一种缓释氮肥、缓释氮肥造粒设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种缓释氮肥、缓释氮肥造粒设备及方法，其按重量份数计，包括：秸秆粉末1‐4份；尿素5‐8份；以及造粒助剂0.5‐1.5份。其利用秸秆粉末与肥料相结合，由此解决秸秆利用率较低、资源浪费严重的问题，同时简化缓释氮肥制备工艺，降低制造和使用成本。

Slow release nitrogen fertilizer, slow release nitrogen fertilizer granulation equipment and method

The invention discloses a granulating equipment and method for slow-release nitrogen fertilizer and slow-release nitrogen fertilizer. The granulating equipment and method include: 1 to 4 parts of straw powder; 5 to 8 parts of urea; and 0.5 to 1.5 parts of granulating auxiliary. The combination of straw powder and fertilizer can solve the problems of low utilization rate of straw and serious waste of resources, simplify the preparation process of slow-release nitrogen fertilizer and reduce the cost of manufacture and use.

【技术实现步骤摘要】
一种缓释氮肥、缓释氮肥造粒设备及方法
本专利技术涉及肥料生产领域，具体涉及一种缓释氮肥、缓释氮肥造粒设备及方法。
技术介绍
新型缓/控释肥能调控养分释放速率与作物养分吸收基本同步，大大提高肥料利用率，减少农业面源污染，符合国家可持续发展战略要求。当前新型包膜缓/控释肥料主要采用流化床包膜、转鼓包膜等工艺制备，主要步骤包括采用有机物、硫磺、热塑性树脂、热固性树脂等包膜材料对传统复合肥料颗粒进行包裹，但上述工艺中存在包膜材料成本较高、包膜工艺复杂、环境因素对肥料养分释放速率影响较大等因素。国内外的相关研究表明，秸秆碳化后可具有巨大的比表面积和吸附性能，与肥料结合制备的秸秆碳基缓释肥料可有效避免肥料的流失，提高肥料的利用效率。当前已有利用生物炭制备缓释氮肥的方法(CN103833445A，CN102424642A)，但其大多采用先将秸秆烧制成生物炭，再采用物理掺混造粒或挤压造粒方法制备形成肥料的工艺，其同样存在制备工序繁杂、肥料缓释性能较差等问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的上述缺陷，提供一种缓释氮肥、缓释氮肥造粒设备及方法，其利用秸秆粉末与肥料相结合，由此解决秸秆利用率较低、资源浪费严重的问题，同时简化缓释氮肥制备工艺，降低制造和使用成本。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一方面，提供了一种缓释氮肥，按重量份数计，其包括：秸秆粉末1‐4份；尿素5‐8份；以及造粒助剂0.5‐1.5份。优选的，所述秸秆粉末粒径为2‐5mm；所述造粒助剂为蒙脱石、高岭土和凹凸棒土中的一种或多种的混合物。另一方面，还提供了一种用于制造上述缓释氮肥的设造粒备，其包括：料仓，其用于存储所述秸秆粉末、尿素以及造粒助剂的混合物；压力磨盘，在轴向方向上，其中部开设有第一通孔，且环绕所述第一通孔开设有若干第一下料孔；加热磨盘，其位于一所述压力磨盘的下方，用于对经所述第一下料孔挤压造粒、且从中落下的颗粒物进行加热；在轴向方向上，其中部开设有第二通孔，且环绕所述第二通孔开设有若干第二下料孔；传动轴，其一端穿过所述压力磨盘和加热磨盘的中部通孔后向上伸出，使得在轴向方向上，所述压力磨盘以及加热磨盘同轴设置，另一端连接动力设备；以及压辊，其连接所述传动轴从最上方的压力磨盘的第一通孔向上伸出的一端，且以所述传动轴为轴相对所述最上方的压力磨盘转动，用于将落到最上方的压力磨盘上表面的混合物进行碾磨，并将混合物压入所述第一下料孔。优选的，所述加热磨盘与压力磨盘之间存在间隙，且所述传动轴用于带动所述压力磨盘或加热磨盘转动，使得两者间发生相对转动。优选的，所述加热磨盘包括：磨盘主体，在轴向方向上，其中部开设有第二通孔，且环绕所述第二通孔开设有若干第二下料孔；导热壳，其环绕所述磨盘主体、且与所述磨盘主体同轴设置；绝缘环，其设置在所述导热壳与磨盘主体之间形成的产热区域，且环绕所述磨盘主体设置；电热丝，其与电力设备电连接，设置于所述产热区域内，且呈螺旋状缠绕在所述绝缘环上，并沿所述绝缘环的径向向外延伸，以形成关于所述绝缘环中心对称分布的花瓣状结构；上盖和下盖，其用于分别对应封闭所述产热区域的上部开口以及下部开口。优选的，所述花瓣状结构的一端与所述导热壳抵接，另一端与所述磨盘主体抵接；所述上盖和/或下盖靠近所述磨盘主体的一端与所述磨盘主体抵接，所述上盖和/或下盖远离所述磨盘主体的一端与所述导热壳抵接。优选的，所述压力磨盘至少有两个，且相邻两压力磨盘之间设有一加热磨盘，所述传动轴一端穿过所有压力磨盘、加热磨盘的中部通孔后，从最上方的压力磨盘的第一通孔向上伸出。优选的，最下方的压力磨盘下方设置有下料装置，用于承接经最下方的压力磨盘的第一下料孔挤压造粒、且从中落下的缓释氮肥颗粒。另一方面，还提供一种利用上述设备制备缓释氮肥的方法，其包括如下步骤：S1、将作物秸秆干燥、粉碎、过筛后制成粒径2‐5mm的秸秆粉末；S2、开启电力设备，通过所述电热丝对所述加热磨盘进行预热，待所述加热磨盘的第二下料孔内的温度达到200‐450℃时，向所述料仓中加入秸秆粉末、尿素与造粒助剂，并搅拌形成混合物；S3、打开料仓，使得料仓中的混合物落到最上方的压力磨盘的上表面，开启动力设备以驱动所述传动轴带动所述压辊转动，并通过所述压辊与最上方的压力磨盘之间的相对转动将所述混合物进行碾磨，并将混合物压入所述第一下料孔中；S4、承接经所有第一下料孔、压力磨盘和加热磨盘之间的间隙、第二下料孔挤压造粒形成的缓释氮肥颗粒，并对其进行切割、冷却、筛分及分袋包装。优选的，所述步骤S3中，所述传动轴同时带动所述压力磨盘或加热磨盘转动。本专利技术技术方案的有益效果在于：本专利技术的缓释氮肥以作物秸秆粉末、尿素为主要原料材料，首先将原料挤压制成条状颗粒，再利用加热磨盘在高温、密闭厌氧环境下使条状颗粒中的秸秆碳化、尿素熔融，能实现秸秆碳化和肥料造粒同步完成，再在外力挤压作用下使熔融的尿素与碳化秸秆紧密结合吸附，有利于充分发挥生物碳基缓释氮肥的缓释性能，其制造设备设计合理、结构简单、制备成本低、实用性强，且制造过程中无粉尘、工艺简单、生产效率高；同时，由于生物炭(即碳化秸秆)具有较高的吸附性能，因此本专利技术中的缓释氮肥有利于减少土壤养分流失，提高氮肥的利用效率和作物产量，有效减少农业面源污染。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例四中缓释氮肥造粒设备的正视图；图2是本专利技术实施例四中压力磨盘与加热磨盘的装配示意图；图3是本专利技术实施例四中压力磨盘的结构图；图4是本专利技术实施例四中加热磨盘的结构图；图5是本专利技术实施例四中加热磨盘的俯视图；图6是本专利技术实施例四中加热磨盘(无上盖)的俯视图；图7是本专利技术实施例五中缓释氮肥造粒设备的正视图；图8是本专利技术实施例六中缓释氮肥造粒设备的正视图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一：本实施例中的缓释氮肥按重量份数计，其包括：秸秆粉末1份、尿素5份；以及造粒助剂0.5份，其中，所述秸秆粉末粒径为2‐5mm(优选为3mm)，所述造粒助剂为蒙脱石、高岭土和凹凸棒土中的一种或多种的混合物。实施例二：本实施例与实施例一的不同之处仅在于按重量份数计，本实施例中的缓释氮肥包括：秸秆粉末4份、尿素8份；以及造粒助剂1.5份。实施例三：本实施例与实施例一的不同之处仅在于按重量份数计，本实施例中的缓释氮肥包括：秸秆粉末3份、尿素6份；以及造粒助剂1份。实施例四：本实施例提供了一种用于制造实施例一至三之一所述缓释氮肥的造粒设备，如图1所示，其包括：锥形料仓1，其用于按照实施例一至三之一所述的比例存储所述秸秆粉末、尿素以及造粒助剂的混合物，且所述混合物可在打开料仓1的底部开口后依靠自身重力下落；由硬质材料(如不锈钢、铝合金等)制成的外壳体2，其连通所述料仓1的下端面，且围成造粒空间S；压力磨盘3，如图2‐3所示，在轴向方向(即图1中的Y方向)上，其中部开设有轴向贯通的第一通孔31，且环绕所述第一通孔31开设有若干轴向贯通的第一下料孔32；加热磨盘4，其位于一所述压力磨盘3的下方，且与相邻的压力磨盘3之间存在空隙，用于对经所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缓释氮肥，其特征在于，按重量份数计，其包括：秸秆粉末      1‐4份；尿素          5‐8份；以及造粒助剂  0.5‐1.5份。

【技术特征摘要】
1.一种缓释氮肥，其特征在于，按重量份数计，其包括：秸秆粉末1‐4份；尿素5‐8份；以及造粒助剂0.5‐1.5份。2.如权利要求1所述的缓释氮肥，其特征在于，所述秸秆粉末粒径为2‐5mm；所述造粒助剂为蒙脱石、高岭土和凹凸棒土中的一种或多种的混合物。3.一种用于制造权利要求1‐2任一项所述缓释氮肥的造粒设备，其特征在于，包括：料仓，其用于存储所述秸秆粉末、尿素以及造粒助剂的混合物；压力磨盘，在轴向方向上，其中部开设有第一通孔，且环绕所述第一通孔开设有若干第一下料孔；加热磨盘，其位于一所述压力磨盘的下方，用于对经所述第一下料孔挤压造粒、且从中落下的颗粒物进行加热；在轴向方向上，其中部开设有第二通孔，且环绕所述第二通孔开设有若干第二下料孔；传动轴，其一端穿过所述压力磨盘和加热磨盘的中部通孔后向上伸出，使得在轴向方向上，所述压力磨盘以及加热磨盘同轴设置，另一端连接动力设备；以及压辊，其连接所述传动轴从最上方的压力磨盘的第一通孔向上伸出的一端，且以所述传动轴为轴相对所述最上方的压力磨盘转动，用于将落到最上方的压力磨盘上表面的混合物进行碾磨，并将混合物压入所述第一下料孔。4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述加热磨盘与压力磨盘之间存在间隙，且所述传动轴用于带动所述压力磨盘或加热磨盘转动，使得两者间发生相对转动。5.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述加热磨盘包括：磨盘主体，在轴向方向上，其中部开设有第二通孔，且环绕所述第二通孔开设有若干第二下料孔；导热壳，其环绕所述磨盘主体、且与所述磨盘主体同轴设置；绝缘环，其设置在所述导热壳与磨盘主体之间形成的产热区域，且环绕所述磨盘主体设置；电热丝，其与电力设备电连接，设置于所述产热区域内，且呈螺旋状缠绕在所述绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹小闯，金千瑜，李晓艳，朱练峰，张均华，朱春权，
申请(专利权)人：中国水稻研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33