CN211913694U - 一种矿物源土壤调理剂造粒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种矿物源土壤调理剂造粒装置，包括储存仓、强力混合造粒机、微颗粒储存仓、圆盘造粒机、烘干机、振动筛和破碎机，储存仓、强力混合造粒机、微颗粒储存仓、圆盘造粒机、烘干机和振动筛顺次相连设置，强力混合造粒机和圆盘造粒机均与喷雾系统相连，振动筛的粗颗粒出口通过破碎机与强力混合造粒机入料口相连，振动筛的细颗粒出口与强力混合造粒机入料口相连；强力混合造粒机包括造粒机筒体，造粒机筒体内设有搅拌装置和刮刀。本实用新型采用强力混合微造粒和圆盘造粒相结合，物料混合均匀度增加，降低造粒添加剂使用比例，成球率达85％以上，提高了35％，出圆盘颗粒水分降低，采用单段烘干，简化了工艺流程和设备投资。

Description

一种矿物源土壤调理剂造粒装置

技术领域

本实用新型属于造粒技术领域，特别是涉及一种矿物源土壤调理剂造粒装置。

背景技术

硅钙钾镁肥是以钾长石、白云石、石灰石等天然矿物为主要原料经高温煅烧而成的一种新型矿物源土壤调理剂，其主要营养成分为能被植物吸收的有效氧化硅、有效氧化钙、有效氧化钾、有效氧化镁等。

随着氮、磷、钾三要素肥料的大量使用，土壤里中量元素(钙、镁、硫、硅)和微量元素(锌、铜、铁、钼、锰、硼等)的失衡日趋严重。与此同时，社会上对平衡施肥认识度的提高与普及，以及机械化施肥的需要，使得圆颗粒矿物源土壤调理剂的需求日益旺盛。

市场上现有的矿物源土壤调理剂造粒工艺，基本上都是采用单轴搅拌机混合、圆盘造粒、湿颗粒筛分、回转/流化床两段烘干、回转冷却、成品筛分的工艺流程。在实际使用过程中，现有造粒工艺及设备存在如下问题：

①成品颗粒的强度低且波动大，在烘干、筛分的过程中颗粒破碎情况较严重，粉化率高，无法达到国家标准的相关要求。

②圆盘造粒的成球率低，仅达到50％，筛分设备循环负荷和烘干热负荷增加。

③造粒添加剂的使用比例高。既增加了成本，又导致成品中有效元素含量显著降低。

④圆盘造粒设备的自动化程度低，成球效果和喷水量需人工实时观察并调整，人工成本高且劳动强度大。

⑤圆盘造粒设备为敞开式，在造粒过程中粉尘大，生产环境差，无法满足环保要求。

⑥现有湿颗粒滚筒筛的筛分效果不佳，特别是在寒冷地区，无法达到筛分的目的。

⑦造粒过程中，采用单轴搅拌混合然后圆盘造粒，混合均匀性差且工艺流程相对复杂。

⑧现有强力混合造粒设备的装机功率高，电耗高，且物料易粘附在筒体侧壁或底部，不具有自清洁功能。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种能改善成品颗粒质量、提高造粒成球率和稳定性、降低添加剂加入比例、系统智能化程度高、生产环境好、工艺流程相对简单的矿物源土壤调理剂造粒装置。

本实用新型是这样实现的，一种矿物源土壤调理剂造粒工艺，包括如下步骤：

①原料配料：将粉状矿物肥料以及造粒添加剂按一定的比例进行分别计量、配料。

②微造粒：配好的混合物料经计量后输送至强力混合造粒机；在完全密闭造粒机筒体内，调节搅拌装置转速至4500～5000r/min，进行强力搅拌混合2分钟，然后调节搅拌装置转速至400～500r/min，并进行智能化定量喷水、造粒，形成水分为10～12％、粒度为0.2～0.5mm的均匀微颗粒。

③微颗粒储存：微颗粒经强力混合造粒机的卸料口排出至微颗粒储存仓，进行短暂性储存。

④圆盘造粒：微颗粒经计量后连续地喂入圆盘造粒机，与少量粉状矿物肥料混合进行喷雾造粒，形成水分为11％～13％、粒度为2～3mm的颗粒，湿颗粒从圆盘造粒机出料口排出。

⑤烘干：将湿颗粒送入烘干机内进行烘干；

⑥成品筛分：烘干后的颗粒送入振动筛，筛上物即为成品圆颗粒矿物源土壤调理剂；其中，粒径<1mm的颗粒重新返回强力混合造粒机，粒径>5mm的颗粒经破碎后返回强力混合造粒机。

在上述技术方案中，优选的，所述强力混合造粒机在进行搅拌混合时，造粒机筒体与搅拌装置的旋转方向相反。

在上述技术方案中，优选的，所述烘干机采用一级烘干工艺将湿颗粒烘干。

在上述技术方案中，优选的，所述烘干机烘干所用的热空气由烧成系统的窑尾废气和/或由热风炉供给。

在上述技术方案中，优选的，所述圆盘造粒机的含尘气体、烘干机烘干后的湿空气和振动筛的含尘气体经收尘器除尘后排出。

上述矿物源土壤调理剂造粒工艺所采用的造粒装置，包括储存仓、强力混合造粒机、微颗粒储存仓、圆盘造粒机、烘干机、振动筛和破碎机，所述储存仓、强力混合造粒机、微颗粒储存仓、圆盘造粒机、烘干机和振动筛顺次相连设置，所述储存仓包括粉状矿物肥料储存仓和造粒添加剂储存仓，所述强力混合造粒机和圆盘造粒机均与喷雾系统相连，所述振动筛的粗颗粒出口通过破碎机与强力混合造粒机入料口相连，所述振动筛的细颗粒出口与强力混合造粒机入料口相连。

在上述技术方案中，优选的，所述强力混合造粒机包括造粒机筒体，所述造粒机筒体内设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴和沿搅拌轴轴向等距交错分布的搅拌叶片，所述搅拌叶片为弧形，所述搅拌叶片与搅拌轴之间具有夹角，夹角的角度为50°～60°。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述造粒机筒体内设有刮刀，所述刮刀包括设置在造粒机筒体侧壁的壁部刮刀和设置在造粒机筒体底部的底部刮刀。

在上述技术方案中，优选的，所述烘干机的气体入口与烧成系统的窑尾废气管道和/或热风炉相连。

在上述技术方案中，优选的，所述圆盘造粒机的气体出口与第一收尘器相连。烘干机的气体出口和振动筛的气体出口均与第二收尘器相连。

与市场上现有的矿物源土壤调理剂造粒工艺相比，本实用新型采用了先强力混合微造粒再圆盘造粒的工艺，其优势在于：

①强力混合造粒机可同时完成物料混合和微造粒，简化了系统的工艺流程。与现有强力混合造粒机相比，本实用新型强力混合造粒机内的壁部刮刀和底部刮刀可以帮助物料100％的参与混合并起到自我清洁的作用，混合效果更佳。

②强力混合造粒机内的弧形搅拌叶片沿着搅拌轴的轴向等距且交错分布，且搅拌叶片与搅拌轴之间具有夹角，夹角的角度为50°～60°。弧形搅拌叶片使造粒机内的流场更合理，搅拌混合更均匀，装机功率更低。相比普通强力混合造粒机，节能10％～20％。

③与传统的单轴搅拌混合相比，强力混合造粒机利用旋转的筒体与转速最高可达5000r/min的搅拌装置使物料在混合造粒机中进行最激烈的混合运动，混合均匀度增加，降低造粒添加剂的使用比例。试验结果表明，采用本实用新型的造粒工艺及装置，达到同样的造粒效果，造粒添加剂使用比例可降低5～10％。

④采用强力混合造粒机使混合均匀度增加，不仅提高了颗粒强度，而且改善了颗粒强度的稳定性，减少循环量。

⑤微颗粒作为圆盘造粒的母球，大大提高了圆盘成球率和稳定性。而传统的圆盘造粒时，圆盘根据功能大致划分为母球区和成球区，且各区要求喷雾量差异较大，难以操作控制，稳定性差，易于形成大颗粒。

⑥含水10％～12％的微颗粒作为成球母球喂入圆盘造粒机时，仅需加入少量粉状矿物肥料，无粉尘外溢，解决圆盘干粉造粒时粉尘大的问题，改善生产环境。

⑦采用本实用新型工艺，圆盘一次成球率达到85％～90％以上，成球率高，可取消传统的湿颗粒筛分设备，简化工艺流程，降低系统运行电耗。

⑧智能化程度高，劳动成本低，且粉尘少，生产环境好。粉状矿物肥料在完全密闭的强力混合造粒机内进行批次式微造粒，没有扬尘。同时，加料量和喷水量均采用智能化控制，减少人为因素的影响，成品质量稳定。

⑨出圆盘造粒机颗粒的水分约11％～13％，比现有生产工艺低约3％，采用单段烘干即可满足烘干要求。与现有的两段烘干相比，简化了工艺流程和设备投资。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：

1、本实用新型成品颗粒强度高，其中3～5mm颗粒平均强度达到15N，与现有圆盘造粒相比，提高了4～5N；1～3mm颗粒平均强度达到10N，与现有圆盘造粒相比，提高了2～4N。

2、圆盘造粒成球率和稳定性提高，成品粒度更易控制；避免了现有圆盘造粒系统运行极不稳定，粒度不易控制，废料率高，总体成球率仅为50％左右的问题；本实用新型的强力混合微造粒+圆盘造粒相结合的工艺使成球率可达85％以上，提高了35％。

3、粉状物料混合均匀度增加，降低造粒添加剂的使用比例。与现有圆盘造粒相比，造粒添加剂的比例可降低5～10％。

4、出圆盘颗粒水分降低，采用单段烘干工艺，简化了工艺流程和设备投资。

5、智能化程度高，粉尘少，生产环境好。

6、筒体内壁部刮刀和底部刮刀可以使物料100％的参与混合并起到自我清洁的作用。

7、搅拌装置的弧形搅拌叶片使造粒机内的流场更合理，搅拌混合更均匀，装机功率更低。相比普通强力混合造粒机，节能10％～20％。

附图说明

图1是本实用新型的实施例提供的矿物源土壤调理剂造粒工艺流程图；

图2是本实用新型的实施例提供的强力混合造粒机内部结构简图；

图3是本实用新型的实施例提供的搅拌装置的俯视图；

图4是本实用新型的实施例提供的搅拌轴与搅拌叶片的布置示意图；

图5是本实用新型的实施例提供的刮刀的主视图；

图6是本实用新型的实施例提供的刮刀的俯视图；

图7是图5的A-A剖视图。

图中：1、第一储存仓；2、第二储存仓；3、第一螺旋输送机；4、第二螺旋输送机；5、第三螺旋输送机；6、强力混合造粒机；7、微颗粒储存仓；8、圆盘造粒机；9、第一皮带输送机；10、烘干机；11、振动筛；12、破碎机；13、第一收尘器；14、第二收尘器；15、热风炉；16、喷雾系统；17、造粒机筒体；18、搅拌装置；18-1、搅拌叶片；19、刮刀；19-1、壁部刮刀；19-2、底部刮刀；带箭头虚线为气流方向；带箭头实线为料流方向。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参阅图1，本实用新型的实施例提供一种矿物源土壤调理剂造粒工艺，包括如下步骤：

①原料配料：将粉状矿物肥料以及造粒添加剂按一定的比例进行分别计量、配料。

②微造粒：配好的混合物料经计量后输送至强力混合造粒机6；在完全密闭造粒机筒体内，调节搅拌装置转速至4500～5000r/min，进行强力搅拌混合2分钟，然后通过变频器调节搅拌装置转速至400～500r/min，并进行智能化定量喷水、造粒，形成水分为10～12％、粒度为0.2～0.5mm的均匀微颗粒。大量试验结果证明，微颗粒水分控制在10～12％左右时，微造粒成球率可达到95％以上，造粒效果最佳。当加水量过少，微颗粒水分小于10％时，微造粒成球率大幅度降低，降至60％以下。当加水量过多，微颗粒水分大于12％时，微颗粒易黏附在一起，形成大颗粒，成球率降低。整个微造粒过程中，物料量和喷水量均采用智能化控制，减少人为因素对造粒过程的影响，且无粉尘污染。强力混合造粒机可同时完成物料混合和微造粒，简化了系统的工艺流程，提高了颗粒强度，而且改善了颗粒强度的稳定性，减少循环量。

③微颗粒储存：微颗粒经强力混合造粒机的卸料口排出至微颗粒储存仓7，进行短暂性储存。试验结果表明，储存时间为2～3分钟最佳，既满足圆盘连续性生产的要求，又保证仓内的湿颗粒不黏结在一起。微造粒属于批次性造粒，而圆盘属于连续性造粒，设置微颗粒储存仓，可以满足圆盘连续性造粒的要求。

④圆盘造粒：微颗粒经计量后连续地喂入圆盘造粒机8，与少量粉状矿物肥料混合进行喷雾造粒，形成水分为11％～13％、粒度为2～3mm的颗粒，湿颗粒从圆盘造粒机出料口排出。粒度为0.2～0.5mm的均匀微颗粒作为圆盘造粒的母球，可大幅度提高圆盘造粒的成球率，一次成球率达到85％～90％以上。

⑤烘干：将湿颗粒送入烘干机10内进行烘干；

⑥成品筛分：烘干后的颗粒送入振动筛11，筛上物即为成品圆颗粒矿物源土壤调理剂。其中，粒径<1mm的颗粒重新返回强力混合造粒机，粒径>5mm的颗粒经破碎后返回强力混合造粒机。

强力混合造粒机在进行搅拌混合时，造粒机筒体与搅拌装置的旋转方向相反。使得混合均匀度增加，降低造粒添加剂的使用比例。

所述烘干机10采用单段烘干工艺将湿颗粒烘干。与现有的两段烘干相比，简化了工艺流程和设备投资。

所述烘干机10烘干所用的热空气由烧成系统的窑尾废气和/或由热风炉15供给。

所述圆盘造粒机8的含尘气体、烘干机10烘干后的湿空气和振动筛11的含尘气体经收尘器除尘后排出。

请参阅图1～7，上述矿物源土壤调理剂造粒工艺所采用的造粒装置，包括储存仓、螺旋输送机、强力混合造粒机6、微颗粒储存仓7、圆盘造粒机8、皮带输送机9、烘干机10、振动筛11和破碎机12，所述储存仓、螺旋输送机、强力混合造粒机6、微颗粒储存仓7、圆盘造粒机8、皮带输送机9、烘干机10和振动筛11顺次相连设置，所述储存仓包括第一储存仓1(即粉状矿物肥料储存仓)和第二储存仓2(即造粒添加剂储存仓)，所述强力混合造粒机6和圆盘造粒机8均与喷雾系统相连，所述振动筛11的粗颗粒出口通过破碎机12与强力混合造粒机6入料口相连，所述振动筛12的细颗粒出口与强力混合造粒机6入料口相连。

所述强力混合造粒机6包括造粒机筒体17，所述造粒机筒体17内设有搅拌装置18，本实施例中，若造粒机筒体的直径为三米以下，造粒机筒体内设置一个搅拌装置即可，若造粒机筒体的直径为三米以上，造粒机筒体内可设置两个搅拌装置，以减少搅拌叶片的受力；所述搅拌装置18包括搅拌轴和沿搅拌轴轴向等距交错分布的搅拌叶片18-1，所述搅拌叶片18-1为弧形，所述搅拌叶片与搅拌轴之间具有夹角，夹角的角度为50°～60°。弧形搅拌叶片使造粒机内的流场更合理，搅拌混合更均匀，装机功率更低。相比普通强力混合造粒机，节能10％～20％。

所述造粒机筒体17内设有刮刀19，刮刀焊接在在造粒机筒体的顶盖上，所述刮刀19包括设置在造粒机筒体侧壁的壁部刮刀19-1和设置在造粒机筒体底部的底部刮刀19-2。壁部刮刀和底部刮刀的刀尖分别指向造粒机筒体侧壁和筒底，壁部刮刀和底部刮刀可以帮助物料100％的参与混合并起到自我清洁的作用，混合效果更佳。

所述烘干机10的气体入口与烧成系统的窑尾废气管道和/或热风炉15相连，烘干成本低。

所述圆盘造粒机8的气体出口与第一收尘器13相连。烘干机10的气体出口和振动筛12的气体出口均与第二收尘器14相连，增加现场收尘效果，实现超净排放，利于环境保护。

本实用新型的工作原理：

请参见图1，粉状矿物肥料和造粒添加剂分别储存于第一储存仓1和第二储存仓2，经第一螺旋输送机3和第二螺旋输送机4计量后分批次喂入强力混合造粒机6。高速旋转的搅拌装置使物料在强力混合造粒机6中进行最激烈的混合运动。待混合均匀后，水经喷雾系统16中高压气体雾化后喷入强力混合造粒机6中进行批次式造粒，形成水分10～12％、0.2～0.5mm的微颗粒。微颗粒经强力混合造粒机6的卸料口排出至微颗粒储存仓7。微颗粒排空后，强力混合造粒机6重复进行混合和批次式微造粒过程。微颗粒经计量后连续性喂入圆盘造粒机8中，与经第三螺旋输送机5计量后的少量粉状矿物肥料混合进行喷雾造粒，形成水分11％～13％、粒度2～3mm的颗粒，从而实现系统连续性造粒。湿颗粒从圆盘造粒机8造粒盘出料口排出，经第一皮带输送机9输送至烘干机10进行烘干，烘干机10所用的热空气由烧成系统的窑尾废气供给，不足部分由热风炉15供给。经烘干后，干颗粒送入振动筛11，筛上物即为成品圆颗粒矿物源土壤调理剂。其中，粒径<1mm的颗粒重新返回强力混合造粒机6，粒径>5mm的颗粒经破碎机12破碎后返回强力混合造粒机6。圆盘造粒机8的含尘气体经第一收尘器13除尘后由烟囱排出，烘干机10烘干后的湿空气和振动筛11的含尘气体经第二收尘器14除尘后由烟囱排出。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种矿物源土壤调理剂造粒装置，其特征在于，包括储存仓、强力混合造粒机、微颗粒储存仓、圆盘造粒机、烘干机、振动筛和破碎机，所述储存仓、强力混合造粒机、微颗粒储存仓、圆盘造粒机、烘干机和振动筛顺次相连设置，所述储存仓包括粉状矿物肥料储存仓和造粒添加剂储存仓，所述强力混合造粒机和圆盘造粒机均与喷雾系统相连，所述振动筛的粗颗粒出口通过破碎机与强力混合造粒机入料口相连，所述振动筛的细颗粒出口与强力混合造粒机入料口相连。

2.根据权利要求1所述的矿物源土壤调理剂造粒装置，其特征在于，所述强力混合造粒机包括造粒机筒体，所述造粒机筒体内设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴和沿搅拌轴轴向等距交错分布的搅拌叶片，所述搅拌叶片为弧形，所述搅拌叶片与搅拌轴之间具有夹角，夹角的角度为50°～60°。

3.根据权利要求2所述的矿物源土壤调理剂造粒装置，其特征在于，所述造粒机筒体内设有刮刀，所述刮刀包括设置在造粒机筒体侧壁的壁部刮刀和设置在造粒机筒体底部的底部刮刀。

4.根据权利要求1所述的矿物源土壤调理剂造粒装置，其特征在于，所述烘干机的气体入口与烧成系统的窑尾废气管道和/或热风炉相连。

5.根据权利要求1所述的矿物源土壤调理剂造粒装置，其特征在于，所述圆盘造粒机的气体出口与第一收尘器相连，烘干机的气体出口和振动筛的气体出口均与第二收尘器相连。

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