【摘要】復合肥生產(chǎn)中最難掌握的是配方和造粒技術,尿素的分解溫度低、溶解度高,它對水分、溫度等工藝指標十分敏感。轉鼓造粒機克服了圓盤造粒機造粒過程中配料、粒子成形率、粒子強度、產(chǎn)量、勞動強度、造粒車間粉塵、成本等諸多不利因素,是高濃度復合肥生產(chǎn)首選的造粒設備。甘肅劉化集團復合肥廠淘汰圓盤造粒機,引進轉鼓造粒復肥生產(chǎn)線,在配方和造粒技術方面取得了很大的成功。
【關鍵詞】轉鼓造粒生產(chǎn)復合肥;技術;氨化;配料;配加蒸汽;造粒;養(yǎng)分穩(wěn)定;粒子成形率高;節(jié)能降耗
由于圓盤造粒生產(chǎn)磷復肥,工藝流程簡單,存在:①產(chǎn)量低,②產(chǎn)品質量波動大,③生產(chǎn)流程不連續(xù),④粒子成形率較差,⑤生產(chǎn)高濃度復合肥配加蒸汽困難,⑥添加劑用量難確定的生產(chǎn)難題。返工率高,消耗大,人工工作量大。2000年公司對原有生產(chǎn)線進行了技術改造,引進了年產(chǎn)能50kt的轉鼓造粒機,建成了轉鼓造粒復合肥生產(chǎn)線。長期的生產(chǎn)表明:工藝狀況穩(wěn)定,產(chǎn)量提高,消耗降低,產(chǎn)品質量完全符合GB15063-2001要求。
1、生產(chǎn)工藝原理
復合肥能全面為作物供給養(yǎng)分,其制作過程就是將作物所需的主要營養(yǎng)元素(如N、P、K及其它微量元素)通過化工工藝方法,將氮肥、磷肥、鉀肥及其它化學品集中在一起制作成適合于耕作的粒子,施入土壤,然后由作物從土壤中吸收所需的養(yǎng)分。生產(chǎn)工藝原理如下:一是磷肥(學名“過磷酸鈣”)的氨化,二是各種粉狀原料經(jīng)過造粒、干燥、冷卻工藝制得成品復合肥。
1.1過磷酸鈣的氨化:用碳酸氫銨進行氨化處理
碳酸氫銨的加入量要根據(jù)工藝要求嚴格控制。因為原料過磷酸鈣中常含有3~6%的游離酸,其與尿素接觸時分發(fā)生如下反應:
生成尿素磷酸鹽加合物和水,在反應過程中結晶水變成游離水,這部分游離水能溶解尿素磷酸鹽加合物,使造粒過程出現(xiàn)過多的液相,致使過磷酸鈣和尿素混合物呈粘糊狀而難以造粒,所以在配料前必須對過磷酸鈣進行氨化處理。氨化過程中碳酸氫銨的配加量為過磷酸鈣總量的2%~4%(視其游離酸量定),氨化時間為36h,即在游離酸含量為3%~6%的過磷酸鈣中加入過磷酸鈣總量2%~4%的碳酸氫銨,充分混合,堆放36h后即可使用。
1.2粉狀原料造粒、干燥、冷卻制得成品復合肥,整個過程基本是物料在轉鼓內(nèi)受物理作用形成粒子。
2、生產(chǎn)工藝流程(見圖1)
復合肥生產(chǎn)線的工藝流程分為:原料配料、原料攪拌、原料造粒、顆粒烘干、顆粒分級、顆粒冷卻、成品包裝。
3、原料組成
4、生產(chǎn)過程中關鍵技術操作
4.1原料的預處理:
4.1.1氨化:氨化過程見1.1。
4.1.2配料:將經(jīng)過預處理的物料,嚴格按所需比例準確計量(注意:尿素的配加量一般不超過15%),配加到攪拌機的料斗內(nèi),每斗配加量在500kg左右,物料的水分如超過8%,應配加適量鈣鎂磷肥,以改善后工序的操作。鈣鎂磷肥的配加量每噸產(chǎn)品折算不超過10kg為宜,一般每斗加5kg。物料配好后,開啟攪拌機,使物料充分混勻。
4.2鍋爐的壓力:嚴格按照鍋爐操作方法操作,在開車前1.5h點火升溫,使鍋爐壓力達到2kg。
4.3干燥爐升溫及烘干溫度控制:在開車前1.5h點火,使干燥爐提早升溫,爐頭溫度達到180~200℃。造粒機出來的粒子經(jīng)過干燥爐進料斜皮帶機運送到干燥爐內(nèi),干燥爐爐頭溫度一般控制在80~100℃之間,爐尾溫度一般控制在70~80℃之間。若爐尾出來的物料出現(xiàn)大量粘結現(xiàn)象時,可在爐尾適量地撒些鈣鎂磷肥,使粒子松散,便于篩分操作。
4.4配加蒸汽:當物料進入轉鼓造粒機入口處時,立即打開蒸汽管道閥門配加蒸汽。蒸汽壓力2~3.5kg,在轉鼓造粒機的入口處配加,采用φ4cm的鋼管,伸入轉鼓造粒機1~1.5m,鋼管前端0.1m范圍內(nèi)表面要制作多個小孔(φ3mm、間距3cm)、距離轉鼓造粒機底部20~30cm。
4.5造粒:操作工應密切注意造粒機距出口2m處物料的變化——當該處物料粒子已經(jīng)成形且顏色變?yōu)榉奂t色時說明造粒正常,此時的進料速度和蒸汽量正好合適;若此處物料已成大顆粒,說明上料速度過慢或蒸汽量過大,要調節(jié)其中一種配加量至合適為止;若此處物料仍是粉狀,說明上料速度過快或蒸汽量過小,要及時調節(jié)其中一種配加量至合適為止。粒子成形率的檢驗采用手測法——即用手捏轉鼓機尾端的物料,若手捏時成團,松手后呈疏松狀,說明粒子符合要求,粒子成形率高;若手捏時成團,松手后仍然成團,說明物料太濕,粒子成形率差,此時應及時在造粒機出口處均勻撒些鈣鎂磷肥,以調節(jié)混合物料的干濕度,對粒子成形率差的物料從造粒機尾端投入再次造粒,直到粒子符合要求為止。
4.6配加熱返料再次造粒:造粒物料溫度在65~75℃時,每加一份重量的混合物料,大約要加入1.5份重量的熱返料。
5、結束語
劉化復合肥廠生產(chǎn)復合肥已有二十多年的歷史,其間進行了多次技術改進,產(chǎn)品由低濃度復混肥轉型為高濃度復合肥,造粒設備由圓盤機轉型為轉鼓機,克服了圓盤造粒生產(chǎn)復合肥的諸多不利因素,生產(chǎn)流程連續(xù)、節(jié)能、降耗、環(huán)保、節(jié)約勞動力,降低了生產(chǎn)成本,提高了經(jīng)濟效益。