高塔復合肥工藝控制點

曾 倩

（貴州東華工程股份有限公司，貴州貴陽 550000）

近年來，復合肥制造工藝的快速發(fā)展，推動了我國化肥產(chǎn)業(yè)的革新升級，各地化肥生產(chǎn)行業(yè)也不斷對復合肥的生產(chǎn)制造工藝進行研究，當前復合肥的主要發(fā)展途徑為兩個方面。首先是復合肥將高濃度長效化特點相結(jié)合，根據(jù)不同農(nóng)作物的生長需求，推出全新的控釋肥與緩釋肥，這樣能夠利用高濃度長效化的復合肥優(yōu)勢，取得良好的應用效果。其次是通過技術對肥料的養(yǎng)分進行緩慢釋放，這樣可以保證農(nóng)作物在長時間內(nèi)都能得到肥力支持。在與傳統(tǒng)的肥料進行對比時，不僅可以節(jié)省整體施肥量，而且能夠節(jié)省施肥造成的時間成本與人工成本，然而復合肥的制造生產(chǎn)過程繁瑣，與傳統(tǒng)肥料的制造工藝存在一定差異，需要針對其技術工藝進行嚴格控制，才能保證復合肥料的應用質(zhì)量。

1 高塔復合肥生產(chǎn)工藝概述

現(xiàn)階段復合肥的生產(chǎn)工藝主要分為復合肥與復混肥兩種，前者以化學反應合成為主要方式，常見的種類主要包括磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸二氫鉀等，而復混肥則是以物理方式，將原料中的混合顆粒相結(jié)合，并且使其產(chǎn)生全新的三元復混肥料。由于傳統(tǒng)制造工藝需要將鋼帶造粒與噴漿造粒相結(jié)合，而且在后續(xù)過程中，還要經(jīng)過烘干冷卻工藝組合，會受到生產(chǎn)環(huán)境的影響，進而造成粒度不均勻的現(xiàn)象。而采用全新的高塔復合肥制作工藝，不僅可以將物理與化學方式相結(jié)合，而且能夠加強肥料自身的緩釋肥特性，衍生出全新的根系生態(tài)肥、葉面肥、生物菌肥等，可以根據(jù)不同農(nóng)作物的生產(chǎn)需求，提供充足的肥力支撐。

2 當前常用的高塔復合肥工藝技術

當前常用的高塔復合肥制造工藝，采用的原料為尿素或硝銨、氯化鉀、磷銨、硫酸鉀、添加劑等，利用熔融尿素或熔融硝銨液和磷酸一銨、氯化鉀、硫酸鉀及填充劑可形成低共熔點化合物的特點，將預熱后的粉狀磷酸一銨、氯化鉀或硫酸鉀及填充劑與熔融尿素或熔融硝銨液充分混合，通過反應生成流動性良好的NPK熔融料漿。該料漿通過專用噴頭噴入造粒塔后，在空氣中冷卻固化成顆粒，從而獲得養(yǎng)分分布均勻，顆粒形狀良好的復混肥。高塔復合肥生產(chǎn)裝置工藝流程主要有以下工序：粉體原料處理工段、尿素（硝銨）熔融工段、混合造粒工段、成品工段。

由于熔體法復合肥工藝的三元素物質(zhì)在熔融復合過程中，自身的黏度會受到反應物質(zhì)以及周圍環(huán)境溫度的影響，因此會產(chǎn)生數(shù)量相當?shù)墓滔鄳腋☆w粒，傳統(tǒng)的噴淋造粒工藝無法有效維持穩(wěn)定的生產(chǎn)狀態(tài)，可以采用常規(guī)的離心式造粒噴頭，針對噴淋式的造粒噴頭進行替換，這樣不僅可以加大孔眼，還可以增加液滴的體積，延長顆粒冷卻固化時間。與此同時，為有效解決高黏度以及高比例的固相懸浮顆粒，還可以搭配相應的熔斷物料，也就是在塔式旋轉(zhuǎn)噴淋造粒工藝中，針對其產(chǎn)量、合格率、粒徑、顆粒強度等進行精準調(diào)控，使其能夠滿足高塔復合肥的工藝制造參數(shù)，同時也能夠避免肥料生產(chǎn)制造過程中的各類影響問題，一方面可以減少高塔復合肥生產(chǎn)制造中的資源損耗，另一方面可以減少肥料生產(chǎn)中對生態(tài)環(huán)境造成的不良影響。

在高塔復合肥的生產(chǎn)制造中，如果因工藝問題、設備問題或操作問題沒有及時處理，則會影響到后續(xù)肥料的生產(chǎn)質(zhì)量，不僅會對企業(yè)造成一定的經(jīng)濟損失，而且還會影響到后續(xù)的肥料生產(chǎn)。因此，需要針對高塔復合肥生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)進行準確監(jiān)控，進而實現(xiàn)高塔復合肥加工生產(chǎn)的實時監(jiān)控，例如將當前加工生產(chǎn)信息與產(chǎn)品質(zhì)量、技術工藝進行對比，如果超出合理范圍，則要及時采取相應的解決措施，保證肥料制造環(huán)境、造粒工藝在可控范圍內(nèi)。

在保證高塔復合肥制作環(huán)境的基礎上，還要針對制漿工作流程進行嚴格管控，保證行之有效的制漿工藝與相關裝置。同時還要根據(jù)高塔復合肥的總體產(chǎn)量與物料濃度，選擇合理的噴頭，正確調(diào)整噴頭內(nèi)外圈的轉(zhuǎn)動速度，保證噴頭孔眼通暢，具體操作內(nèi)容如下：

1）針對噴頭的內(nèi)外圈轉(zhuǎn)動速度進行調(diào)整，在操作過程中，可以通過更換損耗嚴重的噴頭，保證后續(xù)的高塔復合肥加工生產(chǎn)效果。如果沒能及時對噴頭進行更換，不僅會造成生產(chǎn)加工中的粉塵超標，同時還無法保證高塔復合肥的加工生產(chǎn)質(zhì)量，影響到企業(yè)的穩(wěn)定運營與利潤效益；

2）如果加工生產(chǎn)環(huán)境與噴頭缺乏契合，還會導致前續(xù)生產(chǎn)出來的熔斷液被迫作為落地料低價處理，因此相關操作人員與管理人員都要重視噴頭的應用質(zhì)量，結(jié)合高塔復合肥的生產(chǎn)計劃，定期對噴頭的使用情況進行檢修與維護，對噴頭的內(nèi)部進行清洗，根據(jù)不同的物料配比，適當調(diào)整噴頭內(nèi)外轉(zhuǎn)速，采取有效的措施，保證熔斷物料的充分融合，這樣才能防患于未然，使造粒噴頭在正確操作下發(fā)揮出最大的應用價值。

3 高塔復合肥工藝控制要點分析

3.1 原料控制要點

高塔復合肥在制造過程中，首先要對原料進行嚴格控制，例如將原料的含水率控制在1.5%以內(nèi)，而且在有加熱設備時，可以根據(jù)實際情況對數(shù)據(jù)參數(shù)進行調(diào)整。同時要對加工原料的細度進行控制，保證粉料粒度為0.25mm以下，使其能夠經(jīng)過60目標準篩，檢測后進行深加工，針對粒子進行破碎與篩分處理，保證原料的干燥性，否則會對篩網(wǎng)孔眼造成堵塞。

3.2 熔融工藝溫度控制要點

熔融工藝是高塔復合肥的主要控制部分，該技術的關鍵點在于制備流動性良好的熔融料漿，混合槽溫度、停留時間及料漿液固比是工藝過程的主要參數(shù)，參數(shù)控制的好有助于降低料漿的黏度，保證其流動性，減少副反應，在尿基復合肥生產(chǎn)中，將溫度控制在135～145℃的熔融尿液與顆粒小于0.25mm加熱到100～125℃的其余原料混合，混合溫度115～135℃，并保持混合時間小于4min。如果超過150℃，則需要馬上對漿液進行降溫處理。熔融溫度一般由原料熔點決定，如尿素為132.7℃，硝銨熔點為170.4℃。

3.3 液相量流動性控制要點

在對高塔復合肥進行配制時，還要針對其內(nèi)部的液相量，以及漿液的流動性進行準確控制，如果料槽內(nèi)的漿液流動性過于黏稠，則會對最后的成粒效果造成影響。如果粉料無法分散于液相中，便會對造粒機的工作質(zhì)量造成影響，而當液相量較小時，可以提高制漿溫度，降低漿液黏稠度；反之當液相量過大時，也會因黏稠率過低而使?jié){液變稀。因此要將鉀肥與氯化銨合理應用，對改善漿液的流動性具有明顯的應用效果。

3.4 攪拌強度控制要點

攪拌強度對于高塔復合肥的制造過程也至關重要，由于攪拌的作用可以保證料液的充分均勻，因此在尿基復合肥或流動性良好的料液中，可以采用攪拌槳對料液進行充分攪拌。當硝基復合肥的生產(chǎn)與液相量不匹配時，會導致液體黏稠率變高，無法保證攪拌強度，因此應注意混合設備攪拌的選型設計，使其內(nèi)部形成有效的旋轉(zhuǎn)渦流，使粉料與液相能夠充分結(jié)合。同時還要根據(jù)內(nèi)部渦流的旋轉(zhuǎn)速度，對攪拌槳的轉(zhuǎn)動速度進行合理調(diào)控，使料液內(nèi)部形成有規(guī)律的旋轉(zhuǎn)旋渦。此外，隨著料液自身黏稠程度的不斷變化，也要對攪拌強度進行調(diào)整，保證硝基復合肥與液相量數(shù)值比例處于合理范圍內(nèi)。

3.5 產(chǎn)品冷卻技術控制要點

為保證高塔復合肥的生產(chǎn)質(zhì)量，還要對產(chǎn)品冷卻技術、外觀控制技術、安全加工生產(chǎn)技術控制要點進行合理部署，防止產(chǎn)品在貯存與運輸過程中結(jié)塊。需要對外包裝進行冷卻處理，對于尿基肥料產(chǎn)品，需要將包裝溫度控制在40℃以下，而硝基肥料產(chǎn)品應該控制在32℃以下。一方面要根據(jù)運輸途徑以及貯存環(huán)境的溫度，選擇科學合理的產(chǎn)品冷卻方案。根據(jù)相關實踐結(jié)果可知，肥料的含水性、原料性質(zhì)都會對其結(jié)塊造成一定的影響，通常情況下尿基復合肥較硝基復合肥易于結(jié)塊，如果肥料主要為尿基復合肥組成，要嚴格對產(chǎn)品的結(jié)塊情況進行監(jiān)控。

外觀控制要點則要針對產(chǎn)品粒度與產(chǎn)品外部的孔隙進行檢測，在高溫過程中產(chǎn)品的外部顆粒會產(chǎn)生劇烈的反應，而漿液中含有大量水分時，也會影響到高塔復合肥的應用效果。因此，針對較低溫度與適量低的液相量進行合理管控，可以保證高塔復合肥生產(chǎn)制造過程中的安全質(zhì)量。此外，在肥料制造生產(chǎn)中，要保證混合槽的內(nèi)部的液體能夠快速融合，防止物料在盤管上局部過熱引發(fā)的危險事故，工作人員要定期對盤管彎折區(qū)進行處理。

4 結(jié)束語

與常用的復混肥制造工藝相比，熔體塔式造粒工藝具有以下優(yōu)點：

1）利用塔式造粒、空氣冷卻，集造粒、干燥、冷卻于一體，簡化了生產(chǎn)流程。

2）直接利用尿素熔融液，不僅省去了尿素溶液的噴淋造粒過程，而且還省去了尿素的包裝、運輸、破碎、熔融等過程，可節(jié)省大量的設備和能源。

3）熔體造粒工藝充分利用原熔融尿素的熱能，物料水分含量很低，無需干燥過程，極大節(jié)省了能耗。

4）解決了傳統(tǒng)工藝產(chǎn)品含氮量大于20%時，不易生產(chǎn)的問題。該工藝產(chǎn)品含氮量大于30%時，生產(chǎn)仍非常容易，可以生產(chǎn)各種濃度配比的高氮復合肥和各種微肥。

5）合格產(chǎn)品顆粒百分含量很高。熔融狀態(tài)下攪拌均勻，單一組分含量與集合組分含量一致。

6）顆粒表面光滑、圓潤，物料含濕量低、不易結(jié)塊、顆粒強度高，具有較高的市場競爭力。

7）操作環(huán)境好，無三廢排放，屬清潔生產(chǎn)工藝。

8）熔體造粒裝置基建投資和操作費用通常比常規(guī)的固體配料蒸汽造粒裝置要低，生產(chǎn)規(guī)模大的裝置更是如此。

9）裝置自動化控制程度高。裝置設中央控制室，原料的配比、物料流量、操作溫度、壓力等由多種控制回路自動控制，極大提高了裝置的自動化程度，直接操作人員減少，裝置的生產(chǎn)效益明顯提高，操作環(huán)境得到改善，生產(chǎn)過程更趨平衡，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

針對高塔復合肥的工藝控制要點進行研究，首先闡述高塔復合肥的生產(chǎn)工藝，其次從多方面入手，介紹高塔復合肥的原料控制要點，制漿工藝溫度控制要點，液相量流動控制要點，硝基復合肥生產(chǎn)關鍵要點，攪拌強度控制要點等，旨在加強高塔復合肥的生產(chǎn)制造質(zhì)量。