一种斜面冷却造粒的方法及其肥料颗粒与流程

本发明属于肥料颗粒制造技术领域，具体涉及一种斜面冷却造粒的方法及其肥料颗粒。

背景技术：

现有复合肥生产方法主要有高塔造粒、喷浆造粒、圆盘造粒等。高塔造粒存在的问题是设施成本高，工艺设备结构复杂，操作复杂，适合高产能，低产能性价比低，转产不灵活，易形成浪费。高塔造粒投资成本高，一个塔的土建和设备投入约需3000万元，占地面积大，约需3亩地，结构复杂。而喷浆造粒和圆盘造粒产品外观不够光圆，颗粒养份不均匀，后段还需烘干处理，浪费能源。

现有技术中，专利号为cn201610475289.1的专利提供了一种组合喷射造粒塔复合肥造粒方法，所述方法包括如下步骤：将小颗粒料与熔融料浆a混合形成料液，与气体混合形成气液混合物并喷射到第一个造粒塔内，将一级成品颗粒肥料再与熔融料浆b混合形成料液，与气体混合形成气液混合物并喷射到第二个造粒塔内，所述喷射的角度与水平面的角度为0-90°，喷射方向为水平面向上。上述方法只适用于喷射造粒，并不适用于斜面冷却造粒。因此，现有技术中缺少通过斜面冷却造粒的方法。

技术实现要素：

鉴于此，为了解决上述问题，本发明提供了一种斜面冷却造粒的方法，利用喷头倾斜地喷射出液滴状料浆，液滴状料浆落在斜面冷却设备的斜面上进行滚动、冷却和造粒。

本发明第一方面提供了一种斜面冷却造粒的方法，包括以下步骤：

将具有压力的熔融料浆通过进料管通入至喷头中，所述熔融料浆从所述喷头中喷出，形成液滴状料浆，所述喷头能够使所述熔融料浆与水平方向呈角度射出；

所述液滴状料浆落至所述斜面冷却设备的斜面上并进行滚动，所述液滴状料浆在所述滚动过程中冷却并形成肥料颗粒，其中所述液滴状料浆落入所述斜面的方向与所述斜面冷却设备的斜面的夹角为0-15°。

其中，所述熔融料浆与水平方向呈30°-80°射出。

其中，所述斜面冷却设备的斜面与水平方向呈30°-80°设置。

其中，所述喷头与所述斜面冷却设备相距50-500mm。

其中，所述熔融料浆的压力为0.3-1.6mpa。

其中，所述斜面冷却设备的斜面长度为5-60m。

其中，所述喷头包括动环、嵌套于所述动环内的静喷头、设置于所述动环一侧的传动轴和与所述静喷头一端连接的进料管，所述动环的侧壁上开设有阵列孔洞，所述动环用于沿着中心轴相对于所述静喷头进行转动，所述动环还用于在转动过程中切断从所述静喷头喷出的料浆并使之成为液滴状，所述静喷头上包括至少一排间隔设置的喷嘴，所述喷嘴半嵌套于所述静喷头的侧壁中，并朝着相邻的所述动环侧壁方向突出，所述喷嘴设有一通孔，所述通孔和所述孔洞一一对应设置。

其中，所述通孔的横截面的面积小于所述孔洞的横截面的面积，所述孔洞和所述通孔的横截面的形状为圆形，所述通孔的直径为1-5mm，所述孔洞的直径为5-20mm。

其中，所述喷嘴与所述动环的侧壁之间的距离为3-100mm。

本发明第一方面提供的一种斜面冷却造粒的方法，具有压力的熔融料浆会从喷头以近直线的形式喷射出，并且从喷头喷射出后，形成液滴状料浆。其中，所述液滴状料浆落入所述斜面的方向与所述斜面冷却设备的斜面的夹角为0-15°，因此当液滴状料浆落在斜面冷却设备的斜面时会继续进行滚动，并在滚动的过程中冷却成肥料颗粒。本发明提供的斜面冷却造粒的方法，利用喷头喷射出倾斜的液滴状料浆，并使液滴状料浆在斜面冷却设备的斜面上进行滚动、冷却和造粒。这不仅大大降低了造粒塔的高度，降低了成本。而且由于液滴状料浆是在滚动中进行冷却，因此肥料颗粒的球形度较好，均匀较佳，致密性较好，具有很强的实用性。

本发明第二方面提供了一种肥料颗粒，如本发明第一方面提供的方法制备而成。

本发明第二方面提供的一种肥料颗粒，采用本发明第一方面提供的方法进行制备，肥料颗粒的球形度较好，均匀较佳，致密性较好，具有很强的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图进行说明。

图1为本发明实施例中斜面冷却造粒方法的过程示意图；

图2为本发明实施例中斜面冷却造粒的方法的工艺流程图；

图3为图1中喷头的结构示意图；

图4为图1中斜面冷却设备的截面示意图；

图5为图1中斜面冷却设备的结构示意图；

图6为图4中斜面的局部放大图。

具体实施方式

以下是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

本发明实施例提供的一种斜面冷却造粒的方法，包括以下步骤：

步骤1：将具有压力的熔融料浆通过进料管通入至喷头100中，所述熔融料浆从所述喷头100中喷出，形成液滴状料浆3，所述喷头100能够使所述熔融料浆与水平方向呈角度射出；

步骤2：所述液滴状料浆3落至所述斜面冷却设备200的斜面41上并进行滚动，所述液滴状料浆3在所述滚动过程中冷却并形成肥料颗粒，其中所述液滴状料浆落入所述斜面41的方向与所述斜面冷却设备200的斜面41的夹角为0-15°。

本发明所指熔融料浆是指将氮肥、磷肥、钾肥、中微量元素肥、有机碳肥、微生物肥等中的一种或多种混合形成肥料料浆，其中混合的方式可以是一级混合，也可以是二级混合、三级混合等，可以理解的是，肥料料浆混合的顺序、温度、ph值等条件不限，可根据肥料料浆的原料成分的特性和混合要求进行调整。

本发明实施例提供的一种斜面冷却造粒的方法，具有压力的熔融料浆会因压力的存在，从喷头100以近直线的形式喷射出，并且从喷头100喷射出后，形成液滴状料浆3。其中所述液滴状料浆落入所述斜面41的方向与所述斜面冷却设备200的斜面41的夹角为0-15°。优选地，所述熔融料浆的射出方向与斜面冷却设备200的斜面41的夹角为0-10°。因此当液滴状料浆3落在斜面冷却设备200的斜面41时会继续进行滚动，并在滚动的过程中冷却成肥料颗粒。因此本发明提供的斜面41冷却造粒的方法，利用喷头100喷射出倾斜的液滴状料浆3，并使液滴状料浆3在斜面冷却设备200的斜面41上进行滚动、冷却和造粒，不仅大大降低了造粒塔的高度，减少了土地的占用面积，降低了成本。而且由于液滴状料浆3是在滚动中进行冷却，因此肥料颗粒的球形度较好，均匀较佳，致密性较好，具有很强的实用性。

所述熔融料浆射出的方向与水平方向呈角度，其中所述角度可根据熔融料浆的特性以及出料的压力进行适应性调整。

本发明实施方式中，所述喷头100包括动环1、嵌套于所述动环1内的静喷头2、设置于所述动环1一侧的传动轴和与所述静喷头2一端连接的进料管(未在图中示出)，所述传动轴用于带动所述动环1进行转动(如图3中的箭头方向所示)，所述动环1的侧壁上开设有阵列孔洞11，所述动环1用于沿着中心轴相对于所述静喷头2进行转动，所述动环1还用于在转动过程中切断从所述静喷头2喷出的料浆并使之成为液滴状，所述静喷头2上包括至少一排间隔设置的喷嘴21，所述喷嘴21半嵌套于所述静喷头2的侧壁中，并朝着相邻的所述动环1侧壁方向突出，所述喷嘴21设有一通孔211，所述通孔211和所述孔洞11一一对应设置，所述喷嘴21沿着水平方向呈30°-80°设置。

首先，动环1的侧壁上开设有阵列孔洞11，所述静喷头2用于朝着喷嘴21的通孔211方向持续不断地喷射料浆，所述动环1用于沿着中心轴相对于所述静喷头2进行转动。因此，所述动环1在转动过程中会持续切断从所述静喷头2喷出的料浆并使之成为液滴状，形成一滴滴液滴状料浆3。

其次，所述喷嘴21沿着水平方向呈30°-80°设置。因此从喷嘴21喷射出的料浆是倾斜的，进而被动环1切断而形成的液滴状料浆3也是倾斜的，即沿水平方向呈30°-80°。而倾斜的液滴状料浆3在下落时也是沿着倾斜的方向继续前进。这不仅缩短了造粒塔的高度，而且更长的下落时间可以使液滴状料浆3更好地进行冷却。当倾斜的液滴状料浆3落在斜面冷却设备200的表面时，液滴状料浆3的下落方向与斜面冷却设备200的斜面41的夹角较小，因此形成的冲击力也较小。这既可以使液滴状料浆3保持良好的球形度，还可以形成一个沿斜面41方向滚动的分力，防止液滴状料浆3黏在斜面冷却设备200上。

优选地，采用喷头100会喷射出产生不同方向的液滴状料浆3，与水平方向呈角度射出的液滴状料浆3和竖直向下射出的液滴状料浆3。与水平方向呈角度射出的液滴状料浆3会落在斜面冷却设备200的斜面41上进行滚动、冷却和造粒。而竖直向下喷射出的液滴状料浆3会在下落的过程中进行冷却并造粒。

具体地，在本发明中，当从静喷头2持续不断喷射出的料浆射到动环1的侧壁上的孔洞11时，料浆将会被切断，形成液滴状料浆3；而当从静喷头2持续不断喷射出的料浆射到动环1的侧壁上时，料浆将会因重力而竖直落下，而竖直落下的料浆将会在下落的过程中分散开来形成液滴状料浆3。而液滴状料浆3在下落的过程中会冷却成肥料颗粒而落在收集槽6内。因此本发明的喷头100会喷射出倾斜的液滴状料浆3和竖直落下的料浆。

本发明实施方式中，冷却设备包括收集槽6和至少一组冷却斜台4和收集斜台5，所述收集斜台5的一侧与所述冷却斜台4相连接，所述收集斜台5相对的另一侧与所述收集槽6相连接，所述收集斜台5用于接收来自所述冷却斜台4滚落下来的粒状物体，并使所述粒状物体从所述收集斜台5滚落至所述收集槽6中，所述收集槽6处设有冷风管7，所述冷风管7用于从所述收集槽6向所述冷却斜塔方向吹出冷空气(如图4和图5中的箭头方向所示)。

当液滴状肥料料浆或液滴状化肥料浆落至冷却斜台4时。首先，料浆会沿着冷却斜台4的斜面41朝向收集斜台5的方向进行滚动。而料浆在滚动的过程中，料浆的球形度较好。其次，料浆在滚动的过程中还会进行冷却，而且由于料浆是一边在滚动的过程中一边进行冷却的，因此冷却形成的颗粒的致密度较为均匀且致密度较高。当料浆冷却至颗粒后落至收集斜台5，颗粒在收集斜台5上继续向下滚动，并且在滚动的过程中进一步地冷却。最终颗粒落在收集槽6中，得到肥料颗粒或化肥颗粒。再次，料浆在斜面41上进行滚动和冷却，增加了料浆下落的路程，这可大大降低造粒塔的高度，进而降低了成本。本发明提供的冷却设备，不仅可以使液滴状料浆3很好地在冷却斜台4上进行滚动、冷却和造粒，形成球形度，均匀性良好的颗粒，提高颗粒的综合性能；还可以降低造粒塔的高度，节约了成本。

本发明冷风管7的设置不仅可以降低造粒塔内的温度，而且当有料浆从竖直方向落下时，从收集槽6至冷却斜台4方向的冷风也可以使料浆冷却成颗粒。

本发明实施方式中，所述熔融料浆与水平方向呈30°-80°射出。当熔融料浆与水平方向的角度小于30°时，所述液滴状料浆3会停止在斜面41，甚至黏在斜面41上，不会继续滚动。当熔融料浆与水平方向的角度大于80°时，液滴状料浆3会做近自由落体运动，而使斜面冷却设备200失去作用。优选地，所述熔融料浆与水平方向呈40°-60°射出。

本发明实施方式中，所述斜面冷却设备200的斜面41与水平方向呈30°-80°设置。当冷却斜台4的斜面41沿水平方向低于30°时，料浆会因为斜面41的坡度太小而停止滚动，甚至使料浆黏在斜面41上。而当冷却斜台4的斜面41沿水平方向高于时，料浆会因为下落太快而冷却时间太短，形成的颗粒的质量较差。优选地，所述斜面冷却设备200的斜面41与水平方向呈40°-60°设置。

本发明实施方式中，所述喷头100与所述斜面冷却设备200相距50-500mm。当所述喷头100与所述斜面冷却设备200相距小于50mm时，所述喷头100与所述斜面冷却设备200距离过小，会发生碰撞的危险。而当所述喷头100与所述斜面冷却设备200相距大于500mm时，液滴状料浆3会因重力的缘故改变喷射的方向。优选地，所述喷头100与所述斜面冷却设备200相距100-300mm。

本发明实施方式中，所述熔融料浆的压力为0.3-1.6mpa。所述熔融料浆的压力为0.3-1.6mpa时，会使熔融料浆以近直线的形式良好地喷射出。

本发明实施方式中，所述斜面冷却设备200的斜面41长度为5-60m。当所述冷却斜台4的斜面41的长度小于5m时，料浆会因为斜面41的长度过短而冷却时间太短，导致形成的颗粒的质量较差。而当所述冷却斜台4的斜面41的长度大于60m时，斜面41的长度过长，会造成造粒塔高度的增加，土地占用面积的增加。最终会导致成本的急剧增加。

本发明实施方式中，所述通孔211的横截面的面积小于所述孔洞11的横截面的面积，所述孔洞11和所述通孔211的横截面的形状为圆形，所述通孔211的直径为1-5mm，所述孔洞11的直径为5-20mm。优选地，所述通孔211的直径为2-4mm，所述孔洞11的直径为8-15mm。

本发明实施方式中，所述喷嘴21与所述动环1的侧壁之间的距离为3-100mm。所述喷嘴21与所述动环1的侧壁之间的距离小于3mm时，喷嘴21与动环1的侧壁可能会发生碰撞，而所述喷嘴21与所述动环1的侧壁之间的距离大于100mm时，喷嘴21与动环1的侧壁距离过大，料浆会因为重力的缘故而下坠，进而改变了方向。优选地，所述喷嘴21与所述动环1的侧壁之间的距离为15mm-80mm，更优选地，所述喷嘴21与所述动环1的侧壁之间的距离为30mm-50mm。

本发明实施方式中，所述冷却斜台4的斜面41由多个板块依次搭接而成，第n块所述板块叠加在第n+1块所述板块上，第n块所述板块与第n+1块所述板块相互错开，其中第n块所述板块远离所述冷却斜台4与所述收集斜台5的连接处，第n+1块所述板块靠近所述冷却斜台4与所述收集斜台5的连接处，其中n为大于0的整数。斜面41由多个板块依次搭接而成，可以在很大程度上避免因拼接而造成的热胀冷缩的危害。

请参阅图3，本发明实施方式中，所述板块与所述板块的搭接处形成搭接部，所述搭接部为凹弧型结构43。远离所述冷却斜台4与所述收集斜台5的连接处的板块在靠近所述冷却斜台4与所述收集斜台5的连接处的板块的上方，且搭接部为凹弧型结构43。因此当液滴状料浆3滚落至凹弧型结构43时，液滴状料浆3会产生一个平行于斜面41向下方向的分力和一个垂直于斜面41向下的分力，进而液滴状料浆3将会加速且紧贴斜面41滚动。这防止了液滴状料浆3在下落过程中飞出料浆的问题。

本发明实施方式中，所述冷却斜台4在所述冷却斜台4与所述收集斜台5的连接处开设有通孔211，所述通孔211用于使所述粒状物体从所述收集斜台5滚落至所述收集槽6中。当冷却成型的颗粒从冷却斜台4滚落至收集斜台5后，颗粒会从收集斜台5上经冷却斜台4滚落至收集槽6中。因此在所述冷却斜台4与所述收集斜台5的连接处开设有通孔211，可以使颗粒良好地通过冷却斜台4并在收集斜台5上进行滚动。

本发明实施方式中，所述冷却斜台4的斜面41设有疏水层42，所述疏水层42的材质包括特氟龙和氟树脂中的一种或多种。在冷却斜台4的斜面41设有疏水层42，可以防止料浆黏在冷却斜台4的斜面41上，可使料浆良好地在斜面41上进行滚落。疏水层42的设置也可以防止空气中的灰尘与杂质落在斜面41上，提高颗粒的纯度。

本发明实施方式中，所述冷却斜台4和所述收集斜台5还包括冷却装置8，所述冷却装置8使所述斜面41的温度为(-20)℃-20℃。冷却装置8的设置可降低冷却斜台4和收集斜台5表面的温度，并使冷却斜台4和收集斜台5表面的温度为(-20)℃-20℃。冷却装置8的设置可加速料浆冷却成颗粒的过程，并且提高颗粒的质量。

本发明实施例提供的一种肥料颗粒，如本发明实施例提供的方法制备而成。

本发明实施例提供的一种肥料颗粒，采用本发明实施例提供的方法进行制备，肥料颗粒的球形度较好，均匀较佳，致密性较好，具有很强的实用性。

以上对本发明实施方式所提供的内容进行了详细介绍，本文对本发明的原理及实施方式进行了阐述与说明，以上说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。