噴漿造粒工藝

第六講噴漿造粒工藝

噴漿造粒工藝與設備一.工藝特點——料漿噴涂造粒

1.料漿法以磷酸、氨為原料，利用中和器、管式反應器將中和料漿在噴漿造粒機中進行涂布造粒。在生產過程中添加部分氮素和鉀素以及其它物質，再經干燥、篩分、冷卻而得到NPK復合肥產品，這是國內外各大化肥工廠常采用的大規(guī)模生產方法。該法的優(yōu)點是既可生產磷酸銨也可生產NPK肥料，同時也充分利用了酸、氨的中和熱蒸發(fā)物料水份，降低造粒水含量和干燥負荷，減少能耗，生產規(guī)模大，生產成本較低，產品質量好，產品強度較高。磷銨料漿制備原料：氨和磷酸（主要是濕法磷酸）。由于無水液氨和濃度為52％～54％P2O5的濕法磷酸以及濃度為63％～76％P2O5的多磷酸都可以作為商品進行貿易和長途運輸，所以磷酸銨肥料工廠并不一定要與合成氨廠和磷酸廠鄰近和配套生產。生產方法：磷酸與氨反應可生成磷酸一銨、磷酸二銨和磷酸三銨，前兩種穩(wěn)定，后一種不穩(wěn)定。當氨與磷酸的摩爾比大于2.0時，會有部分磷酸三銨生成,但在室溫下即分解成磷酸二銨和氨。磷銨料漿制備中和度：磷酸的第一個H+被中和時中和度為1,產物為磷酸一銨；磷酸的第二個H+被中和時，中和度為2，產物為磷酸二銨。H3PO4+NH3─→NH4H2PO4H3PO4+2NH3─→(NH4)2HPO4摩爾比控制：NH3/H3PO3=1.25-1.35。料漿含水量：18-20%。工藝流程

它是以濃度為38％～42％P2O5的濕法磷酸在預中和反應器內與氨反應?？刂品磻锪现械陌迸c磷酸的摩爾比約1.4(處于磷酸銨溶解度最大點)，反應熱使物料升溫達到沸點(約115℃)，并蒸發(fā)一部分水。熱的磷酸銨料漿含水16％～20％，送入轉鼓造粒機，再通入一部分氨，使物料的氨與磷酸的摩爾比接近2.0,產生的熱量又蒸發(fā)一部分水（氨與磷酸的摩爾比從1.4提高到2.0時，磷酸銨的溶解度降低而析出結晶）。

工藝流程

反應料漿與后續(xù)工序返回的干粉粒料一起成粒。造粒機出來的濕顆粒進入回轉干燥機，用熱爐氣并流干燥。干顆粒物料進行篩分，合格顆粒經冷卻后包裝或入庫;篩下的粉粒返回造粒機;粗粒經破碎后返回篩子。從預中和反應器、造粒機和干燥機逸出的氨和粉塵，用稀磷酸洗滌回收，然后送回預中和反應器。用此流程也可以生產粒狀磷酸一銨（控制氨與磷酸的摩爾比在預中和器內約為0.6，造粒機內為1.0）。工藝流程

技術要點：噴漿造粒必須有適量的返料作為成粒的核心，返料必須被揚料抄板潑撒成均勻的料幕，料漿必須噴成霧狀，噴射距離適當，噴涂成粒過程與干燥同步。

2.成粒過程：用料漿泵輸送濃縮料漿到噴槍，并用壓縮空氣使料漿霧化噴射到機內返料幕上逐步噴涂成粒。3國內外狀況擁有該種生產技術的外國公司主要有：挪威的norskhydro、法國的AZF、KT、西班牙的incro、espindsea、美國的avy/TVA等。國內的主要生產廠家有：貴州宏富、中阿化肥、江西貴溪、云南云峰、南京南化、大連化工、金昌化工、廣西鹿寨等。擁有相近于該種生產技術的國內企業(yè)主要有山東的紅日集團、四川成都科技大學、上?；ぱ芯吭旱?。

制漿設備1中合混合設備快速氨化蒸發(fā)器十字管反應器三、造粒設備與過程四噴漿造粒干燥機4.噴漿造粒干燥機是復合肥料生產過程中的關鍵設備，該設備集噴漿、造粒、干燥于一體，采用內分級、內返料、內破碎結構形式,具有工藝先進，成本低、產量大、結構緊湊等特點，為復合肥生產的首選設備。噴漿造粒干燥機噴漿造粒干燥機附錄資料：不需要的可以自行刪除工藝尺寸鏈的計算當零件加工時，多次轉換工藝基準，引起測量基準、定位基準與設計基準不重合，這時，需要利用工藝尺寸鏈原理來進行工序尺寸及其公差的計算。1、尺寸鏈的定義和特征在零件加工或機器裝配過程中，由一系列相互聯(lián)系的尺寸所形成的封閉圖形，稱為尺寸鏈。一、尺寸鏈的基本概念尺寸鏈設計尺寸鏈工藝尺寸鏈在零件的加工過程中所形成的尺寸鏈。加工臺階零件的尺寸鏈加工套筒零件的尺寸鏈尺寸鏈的主要特征如下：（1）封閉性。尺寸鏈必須是首尾相接且封閉的尺寸組合。其中，應包含一個間接保證的尺寸和若干個對此有影響的直接獲得的尺寸。（2）關聯(lián)性。尺寸鏈中間接保證的尺寸精度是受這些直接獲得的尺寸精度所支配的，彼此間具有特定的函數(shù)關系，并且間接保證的尺寸精度必然低于直接獲得的尺寸精度。2、尺寸鏈的組成和尺寸鏈簡圖的作法組成尺寸鏈的各個尺寸稱為尺寸鏈的環(huán)，按性質不同可分為組成環(huán)和封閉環(huán)。（1）封閉環(huán)指在尺寸鏈中最后形成或未標注間接保證的尺寸。每個尺寸鏈中，封閉環(huán)只能有一個，用A0表示。（2）組成環(huán)除封閉環(huán)以外的其他環(huán)都稱為組成環(huán)。根據(jù)組成環(huán)對封閉環(huán)影響，將其分成如下兩類：①增環(huán)在尺寸鏈中，當其余各組成環(huán)不變，而該環(huán)增大使封閉環(huán)也增大的，稱為增環(huán)。引起封閉環(huán)同向變動。②減環(huán)在尺寸鏈中，當其余各組成環(huán)不變，而該環(huán)增大使封閉環(huán)減小的環(huán)，稱為減環(huán)。引起封閉環(huán)異向變動。（3）尺寸鏈簡圖的作法常采用標箭頭的方法來判斷增減環(huán)。在尺寸鏈圖中用首尾相接的單向箭頭順序表示各尺寸環(huán)，其中與封閉環(huán)箭頭方向相反者為增環(huán),與封閉環(huán)箭頭方向相同者為減環(huán)。封閉環(huán)A1A0A2A3減環(huán)ABC

1、封閉環(huán)確定

2、組成環(huán)確定1、加工順序確定后才能確定封閉環(huán)。2、封閉環(huán)的基本屬性為“派生”，表現(xiàn)為尺寸間接獲得。

關鍵

要領設計尺寸往往是封閉環(huán)。

關鍵1、封閉環(huán)確定后才能確定。2、直接獲得。3、對封閉環(huán)有影響二、尺寸鏈計算的基本公式（極值法）1、封閉環(huán)的基本尺寸封閉環(huán)的基本尺寸等于所有增環(huán)基本尺寸之和減去所有減環(huán)基本尺寸之和，即：

—封閉環(huán)的基本尺寸；—增環(huán)的基本尺寸；—減環(huán)的基本尺寸；m

—增環(huán)的數(shù)量；n

—組成環(huán)的總數(shù)（不包括封閉環(huán)）。2、封閉環(huán)的極限尺寸封閉環(huán)的最大極限尺寸等于所有增環(huán)最大極限尺寸之和，減去所有減環(huán)最小極限尺寸之和；而封閉環(huán)的最小極限尺寸等于所有增環(huán)最小極限尺寸之和，減去所有減環(huán)最大極限尺寸之和。即：3、封閉環(huán)的上、下偏差和公差封閉環(huán)的上偏差等于所有增環(huán)上偏差之和減去所有減環(huán)下偏差之和，封閉環(huán)的下偏差等于所有增環(huán)下偏差之和減去所有減環(huán)上偏差之和。即：

、—增環(huán)的上、下偏差；

、—減環(huán)的上、下偏差。封閉環(huán)的公差等于各組成環(huán)的公差和，即：

、分別是封閉環(huán)、組成環(huán)的公差。4、工藝尺寸鏈解題步驟（1）確定封閉環(huán)；（2）查明全部組成環(huán)，畫出尺寸鏈簡圖；（3）判明增、減環(huán)，用符號（箭頭）標明增、減環(huán)；（4）利用尺寸鏈計算公式求解。注意：所建立的尺寸鏈必須使組成環(huán)數(shù)最少，這樣能更容易滿足封閉環(huán)的精度或者使各組成環(huán)的加工更容易、更經濟。三、工藝尺寸鏈的分析與解算工藝基準（工序、定位、測量等）與設計基準不重合，工藝尺寸就無法直接取用零件圖上的設計尺寸，因此必須進行尺寸換算來確定其工序尺寸。1）定位基準與設計基準不重合的尺寸換算2）測量基準與設計基準不重合的尺寸換算3）表面淬火、滲碳、鍍層的工藝尺寸計算加工下圖a所示零件，設1面已加工好，現(xiàn)以1面定位加工3面和2面，其工序簡圖如圖b所示，試求工序尺寸A1與A2。1）定位基準與設計基準不重合的尺寸換算（1）由于加工3面時定位基準與設計基準重合，因此工序尺寸A1就等于設計尺寸，A1

=

mm。（2）加工2面時，定位基準與設計基準不重合，這就導致在用調整法加工時，只能以尺寸A2為工序尺寸，但這道工序的目的是為了保證零件圖上的設計尺寸A0，即：（10±0.3）mm。因此A0與A1、A2構成尺寸鏈，如圖c所示。根據(jù)尺寸鏈特性，A0為封閉環(huán)，A1為增環(huán)，A2為減環(huán)。所以，A2

=

20

mm，按入體原則表示為A2

=

20.1

mm。由公式A0

=

A1?A2

得：A2

=

A1?A0

=

30?10

=

20

mm；由公式ES0

=

ES1?EI2

得：EI2

=

ES1?ES0

=

0?0.3

=

?0.3

mm；由公式EI0

=

EI1?ES2

得：ES2

=

EI1?EI0

=

?0.2?(?0.3)

=

0.1

mm；2）測量基準與設計基準不重合的尺寸換算加工一軸承座，設計尺寸為A1和A0。由于設計尺寸A0加工時無法直接測量，只好通過測量A2尺寸來間接保證它，求A2的工序尺寸和公差。由公式A0

=

A2?A1

得：A2

=

A1+A0

=

10+50

=

60

mm；由公式ES0

=

ES2?EI1得：ES2

=

EI1+ES0

=

-0.15+0

=

?0.15

mm；由公式EI0

=

EI2?ES1

得：EI2

=

ES1+EI0

=

?0.05+(?0.15)

=-

0.2

mm；因此A2=A0為封閉環(huán)，A1為減環(huán)，A2為增環(huán)。★假廢品問題若實測尺寸A2=59.90mm，按上述要求判為廢品，但此時如A1=9.9mm，則實際A0=50mm，仍合格，即“假廢品”。當實測尺寸與計算尺寸的差值小于或等于尺寸鏈其它環(huán)公差之和時，就可能出現(xiàn)假廢品。此時應對該零件各有關尺寸進行復檢和驗算，以免將實際合格的零件報廢而導致浪費。采用專用檢具可減小假廢品出現(xiàn)的可能性。方法：求組成環(huán)各項之和等于封閉環(huán)。列豎式法解尺寸鏈口訣：封閉環(huán)、增環(huán)照抄；減環(huán)取反，上下偏差對調。尺寸鏈（環(huán)）基本尺寸上偏差ES下偏差EIA1-100.150.05A2（60）（

-

0.15）（?0.2）A0500?0.15A1尺寸鏈（環(huán)）基本尺寸上偏差ES下偏差EIA1（16）（+0.02）（-0.1）A210+0.05?0.03A3-20+0.03-0.02A06+0.1?0.15列豎式法解尺寸鏈3）表面淬火、滲碳、鍍層的工藝尺寸計算R2R1H1H0下圖所示偏心零件，表面A要求滲碳處理，滲碳層深度規(guī)定為0.5～0.8mm。1）精車A面，保證直徑2）滲碳處理，控制滲碳層深度H1；3）精磨A面保證直徑尺寸，同時保證規(guī)定的滲碳層深度H0。試確定