硅钙钾肥造粒中大部分的原料是以粉状参与的，由于这些原料相对密度较小，物理性质稳定，与水的亲和力差，不溶于水，成粒比较困难。微粒细度越小，成球后微粒间的空隙越小，粉粒间的结合强度就越大^[9]。因此，造粒前必须将硅钙钾肥、造粒助剂粉磨至符合造粒要求的细度，然后严格按所需比例准确计量后配加至双筒混料机内混合均匀，才能满足造粒工艺要求。

目前，对于湿度较小的物料常用的造粒方法有压力法和团粒法^[10]。

压力法可以将细粉压得十分密实，制得的颗粒有较高的强度，但是对于含水量低、微粉很细、孔隙率大、流动性好的细粉进行挤压造粒，不仅电耗高，而且成球率低，单机产能不高。

团粒法是将松散的湿物料(原料细粉和一定比例的润湿液)加入造粒装置中(圆盘或转鼓)，通过搅拌翻动形成初始团粒核心，随后核心以团聚和包层2种方式长大。团聚的颗粒球形不规则，表面粗糙；包层制得的颗粒球形度好，表面光滑。在造粒过程中，可以控制操作条件，形成表面光滑、强度高的球形颗粒。

为了满足农业生产大规模机械化施肥的要求，需将粉状肥料制成颗粒，且制得的颗粒既要颗粒强度高(在搬运过程中不碎球、不掉粉)，又要求在施入土壤后吸潮或遇水易于崩解。基于以上因素，压力法无法满足硅钙钾造粒生产的要求，圆盘滚动造粒则是比较理想的选择。在圆盘滚动造粒过程中，经形成母球核心、母球核心表面黏结干粉长大、球化成粒3个阶段，颗粒由小到大，强度逐渐提高，制得的小颗粒在圆盘底部，大颗粒逐渐被小颗粒抬高后由圆盘边缘溢出。

一般在圆盘造粒生产中，出圆盘造粒机的颗粒合格率在80%左右^[11]。颗粒在进行烘干之前，先进行湿球筛分，其目的是将小颗粒肥料(＜1.00 mm)直接返回圆盘造粒机作为母球参与造粒，有利于粉剂成球，＞1.00 mm的颗粒进入烘干机，以减小烘干机的运行负荷，降低能耗。为了减少颗粒的振动和防止颗粒堵塞网孔，一般选择分级滚筒筛，并且在筛网内外增设振动和清扫装置。

由于硅钙钾肥颗粒在烘干和冷却过程中存在颗粒破碎现象，颗粒之间的相互摩擦也会出现掉粉情况，因此需在包装前设置1只成品筛除去细粉和碎颗粒，并将大颗粒(＞4.75 mm)输送至圆锥破破碎后与细粉一起返回圆盘造粒机再次成球，以提高产品的合格率。

为了研究烘干工艺对颗粒强度的影响，通过实验室试验，绘制了如图 2所示的颗粒强度与颗粒含水质量分数的关系图。

图 2

颗粒强度与颗粒含水质量分数的关系

为研究不同水分含量颗粒的抗摔打情况，将以上试验样品进行2 m高处自由落体试验，结果显示：在颗粒含水质量分数＞7%时，其具有一定的塑性，不容易摔碎；颗粒含水质量分数在3%~7%时，虽然其表面已经硬化，但反而更容易破碎；当颗粒含水质量分数＜3%时，硅钙钾肥颗粒已经完全硬化，颗粒强度提高，得到成品。因此，在烘干机的设计中必须优化扬料板的设计，避免颗粒含水质量分数在3%~7%之间时对其进行摔打。

硅钙钾肥的造粒过程是一个细粉间的物理团聚过程，形成的颗粒有2种类型：团聚形成的颗粒球形不规则，表面粗糙；包层制出的颗粒表面呈球形，断面为一层包一层的“洋葱皮”结构。这2种结构要么球形不规则，要么烘干后容易脱壳。为了提高硅钙钾肥的成球率，在滚筒烘干机的进料端预留4~6 m长的二次造粒区，通过湿颗粒的相互挤压揉搓，使球内水分被挤出至颗粒表面，然后被烘干热风带走。出圆盘造粒机的物料经过二次造粒后，可以进一步提高颗粒的球形度，还可以提高其强度。在滚筒烘干机的中后端设置扬料板，可以使颗粒水分含量迅速下降。当颗粒含水质量分数较低时(3%~7%)，采用振动流化床烘干机对物料进行干燥，既能在易碎区减少对颗粒的摔打，又能将剩余水分去除。

硅钙钾肥颗粒经过两段烘干流程后，已经具有很高的强度，可以采用滚筒冷却机将其冷却，冷却后的颗粒经过成品筛筛分后送至包装车间进行成品包装。

从混料开始，圆盘造粒、湿球筛分、颗粒烘干、颗粒冷却、成品筛分等工艺环节都会产生粉尘，这就要求在造粒烘干车间设计时必须考虑除尘设备的配置。按照含水率的不同，硅钙钾肥生产中的粉尘可分为2种：①原料混合、圆盘造粒、颗粒冷却和成品筛分工序产生的干粉尘，其比较容易清除回收，常规的袋式收尘器就可以达到环保指标要求；②湿球筛分、颗粒烘干工序产生的含有高温水汽的粉尘，其回收较复杂，如果采用常规的袋式收尘器，当粉尘温度下降至露点温度以下时会发生结露，出现“糊布袋”现象。为了避免含有高温水汽的粉尘发生结露而影响收尘效果，在设计中配置配风管，通过掺入一定量的热空气以保证除尘器出口温度高于露点温度。

通过以上分析可知，在硅钙钾肥除尘设计中，整个造粒烘干车间应选用2组除尘器，在工艺布置时要将产生干粉尘的工序与产生含有高温水汽的粉尘工序隔开。