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转鼓造粒机在无机肥与有机无机复混肥生产中的工艺差异
发布时间发布时间:2025-12-09 09:43:43 发布时间浏览 34次



转鼓造粒机凭借“滚动成粒+高效稳定”的核心优势,成为化肥生产领域的主流装备,广泛应用于无机肥(如复合肥、磷酸二铵)与有机无机复混肥(有机质含量≥20%)的造粒环节。然而,无机肥“高溶解度、低粘度”与有机无机复混肥“有机质为主、固液共存”的物料特性差异,使得转鼓造粒机在工艺设计、参数调控、辅助系统配置等方面需针对性调整。若忽视工艺差异盲目套用,易导致颗粒强度不足、成品合格率低等问题。本文从原料预处理、造粒核心参数、后处理等关键环节,解析两类肥料生产的工艺差异,为生产企业提供实操指南。

核心逻辑:物料特性决定工艺差异

转鼓造粒机的成粒原理均为“物料在转鼓内滚动时,通过粘结剂作用或自身粘性聚集形成颗粒”,但两类肥料的物料特性差异直接决定工艺方向:无机肥以尿素、磷酸一铵、氯化钾等无机盐为原料,溶解度高、颗粒间粘结力弱,成粒依赖“液相桥接”(通过溶解形成的液相连接颗粒);有机无机复混肥以腐熟有机肥(如畜禽粪便、秸秆炭)为基础,搭配20%-50%无机养分,有机质含大量纤维与胶体,成粒依赖“固相粘结+液相辅助”,同时需兼顾有机质活性保护。这种本质差异,导致工艺从预处理到后处理形成全链条分化。

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工艺差异一:原料预处理——成粒基础的本质不同

原料预处理的核心目标是为转鼓造粒提供“均质化、适配粘度”的物料,两类肥料的预处理工艺差异体现在破碎、混合、水分调节三个维度:

1. 破碎工艺:粒径精度与纤维处理的分化

无机肥原料以工业级无机盐为主,颗粒均匀性较好,预处理仅需“细碎+筛分”:将尿素、磷酸一铵等原料经锤片粉碎机破碎至80-100目,通过振动筛去除超1mm粗颗粒,确保原料粒径偏差≤0.2mm。因无机原料无纤维缠绕问题,破碎效率可达10-20吨/小时,无需特殊防缠绕设计。

有机无机复混肥需“有机相+无机相”双破碎协同:有机相(腐熟有机肥)需经笼式粉碎机破碎至60-80目,重点打散纤维结块(粒径>2mm占比≤5%),避免造粒时形成“大疙瘩”;无机相按无机肥标准破碎后,与有机相按比例(通常有机:无机=6:4至8:2)投入双轴搅拌机预混合,确保两种物料均匀分布。针对纤维含量高的有机相,粉碎机需加装刮料板防堵塞,破碎效率较无机肥低30%-40%。

2. 混合与粘结剂适配:粘结力来源的差异

无机肥成粒依赖“自身溶解形成的液相粘结”,混合时无需额外添加粘结剂,仅需将破碎后的多种无机原料投入卧式搅拌机,混合10-15分钟至成分均匀即可。若原料粘性过低(如氯化钾为主的配方),可在混合时喷洒1%-2%的清水,提前激活部分原料溶解,为转鼓造粒提供初始粘结力。

有机无机复混肥成粒依赖“有机相胶体粘结+无机相液相辅助”,混合时需精准调控:一是有机相需确保腐熟度(腐殖化系数≥30%),避免未腐熟有机质在造粒时发热结块;二是混合时添加0.5%-1%的腐殖酸或淀粉类粘结剂,增强有机相胶体的粘结性能;三是无机相需分批次加入,避免局部无机盐浓度过高导致有机质胶体变性。混合时间需延长至20-30分钟,确保粘结剂与物料充分融合。

3. 水分调节:精准控制的不同阈值

无机肥预处理水分需严格控制在2%-5%,过高易导致原料提前溶解结块,过低则液相不足无法成粒。通常在混合末端通过雾化喷头精准补水,水分波动控制在±0.5%以内,以手捏原料成团、轻触即散为标准。

有机无机复混肥水分需控制在15%-20%,因有机相(如腐熟鸡粪)自身含一定水分,预处理时需先测定有机相含水率,再通过“补水或烘干”调节:若有机相含水率达25%以上,需先经滚筒烘干机降至20%以下;若含水率不足12%,则在混合时喷洒清水或稀糖蜜溶液(兼具补水与粘结作用)。水分波动可放宽至±1%,但需避免局部水分不均导致造粒时出现“干料不结粒、湿料成大块”现象。

工艺差异二:造粒核心参数——转鼓运行的精准调控

转鼓造粒机的核心参数(转速、倾角、进料量、温度)直接决定颗粒成型率与品质,两类肥料的调控逻辑因成粒机制不同而显著分化:

1. 转速与倾角:成粒动能的差异化适配

无机肥成粒依赖颗粒间的滚动摩擦与液相桥接,需较低动能避免颗粒过碎:转鼓转速控制在15-20r/min,倾角3°-5°。较低转速确保颗粒有足够时间聚集生长,较小倾角延长物料在鼓内停留时间(15-20分钟),使颗粒强度逐步提升(抗压强度≥15N/粒)。若转速过高(>25r/min),颗粒易被离心力甩碎,成型率从90%以上降至60%以下。

有机无机复混肥成粒依赖有机相胶体的粘结与滚动聚集,需较高动能打破纤维缠绕:转鼓转速控制在20-25r/min,倾角5°-7°。较高转速增强物料翻滚强度,打散有机相纤维结块;较大倾角缩短停留时间(10-15分钟),避免颗粒因有机相粘性过高而过度团聚。针对纤维含量高的配方,可将转速提升至28r/min,同时配套内部抄板装置,增强物料翻动效果。

2. 进料量与温度:稳定性控制的不同重点

无机肥进料量需保持稳定(波动≤5%),采用定量螺旋给料机精准进料,避免进料量突变导致鼓内物料负荷不均,出现“颗粒大小不一”现象。造粒温度无需额外调控,利用无机原料溶解放热即可维持鼓内温度在30-40℃,促进液相形成与颗粒固化。

有机无机复混肥进料量可允许±10%波动,但需配套在线水分监测系统,实时调整进料中有机相与无机相比例:若有机相占比过高导致粘性过大,可临时增加无机相进料量;若无机相占比过高导致粘结力不足,可提升有机相比例。温度需控制在40-50℃,通过鼓壁夹套加热或冷却调节——温度过低(<35℃)时有机相胶体活性下降,粘结力减弱;温度过高(>55℃)时易导致有机质碳化,降低复混肥肥效。

3. 喷淋系统:液相补充的精准差异

无机肥喷淋系统以“补充液相、促进溶解”为核心,在转鼓中部设置2-3组雾化喷头,喷洒清水或稀磷酸溶液(酸性配方适用),喷淋量控制在原料总量的3%-5%。喷淋需均匀覆盖物料,避免局部水分过高形成“泥团”,通常采用PLC系统联动进料量调节喷淋量,实现“进料量增加→喷淋量同步增加”。

有机无机复混肥喷淋系统以“增强粘结、调节湿度”为核心,在转鼓前端(进料口)设置1组广角喷头,喷洒粘结剂溶液(如腐殖酸水溶液),喷淋量控制在1%-3%;中部设置2组雾化喷头,补充清水调节局部湿度。喷淋重点针对有机相聚集区域,可通过人工观察或红外水分监测,精准调整喷淋位置,确保纤维含量高的区域有足够粘结剂覆盖。

工艺差异三:后处理环节——成品品质的保障分化

后处理的核心目标是“固化颗粒、控制水分、分级筛选”,两类肥料因颗粒特性不同,后处理工艺重点差异显著:

1. 烘干工艺:温度与时间的不同控制

无机肥颗粒主要成分为无机盐,耐高温且不易变形,采用“高温快速烘干”:烘干机进口温度120-150℃,出口温度40-50℃,烘干时间10-15分钟,将颗粒含水率从造粒后的8%-10%降至2%-3%。烘干过程中无需担心成分破坏,可通过提升风速加快水分蒸发。

有机无机复混肥颗粒含大量有机质,需“低温缓慢烘干”:烘干机进口温度60-80℃,出口温度35-40℃,烘干时间20-25分钟,将含水率从造粒后的20%-22%降至10%-12%。温度超过80℃会导致有机质中的腐殖酸分解,降低肥效,因此需采用热风循环烘干,确保温度均匀且无局部过热。

2. 筛分与返料:颗粒回收的不同策略

无机肥颗粒强度高、不易破碎,筛分采用“二级筛分”:先通过10目筛网去除>2mm的大颗粒(返回粉碎机重新破碎),再通过20目筛网去除<0.8mm的细粉(返回转鼓重新造粒),成品颗粒粒径控制在0.8-2mm,合格率可达95%以上。返料量通常占总产量的10%-15%,可直接与新原料混合进入造粒环节。

有机无机复混肥颗粒含纤维,易出现“软团聚”现象,筛分采用“三级筛分+打散预处理”:先通过打散机破除颗粒团聚,再经8目筛网去除大颗粒(返回预混合环节),16目筛网筛选成品,24目筛网收集细粉(与新有机相混合重新预处理)。成品粒径控制在1-3mm,合格率可达90%左右。返料量占总产量的20%-25%,细粉需与新有机相混合后重新破碎,避免纤维过度积累导致造粒困难。

实操案例:两类肥料生产的工艺效果对比

某化肥厂采用同一台Φ2.2×6m转鼓造粒机,分别生产无机复合肥(尿素+磷酸一铵+氯化钾)与有机无机复混肥(腐熟鸡粪+尿素+磷酸二氢钾),工艺参数与效果对比如下:

工艺环节

无机复合肥

有机无机复混肥

原料破碎粒径

80-100目

有机相60-80目,无机相80-100目

转鼓转速/倾角

18r/min,4°

22r/min,6°

烘干温度/时间

140℃/12分钟

70℃/22分钟

成品合格率

96%

91%

颗粒抗压强度

18N/粒

12N/粒

结语

转鼓造粒机在两类肥料生产中的工艺差异,本质是“物料特性适配”的必然结果:无机肥工艺核心是“强化液相桥接、保障颗粒强度”,有机无机复混肥则是“平衡粘结性能与有机质保护”。生产企业需摒弃“一套工艺通用于所有肥料”的误区,从原料预处理的粒径控制、造粒参数的动能调控,到后处理的烘干温度把控,建立针对性工艺体系。未来,随着智能化技术融入,转鼓造粒机将实现“物料特性自动识别+参数自适应调节”,进一步缩小两类肥料的工艺调控难度,推动化肥生产向精准化、高效化升级。


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