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展，推動了我國化肥產業的革新升級，各地化肥生產行業也不斷對復合肥的生產制造工藝進行研究，當前復合肥的主要發展途徑為兩個方面。首先是復合肥將高濃度長效化特點相結合，根據不同農作物的生長需求，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勢，取得良好的應用效果。其次是通過技術對肥料的養分進行緩慢釋放，這樣可以保證農作物在長時間內都能得到肥力支持。在與傳統的肥料進行對比時，不僅可以節省整體施肥量，而且能夠節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過程繁瑣，與傳統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量。

1 高塔復合肥生產工藝概述

現階段復合肥的生產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合，并且使其產生全新的三元復混肥料。由于傳統制造工藝需要將鋼帶造粒與噴漿造粒相結合，而且在后續過程中，還要經過烘干冷卻工藝組合，會受到生產環境的影響，進而造成粒度不均勻的現象。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肥、葉面肥、生物菌肥等，可以根據不同農作物的生產需求，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，從而獲得養分分布均勻，顆粒形狀良好的復混肥。高塔復合肥生產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在熔融復合過程中，自身的黏度會受到反應物質以及周圍環境溫度的影響，因此會產生數量相當的固相懸浮顆粒，傳統的噴淋造粒工藝無法有效維持穩定的生產狀態，可以采用常規的離心式造粒噴頭，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，也就是在塔式旋轉噴淋造粒工藝中，針對其產量、合格率、粒徑、顆粒強度等進行精準調控，使其能夠滿足高塔復合肥的工藝制造參數，同時也能夠避免肥料生產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制造中的資源損耗，另一方面可以減少肥料生產中對生態環境造成的不良影響。

在高塔復合肥的生產制造中，如果因工藝問題、設備問題或操作問題沒有及時處理，則會影響到后續肥料的生產質量，不僅會對企業造成一定的經濟損失，而且還會影響到后續的肥料生產。因此，需要針對高塔復合肥生產過程中的工藝參數進行準確監控，進而實現高塔復合肥加工生產的實時監控，例如將當前加工生產信息與產品質量、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，保證肥料制造環境、造粒工藝在可控范圍內。

在保證高塔復合肥制作環境的基礎上，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。同時還要根據高塔復合肥的總體產量與物料濃度，選擇合理的噴頭，正確調整噴頭內外圈的轉動速度，保證噴頭孔眼通暢，具體操作內容如下：

1）針對噴頭的內外圈轉動速度進行調整，在操作過程中，可以通過更換損耗嚴重的噴頭，保證后續的高塔復合肥加工生產效果。如果沒能及時對噴頭進行更換，不僅會造成生產加工中的粉塵超標，同時還無法保證高塔復合肥的加工生產質量，影響到企業的穩定運營與利潤效益；

2）如果加工生產環境與噴頭缺乏契合，還會導致前續生產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量，結合高塔復合肥的生產計劃，定期對噴頭的使用情況進行檢修與維護，對噴頭的內部進行清洗，根據不同的物料配比，適當調整噴頭內外轉速，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，而且在有加熱設備時，可以根據實際情況對數據參數進行調整。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，參數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，還要針對其內部的液相量，以及漿液的流動性進行準確控制，如果料槽內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漿液變稀。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，使其內部形成有效的旋轉渦流，使粉料與液相能夠充分結合。同時還要根據內部渦流的旋轉速度，對攪拌槳的轉動速度進行合理調控，使料液內部形成有規律的旋轉旋渦。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整，保證硝基復合肥與液相量數值比例處于合理范圍內。

3.5 產品冷卻技術控制要點

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

外觀控制要點則要針對產品粒度與產品外部的孔隙進行檢測，在高溫過程中產品的外部顆粒會產生劇烈的反應，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制造過程中的安全質量。此外，在肥料制造生產中，要保證混合槽的內部的液體能夠快速融合，防止物料在盤管上局部過熱引發的危險事故，工作人員要定期對盤管彎折區進行處理。

4 結束語

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，極大節省了能耗。

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

5）合格產品顆粒百分含量很高。熔融狀態下攪拌均勻，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、不易結塊、顆粒強度高，具有較高的市場競爭力。

7）操作環境好，無三廢排放，屬清潔生產工藝。

8）熔體造粒裝置基建投資和操作費用通常比常規的固體配料蒸汽造粒裝置要低，生產規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，裝置的生產效益明顯提高，操作環境得到改善，生產過程更趨平衡，產品質量穩定。

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制造質量。