基于高塔熔融造粒工藝的復合肥加工生產

孔令吉

（山東華魯恒升化工股份有限公司，山東德州 253000）

硝基復合肥產量增長效果顯著，能夠在一定程度上縮短農作物的生長周期，提高農作物的生長速度。通過詳細分析高塔硝基復合肥生產工藝的重要意義，更加充分地了解高塔硝基復合肥生產工藝流程，使得高塔硝基復合肥的生產效率得到大幅度提升，基于上述的詳細分析，針對高塔硝基復合肥生產流程與特點，推動了我國整體農業經濟的高速發展。

1 高塔熔融造粒生產工藝的重要意義

高塔硝態氮復合肥能有效地將銨態氮與硝態氮兩者相互結合，在復合肥料中其內部包括的成分相對較為均衡，能夠在一定程度上提供最佳的營養成分，促進農作物的生長。通過科學應用高塔硝態氮復合肥，可以有效減輕植物病蟲害的外部環境干擾[1]。在此過程中對高塔硝態氮復合肥生產工藝的基本流程進行深入分析，不僅可以提升農作物的生長速度，而且具有較為顯著的農業經濟效益，對持續發展的生態環境具有一定的促進性[2]。

我國是一個發展中的農業大國，隨著農作物種植面積的增加，高塔硝基復合肥料的實際應用總量呈顯著增加趨勢。與硝酸銨肥料相比，高塔硝基復合肥對環境的污染程度相對較弱，且能夠根據實際情況直接提高種植者的經濟效益。硝基復合肥料的加工生產基本形式可以劃分為三類：團粒模式，淤漿模式及高塔熔融造粒模式，其中高塔熔融造粒是應用最廣泛的方式。在制粒設備中將硝酸銨、磷、鉀及其他肥料有效地熔融，以形成混合熔體并團聚成顆粒狀[3]。

2 高塔熔融造粒工藝的復合肥加工生產

2.1 復合肥生產控制

通過高塔熔融造粒工藝生產的復合肥料，其主要是指將制備的復合肥料母液按照基本生產工藝，首先將其送入造粒塔六層的熔融儲存設備中，然后將熔融漿料送到雙軸差速旋轉制粒裝置進行制粒操作，在制粒塔最下面位置處獲得的顆粒，通過三合一裝置包裝獲取滿足基本生產工藝標準的相應產品。對復合肥母液的制備過程而言，其在硝酸銨磷罐中引入質量分數為90.5%的1.5m3熔融硝酸銨，然后以1.5t/袋的體積融入3.79t磷酸一銨和7.30t硫酸鉀。

在常規的基本加工制造過程中，硫酸鉀用量為3.1t/h，磷酸一銨用量為2.3t/h，加工負荷需要設置在15.5t/h范圍內，使用第一級和第二級振動篩，以保障粒度為1.6～4.2mm的產品質量≥70%。將物料送入第一級和第二級振動篩，以便在此過程中能夠通過1#～3#帶式輸送機進行選擇和劃分后，粒徑為1.00～4.75mm的顆粒引入流化床進行相應沸騰、冷卻操作處理，在一定程度上使得相應產品的溫度控制在≤55℃，以保證復合肥料產品的溫度量值≤55℃。在整個高塔熔融造粒生產過程中，每班班次專門分配一次對實際添加的硫酸鉀、磷酸一銨的原料袋數量值、硝酸銨熔體的計量值，三者應用的總量及相關情況進行記錄，并每小時向中心控制部報告相應的情況。成品位置處的相關人員需要每小時向中心控制部報告包裝的復合肥料總體量值信息，中心控制部重新驗證添加的物料量。

2.2 高塔熔融造粒工藝具體實施

（1）復合肥產品粒度的控制

影響復合肥料粒度的核心指標在于制粒裝置的運轉速率，制粒裝置內部及外部噴嘴的旋轉速度將在一定程度上影響產品顆粒大小、抗壓強度和粉末量。對于新型的制粒裝置而言，其內部噴嘴的旋轉速度從260r/min逐漸趨向于65r/min，外部噴嘴的旋轉速度從260r/min逐漸趨向于330r/min，以增加反向旋轉的量值差。在此過程中根據實際條件調整制粒裝置內、外噴嘴的旋轉速度后，粒徑為1.0～2.3mm，具有等量值參數的復合肥質量分數≥95.0%，獲得顯著效果。

（2）富余養分的控制

影響復合肥產品過剩成分的核心因素，其在于磷酸一銨的含量不穩定。按照復合肥料的相關產量總值，將原料磷酸一銨的進料量減少到螺旋喂料機上，與實際添加的包裝數量比對后及時整合磷酸一銨給料機的運轉時速，在一定程度上需要根據實際情況降低點袋周期，保證添加量在相應幅度上等價于理論量值。按照原料磷酸一銨營養的變化程度，需要根據測算的情況整合試劑添加量。經過以上相關操作后，2018年復合肥產品中剩余營養素的質量因子將會被有效地控制在36.5%～43.5%，降低了生產成本。

（3）蒸汽消耗量的控制

影響復合肥加工生產中蒸汽消耗的核心要素：復合肥料堵塞次數頻繁，蒸汽損失相對較為嚴重；稀硝酸和中和溶液濃度低，溶液循環蒸發水分大；蒸汽管排水閥故障，排水效果差；磷酸銨槽和蒸發溫度量值管控標準相對寬泛。

為此，采取以下措施：中控操作人員對進硝銨磷槽蒸汽流量和硝酸銨熔融液上塔量進行監控，通過調節溶液泵電機頻率合理控制上塔量，以減少溶液循環量；嚴格控制成品酸濃度（質量分數51%～67%）、硝酸銨蒸發溫度（140～175℃）、中和器溫度（110～135℃）、硝銨磷槽溫度（140～170℃）、除氧水溫度（90～99℃）等工藝指標，縮小控制范圍，以降低蒸汽消耗。優化措施實施后，噸產品硝銨磷槽蒸汽消耗量由454kg 降至365kg。

因此，基于該情況需要中央控制部相關管理人員，監控流入硝酸銨磷設備的蒸汽量和塔上硝酸銨熔融液的量值情況，并通過調整相關容量總值，合理控制塔上的液量溶液泵電機，以降低液體循環總量；嚴格管控產品的濃度（51%～67%）、硝酸銨蒸發溫度（140～175℃）、中和劑溫度（110～135℃）硝酸銨、磷罐溫度（140～170℃）、脫氣水溫度（90～99℃）等標準，能夠使其降低至可控制區域范圍內，以減少蒸汽消耗總量值。當實施相關優化策略后，每噸產品硝酸銨磷設備的蒸汽消耗將會從454kg趨向于365kg。

3 高塔熔融造粒工藝的復合肥加工生產特點及優化

3.1 高塔熔融造粒工藝的復合肥加工生產特點

硝酸銨生產商可直接利用熔融的硝酸銨生產硝基復合肥，節約硝酸銨包裝、運輸、粉碎等工序，在其整個過程充分應用熔融硝酸銨生成的熱量，降低混合熔體水分含量，從而可有效地降低生產成本。其優點如下：

（1）投資費用省

與傳統的團粒法和料漿法相比，該裝置的資金投入和運行成本較低，設備占地區域范圍小，布局緊湊，生產規模越大，優勢越突出。

（2）環保效益好

生產運行環境良好，全部排出的粉塵均作為回收材料回收再利用，無三廢排放，屬于典型的清潔生產過程。

（3）產品質量高

通過在熔融狀態下攪拌進行材料混合并結晶，產品顆粒表面光滑，合格率高，每個肥料顆粒的養分完全平衡，肥料顆粒表面有小孔，具有較強的吸水能力。

3.2 高塔熔融造粒工藝的復合肥加工優化

鑒于硝酸、復合肥生產過程中的瓶頸，通過相關策略能夠有效地降低蒸汽消耗，增加氮氧化物分離器液位自動調節閥的輔助管路，將硝酸銨地下設備中的脫鹽水調整為中和冷凝液，并對硝酸排放泵出口管線進行相應的整合操作，在一定程度上能夠保證設備安全運行。

在生產硝酸銨的過程中，首先在硝酸銨設備泵的進口管位置處布置吹掃蒸汽，以便在開啟或終止設備操作前期階段，能夠對硝酸銨管道進行預熱泵體或吹掃殘留物等相關操作。在實際生產過程中，有必要將磷酸銨設備泵與蒸汽一起長時間預熱，然后再根據實際情況將其投入運行中應用。若由于異常情況使泵停止運轉，且無法及時清洗管道，則會堵塞管道，這不僅會影響設備的啟動周期，還會增加消耗和操作風險。因此，用夾套式保溫閥代替磷酸銨設備泵進水管中的吹掃蒸汽閥，不僅更加方便，而且不會堵塞磷酸銨管道，使磷酸銨設備泵體完全清洗后，有效地減少顆粒磨損，保證設備長期穩定地運行。

4 結束語

基于上述的詳細分析，高塔熔煉造粒復合肥的生產工藝具有較多優勢，其相對于傳統模式下的生產工藝而言，產品合格率高、返料少；顆粒表面光滑、圓形，水分含量相對較低；具有很強的市場競爭力，能夠生產高氮硝基復合肥料；物料含水率低，無須干燥工藝，降低了能耗。