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產品與服務
(一)干法輥壓造粒原理
粉體造粒技術作為粉粒體過程處理的一個*主要分支,,隨著環(huán)保需求和生產過程自動化程度的提高,,其重要性日益彰顯?!胺蹱町a品顆?;币殉蔀槭澜绶垠w后處理技術的必然趨勢。干法輥壓造粒具有低能耗,、無需另外添加粘合劑,、投資較低、能力范圍寬等工藝特點,。對粉狀產品進行顆粒的強度加工,,其意義主要體現(xiàn)在三大方面:
(1)降低粉塵污染,改善勞動操作條件,。
(2)滿足生產工藝要求,,如提高孔隙率和比表面積,改善熱傳遞等,。
(3)改善產品的物理性能(如流動性,、透氣性、堆密度)避免后續(xù)操作過程(干燥,、 篩分,、計量)和使用過程(計量、配料等)出現(xiàn)偏析,、脈動,、結塊、架橋等不良影響,。為提高生產和使用過程的自動化,,密閉操作創(chuàng)造了條件。
粉體造粒技術一般有兩種:濕法和干法造粒,。干法是在沒有添加粘結劑的情況下,,通過擠壓成團或片,,然后破碎、篩分成顆粒狀產品,。濕法主要是滾筒,、園盤、熔融,、噴霧及噴漿來造粒,。以農業(yè)生產為例:上世紀20年代以前,化肥都是以粉狀施用,。雖然粉狀肥混合方便,,但也存在不少弊端:如離析、結塊,、流動性差,,在施用過程中易形成粉塵而流失。但隨著造粒技術的不斷發(fā)展,,這些不利因素正逐步得到解決,。
在濕法造粒中,液體粘結劑的毛細管效應所產生的濕強度起著至關重要的作用,,在后續(xù)的干燥階段,,組分間的化學反應和溶解物的結晶作用所產生的固體、晶橋使顆粒成型,。這種技術具有代表性的設備有圓磨,、滾筒、流化裝置等,。無粘結劑的擠壓造粒技術是一個非常有競爭力的技術,。一般情況下,顆粒不是靠顆粒間的固體橋架形成,,而是靠分子之間的作用力形成的顆粒強度,。由于這種作用力距離短,要求顆粒的大小相近,,需外部加壓,,加壓的方式可以是擠出方式(用直徑固定的孔壓物料)或是擠壓方式(在物料的兩面加壓),如果擠壓發(fā)生在兩個反方向旋轉的軋輥之間的輥隙中,,這個過程就是干法輥壓造粒。
(二)干法輥壓造粒機工作原理
(1)工作原理:
干粉物料從設備頂部加入,,經脫氣,、螺旋預壓進入對輥,在對輥極大的擠壓力作用下使物料產生塑性變形而被壓縮成片狀,。片狀物料再經過破碎,、整粒,、篩分等過程,得到顆粒狀產品,。擠壓力的大小可根據造粒操作的需要由液壓油缸的壓力進行調節(jié),。不同壓力的設定可以得到不同強度的成品顆粒。
(2)產品特點:
1,、物料經機械壓力強制壓縮成型,,不添加任何潤濕劑,產品純度
得到保證,。
2,、工藝流程簡短,能耗低,,輔助設備及人員配置少,。
3、干粉直接造粒,,無需后續(xù)干燥過程,。
4、顆粒強度高,,堆積比重的提高較其他造粒方式都更為顯著,。
5、操作彈性大,,適應范圍廣,,顆粒強度的大小可通過液壓力調節(jié)。
6,、系統(tǒng)密閉循環(huán)操作,,實現(xiàn)連續(xù)生產。
(五)應用范圍
1,、脫硫石膏造粒
脫硫石膏是對含硫燃料(煤,、油)燃燒后產生的煙氣進行脫硫凈化處理而得到的一種工業(yè)副產品。我國從20世紀90年代開始逐漸在火電廠采用石灰石——石膏濕法對煙氣進行脫硫凈化處理,,隨之逐年遞增排放出了大量的固體副產品一脫硫石膏,,若對其不加以有效利用,則不僅占用大量土地,,還將造成對環(huán)境二次污染,。盡管脫硫石膏物化特征和天然石膏相同,理論上完全可以代替天然石膏作為原料使用,,以減緩天然資源的過度消耗,,特別是我國作為水泥生產大國,用作水泥緩凝劑和礦化劑,,完全能實現(xiàn)在水泥行業(yè)中對脫硫石膏的全部消耗,,但是目前大部分脫硫石膏仍主要以堆儲為主,,未能被大多數水泥生產企業(yè)規(guī)模使用,究其原因,,主要是脫硫石膏呈濕粉狀,,含水率較高,又具有較高的粘性,,其在物流過程中極易黏附在運輸設備上,。
因此,公司從脫硫石膏生產工藝出發(fā),,根據火電廠熱態(tài)試驗數據,,經多次實驗,開發(fā)出使用脫硫石膏代替天然石膏,,形成對脫硫石膏的高效利用和循環(huán)利用,,建立水泥緩凝劑、石膏粉,、石膏制品的綜合利用產業(yè)鏈,。
2、煤粉造粒
煤粉造??煞譃閮煞N:把煤粉造成型煤,,大大提高其利用率,降低了環(huán)境污染,。把煤粉造成2~6mm或其它顆粒范圍用于生產活性炭,。因煤的物理特性,基本不溶于水,,且煤粉顆粒很細,,分子間作用力距離短,這使得煤粉造粒非常困難,。而根據干法輥壓造粒理論,,不溶于水的物料需加粘結劑,煤粉造粒的**粘結劑是煤焦油,。干法棍壓造粒把煤粉壓成型煤,,型煤塊的范圍8~50mm,甚至更大,。把煤粉造成一定范圍的顆粒來生產活性炭的優(yōu)點是:提高了孔隙率和比表面積,,從而大大提高活性炭的吸附能力。因此我們常把煤粉造成2~6mm范圍的不規(guī)則顆粒,,經活化處理后來生產活性炭和用作冶金原料,。
3、肥料造粒
造粒后的肥料物理性能好;物流上能減少一定空間和成本,;裝卸時不起塵、長期存放不結塊,,流動性好,,施肥時易撒布,并可實現(xiàn)飛機播肥,,同時還可起到緩釋作用,,提高肥料的利用率,增強肥效,。此外,,品種不同但大小相近的顆粒肥料可實現(xiàn)直接摻混,得到低成本的混配肥,,具有和復合肥同樣的肥效,。但干法輥壓造粒生產顆粒肥料的**缺點是產品的形狀是不規(guī)則的顆粒,但是不規(guī)則的顆粒形狀對化肥的使用并沒有影響,,且可以增加修整工序將顆粒進一步磨圓,。用干法輥壓造粒生產的化肥有足夠的強度、粉塵少,、不結塊,、顆粒尺寸分布范圍窄、流動性好,。輥壓造粒生產的肥料在國外的機械施肥中得到了廣泛的應用,,證明其顆粒形狀不會成為化肥使用的影響因素。
(1)單一肥干法輥壓造粒
單一肥主要是指:硫酸鉀,、氯化鉀,、重過磷酸鈣、磷礦粉,、托馬斯鋼鐵,、硫酸氨、氯化銨,、使用硝酸氨,、硝酸鉀等粉體。造粒的目的是能得到1~5或2~4mm的能適用于機械施肥的強度較高的化肥顆粒,。
技術特點:2002年7月,,煙臺公司進口的俄羅斯硫酸鉀,用常規(guī)技術無法生產大顆粒,。我公司就其產品進行試驗,,仍無法成粒。為此,經過一年多的分析,、試驗,,發(fā)現(xiàn)俄羅斯硫酸鉀與曼海姆生產的硫酸鉀有許多不同的特性(其硫酸鉀含量均為50%),主要是細粉含雜不同,,粉體顆粒細,,在200~400目,粉體越細,,含空氣越多,,堆積密度越小等。我們根據試驗的參數,,對設備進行了多處技術改進,,*重要的是增加了脫氣裝置,*后于2003年7月實現(xiàn)了成功造粒,。該公司于2003年12月份投產,、試機,2004年2月在長春農安開始規(guī)模生產,。
這標志著我們造粒技術的一大進步,,并把該技術推廣到其它物料,如化工行業(yè)的白炭黑,、抗氧化劑造粒,,取得了很大的成功。
氮肥及磷肥的生產同樣有其特點,,在此不一一闡述,。
(2)氮磷鉀復混肥干法輥壓造粒
復混肥的常規(guī)造粒工藝是采用濕法,該法需先把濕的單一原料混合,,然后再干燥,,能耗較高,大部分能量都用于干燥系統(tǒng),,只有一小部分用于超大顆粒的破碎和產品輸送,。對于濕法工藝,干燥過程非常關鍵,,因為需將顆粒內部的水分干燥出來,,否則水會在儲存過程中遷移到顆粒表面,產生結塊,。同時多孔狀的顆粒物料在造粒過程中因重結晶而結殼,,有礙于造粒,且干燥過程十分緩慢,,操作不便,,顆粒強度不高,。而采用干法輥壓生產復混肥,避免了干燥這一昂貴的過程,,其優(yōu)點:①降低了生產成本和能耗,;②可非常靈活地生產各種配方復混肥;③顆粒強度高,。
技術特點:干法輥壓生產復混肥其原理與生產單一肥大致相同,,但復混肥造粒有其特殊性,主要原因是復混肥中有氮肥的存在,。例如:尿素的熔點較低,且非常容易吸濕,;過磷酸鈣在受壓時容易變軟,,通稱搖變行為。當復混肥配方中這兩種成分含量較大時,,就會給復混肥造粒帶來十分不利的影響,。為此,我公司技術人員根據我國國情針對復混肥生產的特點,,開發(fā)出了一套既能生產單一肥又能生產復混肥的干法輥壓造粒系統(tǒng),,并率先成功地在國內投入使用。
(3)腐植酸有機肥干法輥壓造粒
腐植酸大多為風化煤有機質,。風化煤有機質含水分一般在30%左右,,其中一大部分為結晶水,還有一部分腐植酸是從植物中提煉,,例麥積桿,,通過細菌或霉菌發(fā)酵而成。而腐植酸復混肥主要由風化煤有機質及氮,、磷,、鉀混合而成,通常腐植酸復混肥含水量(指游離水)在10%以上,。
干法輥壓造粒的特點:不加任何添加劑,,造出范圍均勻,強度高(≥30N)的顆粒,,要求物料含水分一般要<5%,。這就給腐植酸復混肥通過干法輥壓造粒帶來了難題!
根據腐植酸有機肥的特性,,我們采用了壓制成型—預破碎—過程冷卻—成型修正—破碎整?!旨壓Y分的工藝流程,有效的提高了腐植酸的成型顆粒產量,,使顆粒更飽滿,、外觀更漂亮,。采用新的工藝方法生產比傳統(tǒng)工藝產量提高25%左右。采用機組生產可以做到人員配置合理,、能耗降低15%,。
4、精細化工和化工原料造粒
加入WTO后,,環(huán)保要求越來越高,,許多化工生產企業(yè)為了達到環(huán)保要求,改善工人操作環(huán)境,,降低粉塵污染,,都做了大量卓有成效的工作。同時,,機械,、電子、汽車,、建筑和信息等這些與精細化工相關的下游產業(yè),,需要品種繁多的精細化工和專用化工產品與之配套,對化工產品進行粒狀化也成為行業(yè)發(fā)展的趨勢,,如造粒后制成的各種添加劑,、抗氧化劑、助燃劑,、干燥劑,、融雪劑以及冶金添加劑等已經被廣泛使用。
由于化工原料的特殊性,,及對環(huán)境保護的嚴格要求,,化工原料造粒與其它行業(yè)具有許多的不同點,造粒技術和工藝需要根據其用途變化而變化,,二者的造粒成品要求就不一樣,。
例:白炭黑 要求:只需成粒,顆粒強度≤8N,,速溶性好,。
抗氧化劑 要求:顆粒在1~4mm,顆粒強度>18N
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