管，在料床的上方安置淋洒喷水管，在生产供料稳定的情况下，饱和蒸汽在提供热量的同时提供部分水分而增湿了物料。通过蒸汽的使用，提高了物料的温度和物料的粘性，使得成球过程中能减少物料的含水量，因而减轻干燥负荷，而且加蒸汽可比加水的液相分布均匀。只有当物料液相出现不足和物料不稳定时，才把加水作为补充手段。生产过程中我们碰到过因蒸汽喷嘴安装不合理，物料液相分布不均匀，造成物料液相多的地方粘成大球，液相不足的地方，物料难以成球，影响了颗粒的形成。针对这种情况我们可以增加蒸汽喷嘴提高物料的受汽面积。 三、合理的物料结构是提高成球率的基础。 本文所指的物料结构主要是指： 1、原料的细度的合理搭配。根据我们的经验，整个原料的细度应搭配如下：100—60目的原料约占30%—40%，60目至直径1.00㎜的原料约占35%，直径1.00—2.00㎜的小颗粒约占25%—30%，材料细度越高，粘性就越好，造粒后的颗粒表面光洁度也就越高。但是在生产过程中，超比例的高细度材料的使用，易出现因粘性过好造成颗粒过大，颗粒不规则和物料粘壁等不良问题。 2、粘结性材料和分散性材料的合理搭配。在生产工艺配方中，粘性原料比例高，容易成球，分散性原料比例高，细粉就多。在常规配方中，低浓度复混肥料粘性原料的比例45%—50%，高浓度复混肥料粘性原料的比例35%—40%，同时应结合材料细度来搭配。搭配不好，生产过程中会出现无细粉，无颗粒，颗粒不圆，易起大球等问题。 3、配方时应考虑物料间的化学反应。有些材料配方后，在生产过程中会析出游离水，使物料液相超标，而无法正常生产，有些原料在相配后，会大大降低混合物料的临界相对湿度，在生产过程中，因大量吸湿而无法正常生产。所以配方时必须考虑物料间的化学反应，做到物料之间的合理搭配。 4、物料混合后的综合含水量。原材料综合后含水量的高低，直接对造粒产生影响，混合后有些物料在生产中即使不加蒸汽和水就搅成泥浆，导致无法正常生产。所以，物料保持较低的含水量，有利于造粒中蒸汽的加入，有利于提高物料的温度和粘性，从而提高了物料间的相配性和成球率。 5、合理的返料量。转鼓蒸汽造粒过程没有圆盘造粒那种明显的粒子分级作用，成球造粒机内的相对成球率较低。合格颗粒一般在55%左右，所以返料量就高些，返料量的大小直接影响产量和质量，成品颗粒少，粉面多，返料量大，直接影响了产量。大颗粒返料多，直接影响了产品的光洁度和圆整度，根据经验将返料量控制在30%—35%之间，可有效控制大颗粒的生成。 总之，转鼓造粒生产复混肥料的重要原则是尽量降低造粒时水分的加入，适度提高物料的温度和溶解度，从而达到降低热能耗，提高成球合格率，增加产量，降低生产成本的目的。
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