CN115745697A - 腐植酸型脲基复合肥料及其加工工艺和设备 - Google Patents
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Abstract
腐植酸型脲基复合肥料，包括如下重量份数的组分：氯化铵20‑40份、尿素20‑40份、磷酸二氢铵15‑30份、氯化钾15‑30份、改性腐植酸1‑3份、钙粉1‑5份、防结块剂0.5‑1份。工艺包括：投料、造粒、包膜。工艺中的刮板运输机设有进料口和出料口，外壳体靠近出料口处设有接料盒，接料盒的底部包括第一底板和第二底板，第二底板水平布置且嵌装有压力传感器，第一底板前侧向上倾斜布置且中部设有排料窗口，第一底板上侧设有活动板，接料盒外壁上设有电控单元和声光报警单元，声光报警单元、压力传感器均与电控单元电连接。本设备可以在不停机的情况下对刮板机出口端的残余物料进行清理，并且具有声光报警功能。
Description
技术领域
本发明涉及腐植酸型脲基复合肥料及其加工工艺和设备
背景技术
现有的腐植酸型脲基复合肥料存在养分不均衡的缺陷，而且肥效一致性较差，导致产量受限。
复合肥料生产工艺中刮板机即刮板运输机，其特点是：1、结构简单、重量轻、体积小，制造、安装、使用与维修方便。2、密封性能好，灰尘不外扬，适于运送粉末或颗粒状物料。3、不仅可以水平运送还可以倾斜甚至垂直输送物料，用途广泛。在现有的腐植酸型脲基复合肥生产中，尿素、磷铵原料，它们形态各异，投料时采用刮板机进行原料输送，但是在刮板机运送湿料时如含水量较高氯化铵(湿铵)，或在天气湿度较大运送易于吸潮的原料如尿素、腐植酸等原料，造成部分物料不能从的出口端完全排出，潮湿的原料会粘连在刮板上并掉落在刮板机出口端下方的外壳体内，一般刮板机外壳体对应位置会留有清理用的法兰盖板，当堆积的物料过多时，可以停机后拆除法兰盖板对刮板机外壳体内的残余物料进行清理，但是法兰盖板拆装不仅费时费力，而且必须要先停机后处理，严重影响刮板机的工作效率，而且由于外壳体一般是由金属材料制成的，在刮板机外侧无法观测其内部物料堆积情况，不能做到及时清理，从而影响刮板机的正常运转。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供腐植酸型脲基复合肥料，其养分均衡，肥效稳定，一致性好，施用后产量高。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述腐殖酸型脲基复合肥料的加工工艺，其工艺流程步骤简单，生产成本低。
本发明所要解决的第三个技术问题是提供上述腐殖酸型脲基复合肥料的加工设备，其可以在不停机的情况下对刮板机出口端外壳体内的残余物料进行清理，并且具有声光报警功能，可以对刮板机内部物料堆积情况进行监测和预警。
为解决上述第一个技术问题，本发明提供了腐植酸型脲基复合肥料，包括如下重量份数的组分：氯化铵20-40份、尿素20-40份、磷酸二氢铵15-30份、氯化钾15-30份、改性腐植酸1-3份、钙粉1-5份、防结块剂0.5-1份。
其养分均衡，肥效稳定，一致性好，施用后产量高。
为解决上述第二个技术问题，本发明提供了上述腐植酸型脲基复合肥料的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：投料：按比例将尿素、氯化铵和改性腐植酸，经不同投料口进入计量称，然后经尿素刮板运输机输送到提升机，经提升机输送到熔融槽待熔融；按比例将磷酸二氢铵，经投料口进入计量称，然后经刮板运输机输送到提升机，提升机输送到高塔顶部第一混合槽，待混融；按比例将氯化钾、钙粉分别经投料口进入计量称，然后经刮板运输机输送到提升机，提升机输送到高塔顶部第二混合槽，待混融；
步骤二：熔融：将热水蒸汽通过熔融槽，熔融槽内尿素、氯化铵和改性腐植酸熔化为流动液体，熔液依次通过装有磷酸二氢铵的第一混合槽和装有氯化钾、钙粉的第二混合槽，充分混合后形成具有良好流动性的共熔体；
步骤三：造粒包膜：在高塔上距离地面90米的高空使用专用的造粒机构进行造粒，再经过自由落体固化、定型、冷却、筛分，然后在包膜窑中添加防结块剂进行包膜，最后分装，即得腐植酸型脲基复合肥料。
其工艺流程步骤简单，生产成本低。
为解决上述第三个技术问题，本发明提供了上述腐植酸型脲基复合肥料的加工工艺中的尿素刮板运输机，包括刮板机构本体以及设于刮板机构本体外侧的外壳体，外壳体上设有进料口和出料口，外壳体下侧位置上靠近出料口处设有向下延伸的接料盒，接料盒为上侧敞口的盒体，接料盒上侧与外壳体内腔相连通，设沿刮板运输机输送方向靠近出料口的一侧为前、靠近进料口的一侧为后，接料盒的底部包括前后布置且均为矩形的第一底板和第二底板，第一底板、第二底板的左右两侧对应平齐，第二底板水平布置，第二底板上侧嵌装有压力传感器，第一底板后侧与第二底板前侧相接，第一底板前侧向上倾斜布置，第一底板中部设有贯穿第一底板的排料窗口，第一底板上侧压设有与第一底板配合的活动板，活动板足以覆盖排料窗口，接料盒前侧位置上对应活动板处设有与活动板相匹配的槽口，活动板前侧从槽口处伸出接料盒并设有拉手，接料盒外壁上设有电控单元和声光报警单元，声光报警单元、压力传感器均与电控单元电连接。
为简单说明问题起见，以下对本发明所述的腐植酸型脲基复合肥料的加工工艺中的尿素刮板运输机，均简称为本设备。
本设备的使用方法为：当物料粘连在刮板上并掉落在靠近刮板机出口端的外壳体内时，会被接料盒所收集，残余物料进入接料盒后压力传感器会检测出压力信号，当压力超过预设值时(预设值可以根据物料的密度进行标定，防止残余物料过多超出接料盒的容积)电控单元会控制声光报警单元进行声光报警。工作人员排料时，通过拉手拉动活动板，活动板沿第一底板倾斜向上滑动，此时接料盒中的残余物料就会从排料窗口中排出接料盒，人员也可以从排料窗口处对接料盒内部进行简单清理，由于接料盒的低于外壳体下侧，所以清理接料盒时无需停机，清理完毕后通过拉手推动活动板复位即可对排料窗口进行密封，完成一次排料操作。
本设备的优点：本设备可以在不停机的情况下对刮板机出口端外壳体内的残余物料进行清理，由于第一底板和活动板为倾斜布置，且拉动活动板时遇到的阻力主要是摩擦力，物料对活动板的压力F较小，F＝G*sinx(G为物料的重力，x为活动板与水平面的夹角)，所以摩擦力较小，拉动会更加轻松，本设备还能根据压力传感器的读数判断物料的堆积量，并且配合声光报警功能，可以对刮板机内部物料堆积情况进行监测和预警。
为达到本设备更好的使用效果，其优选方案如下：
作为优选的，所述的第二底板前部的上侧设有一个与活动板后侧边缘相匹配的限位槽，活动板后侧与限位槽配合。
限位槽可以防止活动板后侧边缘发生滑动，从而导致排料窗口密封不严。
作为优选的，所述的第一底板为铁质材料，活动板下侧位置上对应第一底板排料窗口的后侧处设有左右走向的长条形磁钢，磁钢的后侧与排料窗口的后侧吸附。
排料窗口处于密封状态时，磁钢可以吸附在排料窗口的后侧，防止活动板发生不必要的位移影像密封效果，并且吸附的一瞬间可以对操作人员起到提示作用，表示活动板已经推动到位，当处于清理排料状态时，磁钢可以与排料窗口的前侧吸附，此时可以防止活动板在重力作用下复位，印象排料和清理操作，并且还可以起到限位的作用，防止活动板被拉出本设备。
作为优选的，所述的接料盒内的周向侧壁位置上靠近上侧敞口处设有若干向接料盒中部区域延伸的连接杆，连接杆长度方向远离接料盒一端的下侧设有距离传感器，距离传感器检测方向竖直向下，距离传感器与电控单元电连接。
距离传感器可以实时监测物料距离连接杆的距离，即可以实时监测物料的堆积高度，其与压力传感器起到双保险的作用，当物料堆积高度较高时，即使压力传感器没有达到预设值，也会通过电控单元启动声光报警单元，提醒工作人员尽快排料和清理，防止影响刮板机的正产运转。
作为优选的，所述的每个连接杆上方均设有一个截面形状为人字型的长条形遮挡棚，遮挡棚的长度方向与连接杆的长度方向一致，且遮挡棚足以覆盖对应连接杆。
遮挡棚可以防止掉落的物料粘连在连接杆上，并滑落至距离传感器探头上，影响距离传感器的正常工作。
附图说明
图1为本发明实施例中的腐植酸型脲基复合肥料的加工工艺流程示意图；
图2是本设备的结构示意图。
图3是图2中A部的局部放大图。
图4是图2在排料窗口开启状态下的结构示意图。
图5是图3的B向视图。
图6是图3的C向视图。
图7是待测肥料中总氮和总腐植酸含量示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
腐植酸型脲基复合肥料，包括如下重量份数的组分：氯化铵23份、尿素35份、磷酸二氢铵26份、氯化钾11.5份、改性腐植酸3份、钙粉1份、防结块剂0.5份。
需要补充说明的是，改性腐植酸制备方法参考本公司发明授权专利申请号ZL201711106505.6中制备改性腐植酸盐方法获得，防结块剂制备方法参考本公司发明授权专利申请号ZL201711105840.4中制备防结块获得。
请参阅图1，腐植酸型脲基复合肥料的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：投料：按比例将尿素、氯化铵和改性腐植酸，经不同投料口进入计量称，然后经尿素刮板运输机输送到提升机，经提升机输送到熔融槽待熔融；按比例将磷酸二氢铵，经投料口进入计量称，然后经刮板运输机输送到提升机，提升机输送到高塔顶部第一混合槽，待混融；按比例将氯化钾、钙粉分别经投料口进入计量称，然后经刮板运输机输送到提升机，提升机输送到高塔顶部第二混合槽，待混融；
步骤二：熔融：将热水蒸汽通过熔融槽，熔融槽内尿素、氯化铵和改性腐植酸熔化为流动液体，熔液依次通过装有磷酸二氢铵的第一混合槽和装有氯化钾、钙粉的第二混合槽，充分混合后形成具有良好流动性的共熔体；
步骤三：造粒包膜：在高塔上距离地面90米的高空使用专用的造粒机构进行造粒，再经过自由落体固化、定型、冷却、筛分，然后在包膜窑中添加防结块剂进行包膜，最后分装，即得腐植酸型脲基复合肥料24-13-7(中氯)。
参见图2-图6，腐植酸型脲基复合肥料的加工工艺中的尿素刮板运输机，包括刮板机构本体1以及设于刮板机构本体外侧的外壳体2，外壳体2上设有进料口21和出料口22，外壳体2下侧位置上靠近出料口22处设有向下延伸的接料盒3，接料盒3为上侧敞口的盒体，接料盒3上侧与外壳体2内腔相连通，设沿刮板运输机输送方向靠近出料口22的一侧为前、靠近进料口21的一侧为后，接料盒3的底部包括前后布置且均为矩形的第一底板31和第二底板32，第一底板31、第二底板32的左右两侧对应平齐，第二底板32水平布置，第二底板32上侧嵌装有压力传感器4，第一底板31后侧与第二底板32前侧相接，第一底板31前侧向上倾斜布置，第一底板31中部设有贯穿第一底板31的排料窗口311，第一底板31上侧压设有与第一底板31配合的活动板5，活动板5足以覆盖排料窗口311，接料盒3前侧位置上对应活动板5处设有与活动板5相匹配的槽口33，活动板5前侧从槽口33处伸出接料盒3并设有拉手51，接料盒3外壁上设有电控单元和声光报警单元6(本实施例中电控单元与声光报警单元6为集成式设计)，声光报警单元6、压力传感器4均与电控单元电连接。
所述的第二底板32前部的上侧设有一个与活动板5后侧边缘相匹配的限位槽321，活动板5后侧与限位槽321配合。
所述的第一底板31为铁质材料，活动板5下侧位置上对应第一底板31排料窗口311的后侧处设有左右走向的长条形磁钢52，磁钢52的后侧与排料窗口311的后侧吸附。
所述的接料盒3内的周向侧壁位置上靠近上侧敞口处设有三个左右走向并向接料盒3中部区域延伸的连接杆7，连接杆7长度方向远离接料盒3一端的下侧设有距离传感器71，距离传感器71检测方向竖直向下，距离传感器71与电控单元电连接。
所述的每个连接杆7上方均设有一个截面形状为人字型的长条形遮挡棚72，遮挡棚72的长度方向与连接杆7的长度方向一致，且遮挡棚72足以覆盖对应连接杆7。
本设备的使用方法为：当物料粘连在刮板上并掉落在靠近刮板机出口端的外壳体2内时，会被接料盒3所收集，残余物料进入接料盒3后压力传感器4会检测出压力信号，当压力超过预设值时(预设值可以根据物料的密度进行标定，防止残余物料过多超出接料盒3的容积)电控单元会控制声光报警单元6进行声光报警。工作人员排料时，通过拉手51拉动活动板5，活动板5沿第一底板31倾斜向上滑动，此时接料盒3中的残余物料就会从排料窗口311中排出接料盒3，人员也可以从排料窗口311处对接料盒3内部进行简单清理，由于接料盒3的低于外壳体2下侧，所以清理接料盒3时无需停机，清理完毕后通过拉手51推动活动板5复位即可对排料窗口311进行密封，完成一次排料操作。
本设备的优点：本设备可以在不停机的情况下对刮板机出口端外壳体2内的残余物料进行清理，由于第一底板31和活动板5为倾斜布置，且拉动活动板5时遇到的阻力主要是摩擦力，物料对活动板5的压力F较小，F＝G*sinx(G为物料的重力，x为活动板5与水平面的夹角)，所以摩擦力较小，拉动会更加轻松，本设备还能根据压力传感器4的读数判断物料的堆积量，并且配合声光报警功能，可以对刮板机内部物料堆积情况进行监测和预警。
限位槽321可以防止活动板5后侧边缘发生滑动，从而导致排料窗口311密封不严。
排料窗口311处于密封状态时，磁钢52可以吸附在排料窗口311的后侧，防止活动板5发生不必要的位移影像密封效果，并且吸附的一瞬间可以对操作人员起到提示作用，表示活动板5已经推动到位，当处于清理排料状态时，磁钢52可以与排料窗口311的前侧吸附，此时可以防止活动板5在重力作用下复位，印象排料和清理操作，并且还可以起到限位的作用，防止活动板5被拉出本设备。
距离传感器71可以实时监测物料距离连接杆7的距离，即可以实时监测物料的堆积高度，其与压力传感器4起到双保险的作用，当物料堆积高度较高时，即使压力传感器4没有达到预设值，也会通过电控单元启动声光报警单元6，提醒工作人员尽快排料和清理，防止影响刮板机的正产运转。
遮挡棚72可以防止掉落的物料粘连在连接杆7上，并滑落至距离传感器71探头上，影响距离传感器71的正常工作，经过上述生产工艺及设备生产的腐植酸脲基复合肥，计为F2.
对比例1
采用的原料与实施例2相同，加工工艺中不采用实施2的尿素刮板运输机，采用常规刮板运输机进行运输传送原料，即得到对比例D1腐植酸脲基复合肥。
评价试验(检测试验)：
1)试验目的：了解腐植酸脲基复合肥的氮元素和腐植酸养分均匀情况；
2)实验肥料：选择实施例2专用肥F2，以及对照肥料D1；
3)试验方法：随机选取100g样品进行粉碎，然后依据《复合肥料》GB/T15063-2020对待测肥料中总氮进行检测，依据我司企业标准《复合肥料中的总腐植酸含量测定方法》Q/WH T7-2021对肥料中总腐植酸含量进行测定，每个肥料品种随机选取测试5次，养分结果见表1和图7。
表1待测肥料中总氮和总腐植酸含量
由表1和图7很清楚的看出，F2肥料颗粒中总氮和总腐植酸含量更均匀，检测结果稳定，偏差较小；D1肥料颗粒总氮和总腐植酸含量较不均匀，检测结果不稳定，忽高忽低，偏差较大，对产品质量带来很大隐患。由此看出，经过改进的刮板运输机能有效缓解养分波动，让肥料颗粒养分更稳定，使加工的腐植酸脲基复合肥能给作物带来更均衡养分供给，提高作物产量，改良土壤，改善品质。
Claims (7)
1.腐植酸型脲基复合肥料，其特征在于，包括如下重量份数的组分：氯化铵20-40份、尿素20-40份、磷酸二氢铵15-30份、氯化钾15-30份、改性腐植酸1-3份、钙粉1-5份、防结块剂0.5-1份。
2.根据权利要求1中所述的腐植酸型脲基复合肥料的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：投料：按比例将尿素、氯化铵和改性腐植酸，经不同投料口进入计量称，然后经尿素刮板运输机输送到提升机，经提升机输送到熔融槽待熔融；按比例将磷酸二氢铵，经投料口进入计量称，然后经刮板运输机输送到提升机，提升机输送到高塔顶部第一混合槽，待混融；按比例将氯化钾、钙粉分别经投料口进入计量称，然后经刮板运输机输送到提升机，提升机输送到高塔顶部第二混合槽，待混融；
步骤二：熔融：将热水蒸汽通过熔融槽，熔融槽内尿素、氯化铵和改性腐植酸熔化为流动液体，熔液依次通过装有磷酸二氢铵的第一混合槽和装有氯化钾、钙粉的第二混合槽，充分混合后形成具有良好流动性的共熔体；
步骤三：造粒包膜：在高塔上距离地面90米的高空使用专用的造粒机构进行造粒，再经过自由落体固化、定型、冷却、筛分，然后在包膜窑中添加防结块剂进行包膜，最后分装，即得腐植酸型脲基复合肥料。
3.根据权利要求1中所述的腐植酸型脲基复合肥料的加工工艺中的尿素刮板运输机，其特征在于：包括刮板机构本体以及设于刮板机构本体外侧的外壳体，外壳体上设有进料口和出料口，外壳体下侧位置上靠近出料口处设有向下延伸的接料盒，接料盒为上侧敞口的盒体，接料盒上侧与外壳体内腔相连通，设沿刮板运输机输送方向靠近出料口的一侧为前、靠近进料口的一侧为后，接料盒的底部包括前后布置且均为矩形的第一底板和第二底板，第一底板、第二底板的左右两侧对应平齐，第二底板水平布置，第二底板上侧嵌装有压力传感器，第一底板后侧与第二底板前侧相接，第一底板前侧向上倾斜布置，第一底板中部设有贯穿第一底板的排料窗口，第一底板上侧压设有与第一底板配合的活动板，活动板足以覆盖排料窗口，接料盒前侧位置上对应活动板处设有与活动板相匹配的槽口，活动板前侧从槽口处伸出接料盒并设有拉手，接料盒外壁上设有电控单元和声光报警单元，声光报警单元、压力传感器均与电控单元电连接。
4.根据权利要求3所述的腐植酸型脲基复合肥料的加工工艺中的尿素刮板运输机，其特征在于：所述的第二底板前部的上侧设有一个与活动板后侧边缘相匹配的限位槽，活动板后侧与限位槽配合。
5.根据权利要求3所述的腐植酸型脲基复合肥料的加工工艺中的尿素刮板运输机，其特征在于：所述的第一底板为铁质材料，活动板下侧位置上对应第一底板排料窗口的后侧处设有左右走向的长条形磁钢，磁钢的后侧与排料窗口的后侧吸附。
6.根据权利要求3所述的腐植酸型脲基复合肥料的加工工艺中的尿素刮板运输机，其特征在于：所述的接料盒内的周向侧壁位置上靠近上侧敞口处设有若干向接料盒中部区域延伸的连接杆，连接杆长度方向远离接料盒一端的下侧设有距离传感器，距离传感器检测方向竖直向下，距离传感器与电控单元电连接。
7.根据权利要求6所述的腐植酸型脲基复合肥料的加工工艺中的尿素刮板运输机，其特征在于：所述的每个连接杆上方均设有一个截面形状为人字型的长条形遮挡棚，遮挡棚的长度方向与连接杆的长度方向一致，且遮挡棚足以覆盖对应连接杆。
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