丁茂

摘 要：由于近年來，復肥行業(yè)發(fā)展較快、項目上馬多，一些對復合肥工藝技術毫無所知的機械公司也轉產(chǎn)生產(chǎn)復合肥設備，不從工藝角度出發(fā)，提供的設備不符合工藝要求，內(nèi)部結構違反團粒法顆粒運動規(guī)律，要么配置不合理，要么流程不通，導致改造難度大，有的裝置如一堆廢鐵，本文主要針對國內(nèi)固體團粒法主流生產(chǎn)過程中存在的主要工藝設備及質量問題進行探討、研究。

關鍵詞：固體團粒法;主要問題;配方設計;工藝設計

1 固體團粒法生產(chǎn)中存在的主要問題

1.1 設備問題

有的企業(yè)認為固體團粒法技術和流程較為簡單，建設時只要找到主要設備供應廠，把設備買來安裝上就可以生產(chǎn)了，但不知復合肥的生產(chǎn)除了生產(chǎn)設備因素外，還與生產(chǎn)體系、生產(chǎn)配方、生產(chǎn)管理、質量檢測、原料性能都有關系，應該根據(jù)具體情況對流程進行適當調(diào)整，結果造成裝置的生產(chǎn)能力低，開工率低，生產(chǎn)設備不合適或不配套，開開停停，不能長周期穩(wěn)定運行，產(chǎn)品的合格率低等問題。導致生產(chǎn)車間環(huán)境粉塵大，工人的勞動條件差、勞動強度大;產(chǎn)品的含水量偏高;抗壓強度差;產(chǎn)品結塊嚴重;市場銷售不好;經(jīng)濟效益差;甚至虧損等問題。

1.2 產(chǎn)品板結問題

很多復合肥公司生產(chǎn)的產(chǎn)品（高或中或低濃度）都有結塊現(xiàn)象，雖然生產(chǎn)中已經(jīng)做了防結塊處理，但是產(chǎn)品的結塊情況仍未得到完全改善，因此，四處尋求效果好的防結塊劑和防結塊技術。引起復合肥產(chǎn)品吸濕、結塊的因素很多，并非在流程中增加防結塊處理設備、產(chǎn)品中添加防結塊劑就可以完全解決問題的。除了在生產(chǎn)流程中增加防結塊處理設備、產(chǎn)品中添加防結塊劑以外，還和以下五個主要因素密切有關：

一是肥料的組成和水含量，肥料的水含量對其在貯存中的結塊影響最大。任何結塊機理都與肥料中的液相含量有關（不包括結晶水在內(nèi)），肥料的組成不同，它的臨界相對濕度也不同。產(chǎn)品烘干水分尿基應該控制在0.8%，硝基0.5%，其他在2.0%以內(nèi)才是安全的。現(xiàn)在一烘一冷的生產(chǎn)線，成品水分都超過2.0%;二是顆粒的大小和強度，相對大的顆粒且不含粉將減少粒子間的接觸點，因此有減少結塊的趨勢。強度低則在運輸和儲存中會變形和破碎，增加了接觸點，因此，會增加肥料的結塊的趨勢;三是包裝溫度，產(chǎn)品的儲存溫度高，則容易發(fā)生結塊，因此，產(chǎn)品的儲存溫度應低，冷卻到一個較低的程度，最好是低于35～40℃，不能大于45℃;四是儲存壓力，一般的公司堆包高度在16包，但有的公司碼垛24包以上。這樣必然會引起顆粒變形和破碎，增加接觸面積，使晶體交聯(lián)的可能性加大，增加了肥料的結塊趨勢，故而，這樣的工廠必須采用定期翻包措施以緩解結塊性;五是儲存時間，產(chǎn)品儲存時間長，肥料表面鹽溶液重結晶--溶解的過程進行次數(shù)多;長期處于一定的壓力下，顆粒產(chǎn)生的變形就大，結塊趨勢明顯。

1.3 工藝流程設計缺陷問題

一是配料：流程中配料部分是整個生產(chǎn)系統(tǒng)最為關鍵的，因為直接影響到產(chǎn)品中養(yǎng)份的準確性及原料的消耗，在電子斗稱、皮帶稱等廣泛應用的今天，還有一些生產(chǎn)廠仍采用人工以包計量的配料方式，結果引起產(chǎn)品質量的不穩(wěn)定。二是返料：應該說目前的團粒法生產(chǎn)廠，裝置中幾乎都沒有返料計量裝置，導致造粒操作十分困難，系統(tǒng)運行很不穩(wěn)定。三是尾氣粉塵：造粒機、干燥機、冷卻機、篩分機、包裹機等都有大量的含塵尾氣產(chǎn)生，很多生產(chǎn)廠只采用重力沉降收塵加濕法洗滌的處理方法，由于重力沉降分離效率低，帶出較多的塵埃進入洗滌系統(tǒng)，引起洗滌液量增多，生產(chǎn)中無法平衡這部分洗滌液，必須排出系統(tǒng)，造成肥料浪費和環(huán)保問題。

2 配方設計的管理

2.1 首先考慮產(chǎn)品質量要符合國家標準

GB15063-2009中明確規(guī)定，二元復混肥最低養(yǎng)分不得低于20%，三元素復合肥最低養(yǎng)分不得低于25%，單一養(yǎng)分的最低不得小于4%，我們在搞配方時養(yǎng)分含量，首先必須符合上述規(guī)定。在低、中、高濃度的劃分上，養(yǎng)分含量在20%～30%稱為低濃度，養(yǎng)分在30%～40%稱中濃度，養(yǎng)分在40%以上稱高濃度，在包裝袋的標明也符合上述要求。

2.2 配方中物料粘性是造粒的基礎

生產(chǎn)中把粉狀物料造成顆粒就必須考慮物料的粘性，物料只有具備了足夠的粘性，才能把分散的物料團聚成粒。應把現(xiàn)有原料進行分類，哪些粘性好，哪些粘性差，我們把粘性好的材料稱粘性材料，粘性差的材料稱分散性材料。粘性材料如：過磷酸鈣、磷酸一銨、磷酸二銨、重鈣等。分散性材料如：氯化鉀、氯化銨、硫酸鉀、硫酸銨等。

配方中粘性材料為粘合成球創(chuàng)條件，分散性的材料為顆粒圓整，防止出大球創(chuàng)造條件。粘合、分散要做到聚散有度，防止片面強調(diào)一方面，而忽略另一面。

2.3 配方中應注意物料相配后臨界相對濕度的降低

化肥具有吸濕性是它的本質所決定的，有的吸濕點高，有的吸濕點低。如果二種或多種品種的原料混合后，臨界相對濕度會降低，吸濕對生產(chǎn)會產(chǎn)生不利的影響，如產(chǎn)品烘不干、冷卻后顯得潮濕、篩子過不去、產(chǎn)品易結塊等。有些原料相配后臨界相對濕度比較低，一般不進行相配如：尿素與硝銨，尿素與硝酸磷肥，如果一定要相配，必須進行特殊處理。把硝銨與硫酸鉀進行預處理后再配入尿素或噴上稀硫酸等方法來提高臨界相對濕度。

3 團粒法復肥生產(chǎn)線設計應注意的問題

固體團粒法生產(chǎn)技術決定了在生產(chǎn)線工藝設計時，必須遵循“簡單，經(jīng)濟，實用，安全”八字方針，按照肥料產(chǎn)品--工藝技術--生產(chǎn)線設備--操作技術去構思。

3.1 生產(chǎn)線設計必須滿足多品種開發(fā)要求

近年來，全國尿素總產(chǎn)量不斷提高，產(chǎn)品質量有了較大的提高，產(chǎn)品市場競爭異常激烈，尿素產(chǎn)量過剩價格下降，這為團粒法復合肥工廠利用尿素作為氮源加工復合肥提供了良好的契機。但是，很多想要以尿素為主要氮源加工生產(chǎn)復合肥料的工廠只能望而卻步，我們認為在原有的裝置上生產(chǎn)以尿素為主要氮源的復合肥料從工藝技術和工程技術上完全能夠實現(xiàn)，前提是必須對原有的生產(chǎn)裝置進行技術改造，使生產(chǎn)裝置完全能適應尿素體系復合肥的生產(chǎn)條件（尿基復合肥）。因此，解決以尿素為主要氮源加工生產(chǎn)復合肥料生產(chǎn)裝置的改造，目前成為普遍要求。

3.2 生產(chǎn)線布置必須使流程通暢

復合肥項目前期必須進行可行性論證分析，有工藝包做指導。工藝包必須對主物料流程、風溫風量進行計算，并充分考慮以下影響顆粒肥料生產(chǎn)十個方面的因素：①工藝技術是否滿足肥料產(chǎn)品生產(chǎn)要求;②設備技術性狀是否適應多品種開發(fā)生產(chǎn);③原料理化性狀對生產(chǎn)線的影響;④生產(chǎn)配方以及添加的調(diào)理劑;⑤烘干機風溫風量水分對多種配方有調(diào)節(jié)空間;⑥造粒物料的溫度、液相量能否滿足成粒要求;⑦物料流量在系統(tǒng)異常時是否暢通;⑧返料比例異常時有沒有調(diào)節(jié)余地;⑨操作人員的素質能不能滿足生產(chǎn)線要求;⑩氣候條件對生產(chǎn)的影響。

設備的性能是提高成球率的基礎。肥料設備廠家很多，各種設備的性能各有專長，博采眾長，集各家設備優(yōu)點于一條生產(chǎn)線上，才能達到最佳的成球效果。

3.3 除塵實現(xiàn)在線，返料要均衡

無論是收塵料還是篩分返料，必須實現(xiàn)在線回收，均勻返回造粒系統(tǒng)再造粒，這樣以確保產(chǎn)品含量達標，減少浪費和停車清理工作強度。均衡返料對造粒和系統(tǒng)穩(wěn)定，生產(chǎn)線長周期穩(wěn)定運行至關重要。

3.4 流程中設備內(nèi)部構造必須滿足滾圓需要

固體團粒法在生產(chǎn)過程中，雖伴有部分化學反應，但以物理形式居多。滾筒設備要充分考慮物料在運動過程中的“滾動、擠壓、摩擦”三個動作，且保證在運動過程中顆粒的完整性。

3.5 烘干設備的選擇

高濃度復合肥造粒溫度最佳為60～65℃，正常造粒物料含水量為3.5%～4.5%。配方含尿素多，造粒含水量就要少，一般根據(jù)烘干機出料處物料狀態(tài)（顆粒大?。┖彤a(chǎn)品最終水分含量確定。烘干機不僅有干燥的作用，而且還具有二次造粒等功能。與在造粒機內(nèi)造粒相比，烘干機內(nèi)的物料，可利用升高溫度，來提高其原有水分對化肥的溶解度，用這種液相來造粒，粘性好，易成球，液相均勻，所以成球率高，粒徑均勻，含水量低，容易干燥，可以起到提高產(chǎn)量的作用。

參考文獻：

[1]周連仁，肥料加工技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2007.