CN105481532A - 基于添加有机粘结剂的多维挤压造粒方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于添加有机粘结剂的多维挤压造粒方法及装置，方法为先将各种物料按所需重量配比投入到上层料仓内，同时将有机粘结剂在压缩空气为动力的雾化发生器作用下喷附在所投物料的表面，物料在被破拱和预拌料作业后落入下层的绞龙内，在绞龙的作用下按制定速度均匀输送给其下层的渐增导程螺旋挤压主轴内进行推送挤压，具有干燥功能的离心式抛圆机构上罩置有负压引风机构将干燥时形成的水份快速排出。本发明优点是：将物料的拌料、造粒、抛圆和干燥多道工序集合在统一装置中完成，有利于生产调整和控制，提高了生产效率，降低了生产加工成本，能适应大规模生产，无需另外加入水份，减少后续的干燥负荷，模具换取更加快捷。

Description

基于添加有机粘结剂的多维挤压造粒方法及装置

技术领域

本发明涉及有机肥料和有机无机复混肥料的技术领域，更具体地说是涉及有机肥料和有机无机复混肥料的造粒方法及装置的技术领域。

背景技术

传统有机肥料和有机无机复混肥料的造粒方法通常有两种，一种是团粒法：即利用原料自身或外加粘结剂的作用，将有机肥料和有机无机复混肥料加水在圆盘或转鼓装置中做离心运动，物料滚动团聚逐渐长大成一定直径的球状颗粒；另一种是挤压造粒法：即将物料在模具中通过机械力挤压，增加其密度和强度，制作成圆柱状或椭圆状之后，再经过机械滚动抛圆制作成近球状颗粒；上述两种造粒方式都要根据造粒过程的需要来添加适量水份以实现方便造粒的目的，但是对于大多数配方的肥料而言，造粒成型后的产品又都需要进行烘干去除多余的水份才能达到标准要求，这样造粒前添加水份，造粒成型后又需要去除水份，不仅增加了设备的投入，消耗电能，增加肥料的生产成本，而且还降低了肥料的生产效率。另外，前一种方法是借用一般中低浓度复混肥料的造粒方式，添加水蒸气或水，其加水量大、一次成球率低，且生产线流程和设备多，能耗高，造粒成型后的产品密度较小，强度较低；后一种方法需要的设备功率大、产量低，每小时3吨的生产效率大约需要消耗75千瓦时的电能，能耗较高。通过挤压进行造粒时，通常为了提高产品的密度和强度，需要将模板的厚度限制在30—40毫米之间，这样做一方面难以提高生产效率，且能耗较高，不能适应大规模生产的需要，另一方面模具的损耗较快，增加了肥料的生产成本。对于纯有机肥料的造粒而言，通常还需要通过添加粘土等非营养物质来提高物料的粘性，实现方便造粒，这样反而降低了产品的有机质含量，冲次了产品的质量等级。对于有机无机肥料以及有机肥料的造粒，现有技术方法所采用的装置结构设计不够合理，生产效率难以提高，无法有效保证产品品质要求。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述之不足而提供一种造粒成型率高，颗粒外观好，产品密度和强度高，能耗低，生产效率高，无需添加水份和细粘土，可有效保证产品品质的基于添加有机粘结剂的多维挤压造粒方法及装置。

本发明为了解决上述技术问题而采用的技术解决方案如下：

基于添加有机粘结剂的多维挤压造粒方法，先将各种物料按所需重量配比投入到上层料仓内，在搅拌杆的作用下进行破拱和预拌料作业，同时将有机粘结剂在压缩空气为动力的雾化发生器作用下喷附在所投物料的表面，物料在被破拱和预拌料作业后落入下层的绞龙内，进行充分均匀拌料及调速输送作业，物料被充分均匀拌料后根据不同物料的特性，在绞龙的作用下按制定速度均匀输送给其下层的渐增导程螺旋挤压主轴内进行推送挤压，物料在渐增导程螺旋挤压主轴的强大推送力作用下均匀进入由环模和平模组合而成的模腔内，由位于模腔内周向滚轮和平模滚轮组合而成的立体式滚压机构将物料从模腔内挤压出去形成间断式柱状颗粒，被挤压成间断式柱状颗粒的物料落入具有干燥功能的离心式抛圆机构内抛制成球状颗粒即可，具有干燥功能的离心式抛圆机构上罩置有负压引风机构将干燥时形成的水份快速排出。

基于添加有机粘结剂的多维挤压造粒方法所采用的装置，该装置主要包括有机架、主驱动电机、减速机、渐增导程螺旋挤压主轴、挤压筒体、环模、平模、周向滚轮、平模滚轮、滚轮座、周向滚轮固定板、平模滚轮支架、输料筒体、螺旋输料轴、输料电机、料斗和离心式抛圆机构，所述主驱动电机固定安装在机架的底部，减速机安装在机架上并与主驱动电机传动连接，所述挤压筒体固定安装在机架上，渐增导程螺旋挤压主轴活动安装在挤压筒体内，该渐增导程螺旋挤压主轴的一端与减速机传动连接，滚轮座固定安装在渐增导程螺旋挤压主轴的另一端，所述挤压筒体的左端上侧开设有进料口，其右端为出料口，所述环模固定安装在挤压筒体的右端出料口处，平模呈封闭式固定安装在环模的端部，所述周向滚轮固定板固定在渐增导程螺旋挤压主轴的外端部并位于平模内侧，周向滚轮活动安装在滚轮座和周向滚轮固定板之间，所述平模滚轮支架固定安装在滚轮座上，平模滚轮活动安装在平模滚轮支架与渐增导程螺旋挤压主轴之间，所述输料筒体位于挤压筒体之上并与之相连通，螺旋输料轴位于输料筒体内并与输料电机传动连接，所述料斗位于输料筒体上侧，其底部与输料筒体相连通，所述离心式抛圆机构主要包括有底架、抛圆电机、抛圆料仓和转盘构成，所述抛圆料仓固定安装在底架上，转盘活动安装在抛圆料仓内并与固定在底架上的抛圆电机传动连接，所述抛圆料仓位于环模下侧。

所述料斗内活动安装有搅拌轴，该搅拌轴与螺旋输料轴传动连接，所述搅拌轴上安装有呈发散状的搅拌杆。

所述滚轮座和周向滚轮固定板分别与渐增导程螺旋挤压主轴之间通过六方截面连接，且为间隙配合。

所述离心式抛圆机构由三至五个组合而成，并呈阶梯式降低依次排列，在相邻两抛圆料仓处分别开设有高于其底部的溢流口，相邻两抛圆料仓通过溢流口相连通。

所述离心式抛圆机构的上侧罩置有集气罩，在该集气罩的顶部连通有排气管，排气管内安装有排气扇。

所述离心式抛圆机构的抛圆料仓底部和侧部安装有加热板。

所述有机粘结剂是一种浓度为45%—75%的食品级淀粉麦芽糖浆。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：1、将物料的拌料、造粒、抛圆和干燥多道工序集合在统一装置中完成，有利于生产调整和控制，减少了加工的中间环节，减少了中间环节设备的投入，提高了生产效率，降低了生产加工成本；2、生产效率高，生产成本得到了有效降低，设备投资少，运行费用低，设备利用率高，操作方便，工作环境好，能适应大规模生产；3、通过空气雾化的方式加入了淀粉麦芽糖浆，取代了以往有机肥料造粒添加细粘土的工艺，一方面保持了成品肥料的有机质含量不被冲淡减少；另一方面对造粒原料的水份条件适应性更宽泛，无需另外加入水份，减少后续的干燥负荷；4、所添加的淀粉麦芽糖浆物质的糖分子量合适，粘度大，耐热稳定，食品级产品易购，作添加成分既经济又适用，同时还能有效保持有机肥料中有益菌活性，促进有益菌到土壤中发挥积极作用；5、对拌料机构的改进，设置成上下两处搅拌，并以链条传动相连，即同步协调，又有效分隔，进行了充分的搅拌，防止生产中的堵料和粘连；6、滚轮座和周向滚轮固定板分别与渐增导程螺旋挤压主轴之间是通过六方截面连接，又设置为间隙配合，模具换取更加快捷，方便用户换产其它粒径的肥料。7、对挤压造粒的空间和位置作了改进，降低了环模和平模的径厚压缩比，挤出效率得到了大大提高，在同等配套功率下，造粒成球的产量明显增加：生产效率每小时5吨的设备机组仅消耗55千瓦时的电能；8、采用阶梯式离心抛圆机构及其集成的干燥及负压引风功能，对肥料造粒的外观、强度、能耗及生产流程方面都有明显的优化，对规模化生产节能降耗是硬性支持。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中省去集气罩的俯视结构示意图；

图3为图1中省去集气罩的右视结构示意图。

具体实施方式

基于添加有机粘结剂的多维挤压造粒方法，先将各种物料按所需重量配比投入到上层料仓内，在搅拌杆的作用下进行破拱和预拌料作业，同时将有机粘结剂在压缩空气为动力的雾化发生器作用下喷附在所投物料的表面，既可起到增加粘性的作用，又能有效保证产品的有机质含量不降低，还能为产品中的有益菌提供必要的营养物，本有机粘结剂采用一种浓度为45%—75%的食品级淀粉麦芽糖浆为宜，食品级淀粉麦芽糖浆的主要成分是麦芽糖，物料在被破拱和预拌料作业后落入下层的绞龙内，进行充分均匀拌料及调速输送作业，物料被充分均匀拌料后根据不同物料的特性，在绞龙的作用下按制定速度均匀输送给其下层的渐增导程螺旋挤压主轴内进行推送挤压，物料在渐增导程螺旋挤压主轴的强大推送力作用下均匀进入由环模和平模组合而成的模腔内，由位于模腔内周向滚轮和平模滚轮组合而成的立体式滚压机构将物料从模腔内挤压出去形成间断式柱状颗粒，被挤压成间断式柱状颗粒的物料落入具有干燥功能的离心式抛圆机构内抛制成球状颗粒即可，具有干燥功能的离心式抛圆机构上罩置有负压引风机构将干燥时形成的水份快速排出。

由图1、图2和图3所示，基于添加有机粘结剂的多维挤压造粒方法所采用的装置，该装置主要包括有机架1、主驱动电机2、减速机3、渐增导程螺旋挤压主轴4、挤压筒体5、环模6、平模7、周向滚轮8、平模滚轮9、滚轮座10、周向滚轮固定板11、平模滚轮支架12、输料筒体13、螺旋输料轴14、输料电机15、料斗16和离心式抛圆机构，所述主驱动电机2固定安装在机架1的底部，减速机3安装在机架1上并与主驱动电机2传动连接，该主驱动电机2为整个设备提供主动力源，所述挤压筒体5固定安装在机架1上，渐增导程螺旋挤压主轴4活动安装在挤压筒体5内，该渐增导程螺旋挤压主轴4的一端与减速机3传动连接，滚轮座10固定安装在渐增导程螺旋挤压主轴4的另一端，所述挤压筒体5的左端上侧开设有进料口17，其右端为出料口18，所述环模6固定安装在挤压筒体5的右端出料口18处，平模7呈封闭式固定安装在环模6的端部，该环模6和平模7上均开设有均匀密布的网孔，所述周向滚轮固定板11固定在渐增导程螺旋挤压主轴4的外端部并位于平模7内侧，周向滚轮8活动安装在滚轮座10和周向滚轮固定板11之间，该周向滚轮8与环模6的内侧壁相接触，所述平模滚轮支架12整体呈L形固定安装在滚轮座10上，平模滚轮9活动安装在平模滚轮支架12与渐增导程螺旋挤压主轴4之间，该平模滚轮9与平模7的内侧壁相接触，所述输料筒体13位于挤压筒体5之上并与之相连通，螺旋输料轴14位于输料筒体13内并与输料电机15传动连接，由螺旋输料轴14定量向挤压筒体5内有序输入物料，所述料斗16位于输料筒体13上侧，其底部与输料筒体13相连通，为了防止料斗16内的物料出现堵塞现象，在该料斗16内活动安装有搅拌轴19，该搅拌轴19与螺旋输料轴14传动连接，所述搅拌轴19上安装有呈发散状的搅拌杆20，当主驱动电机2带动渐增导程螺旋挤压主轴4转动时，活动安装在渐增导程螺旋挤压主轴4另一端部的周向滚轮8和平模滚轮9就可以将物料从环模6和平模7的网孔内同时作挤出作业，不仅作业效率得到了大大提高，而且挤出时颗粒的一次成型率也得到了有效提高，所述离心式抛圆机构主要包括有底架21、抛圆电机22、抛圆料仓23和转盘24构成，所述抛圆料仓23固定安装在底架21上，转盘24活动安装在抛圆料仓23内并与固定在底架21上的抛圆电机22传动连接，所述抛圆料仓23位于环模6下侧，为了方便环模6和平模7的快速更换，所述滚轮座10和周向滚轮固定板11分别与渐增导程螺旋挤压主轴4之间通过六方截面连接，且为间隙配合；所述离心式抛圆机构由三至五个组合而成，并呈阶梯式降低依次排列，在相邻两抛圆料仓23处分别开设有高于其底部的溢流口25，相邻两抛圆料仓23通过溢流口25相连通，为了提高干燥效果，在所述离心式抛圆机构的上侧罩置有集气罩26，在该集气罩26的顶部连通有排气管27，排气管27内安装有排气扇28，在离心式抛圆机构的抛圆料仓23底部和侧部还安装有加热板29。本装置中采用的渐增导程螺旋挤压主轴4是一种从入料端向出料端导程逐渐加大的变螺距螺旋挤压主轴，这样可以有效防止挤压筒体5内出现堵料现象。

Claims (7)

1.基于添加有机粘结剂的多维挤压造粒方法，其特征在于：先将各种物料按所需重量配比投入到上层料仓内，在搅拌杆的作用下进行破拱和预拌料作业，同时将淀粉麦芽糖浆在压缩空气为动力的雾化发生器作用下喷附在所投物料的表面，物料在被破拱和预拌料作业后落入下层的绞龙内，进行充分均匀拌料及调速输送作业，物料被充分均匀拌料后根据不同物料的特性，在绞龙的作用下按制定速度均匀输送给其下层的渐增导程螺旋挤压主轴内进行推送挤压，物料在渐增导程螺旋挤压主轴的强大推送力作用下均匀进入由环模和平模组合而成的模腔内，由位于模腔内周向滚轮和平模滚轮组合而成的立体式滚压机构将物料从模腔内挤压出去形成间断式柱状颗粒，被挤压成间断式柱状颗粒的物料落入具有干燥功能的离心式抛圆机构内抛制成球状颗粒即可，具有干燥功能的离心式抛圆机构上罩置有负压引风机构将干燥时形成的水份快速排出。

2.根据权利要求1所述的基于添加有机粘结剂的多维挤压造粒方法所采用的装置，其特征在于：该装置主要包括有机架、主驱动电机、减速机、渐增导程螺旋挤压主轴、挤压筒体、环模、平模、周向滚轮、平模滚轮、滚轮座、周向滚轮固定板、平模滚轮支架、输料筒体、螺旋输料轴、输料电机、料斗和离心式抛圆机构，所述主驱动电机固定安装在机架的底部，减速机安装在机架上并与主驱动电机传动连接，所述挤压筒体固定安装在机架上，渐增导程螺旋挤压主轴活动安装在挤压筒体内，该渐增导程螺旋挤压主轴的一端与减速机传动连接，滚轮座固定安装在渐增导程螺旋挤压主轴的另一端，所述挤压筒体的左端上侧开设有进料口，其右端为出料口，所述环模固定安装在挤压筒体的右端出料口处，平模呈封闭式固定安装在环模的端部，所述周向滚轮固定板固定在渐增导程螺旋挤压主轴的外端部并位于平模内侧，周向滚轮活动安装在滚轮座和周向滚轮固定板之间，所述平模滚轮支架固定安装在滚轮座上，平模滚轮活动安装在平模滚轮支架与渐增导程螺旋挤压主轴之间，所述输料筒体位于挤压筒体之上并与之相连通，螺旋输料轴位于输料筒体内并与输料电机传动连接，所述料斗位于输料筒体上侧，其底部与输料筒体相连通，所述离心式抛圆机构主要包括有底架、抛圆电机、抛圆料仓和转盘构成，所述抛圆料仓固定安装在底架上，转盘活动安装在抛圆料仓内并与固定在底架上的抛圆电机传动连接，所述抛圆料仓位于环模下侧。

3.根据权利要求2所述的基于添加有机粘结剂的多维挤压造粒方法所采用的装置，其特征在于：所述料斗内活动安装有搅拌轴，该搅拌轴与螺旋输料轴传动连接，所述搅拌轴上安装有呈发散状的搅拌杆。

4.根据权利要求2所述的基于添加有机粘结剂的多维挤压造粒方法所采用的装置，其特征在于：所述滚轮座和周向滚轮固定板分别与渐增导程螺旋挤压主轴之间通过六方截面连接，且为间隙配合。

5.根据权利要求2所述的基于添加有机粘结剂的多维挤压造粒方法所采用的装置，其特征在于：所述离心式抛圆机构由三至五个组合而成，并呈阶梯式降低依次排列，在相邻两抛圆料仓处分别开设有高于其底部的溢流口，相邻两抛圆料仓通过溢流口相连通。

6.根据权利要求5所述的基于添加有机粘结剂的多维挤压造粒方法所采用的装置，其特征在于：所述离心式抛圆机构的上侧罩置有集气罩，在该集气罩的顶部连通有排气管，排气管内安装有排气扇。

7.根据权利要求5所述的基于添加有机粘结剂的多维挤压造粒方法所采用的装置，其特征在于：所述离心式抛圆机构的抛圆料仓底部和侧部安装有加热板。