Der erste Schritt bei der Extrusionsgranulierung ist die Rohstoffaufbereitung. Gängige Rohstoffe sind Kaliumsulfat, Monoammoniumphosphat (MAP), Diammoniumphosphat (DAP) und Harnstoff. Pulverförmige Rohstoffe können direkt weiterverarbeitet werden, während blockförmige Rohstoffe zunächst in einem Schüttgutbrecher oder einem Doppelkäfigbrecher zerkleinert werden müssen . Nach Erreichen der für den Prozess erforderlichen Partikelgröße werden sie mit einer Bandwaage gewogen. Dieser Prozess stellt sicher, dass die Partikelgröße der Rohstoffe den Anforderungen des Granulierprozesses entspricht und gewährleistet die Qualität und Konsistenz des Endprodukts. In der Doppelwalzen-Granulatextrusionsanlage dient die Rohstoffzerkleinerung hauptsächlich dazu, die physikalischen Eigenschaften der Rohstoffe so zu verändern, dass sie besser für die Doppelwalzenextrusion geeignet sind. Nach der Zerkleinerung sind die Rohstoffpartikel kleiner und gleichmäßiger geformt, wodurch sie leichter in der Produktionslinie fließen und transportiert werden können. Dies führt zu einer höheren Produktionseffizienz. Dieser Zerkleinerungsprozess beeinflusst maßgeblich die Qualität, den Ausstoß und die Produktionseffizienz des Endprodukts und gewährleistet so einen stabilen Betrieb und eine effiziente Produktion der Anlage.

Der zweite Prozessschritt der Extrusionsgranulierung umfasst mehrere wichtige Glieder. Zunächst ist die Produktionslinie mit sieben hochpräzisen Bandwaagen ausgestattet . Sobald die Rohstoffe die für den Prozess erforderliche Größe erreicht haben, werden sie über ein Förderband und einen Elevator zum Kettenbrecher transportiert, wo sie weiter zerkleinert und vermischt werden. Anschließend gelangen die zerkleinerten Rohstoffe über einen Kratzförderer und einen Becherwerk zur Vorsiebung auf das Trommelgrobsieb . Die gesiebten Rohstoffe werden dann auf einer Gesamtwaage gewogen und über einen Elevator zum Doppelwellenmischer oder Vertikalmischer für die Endmischung befördert . Damit ist die gesamte Rohstoffaufbereitung abgeschlossen.

Nach der Aufbereitung der Rohstoffe erfolgt die Granulierung. Unsere Extrusionsgranulationsanlage, beispielsweise die konventionelle mit einer Kapazität von 150,000 Tonnen, ist mit 16 Rundpartikel-Extrusionsgranulatoren mit einer Leistung von 0.8 Tonnen pro Stunde ausgestattet. Die zerkleinerten und gemischten Rohstoffe werden über Kratzförderer zu diesen 16 Extrusionsgranulatoren transportiert. Dort extrudieren Edelstahlwalzen die Rohstoffe durch Reibung zu kleinen Partikeln. Diese werden über ein Austragsband und einen Becherwerksförderer zur Trommelsiebmaschine befördert und dort gesiebt . Partikel, die die Größenanforderungen nicht erfüllen, werden über unser spezielles Kratzförderer- Rückführungssystem zur erneuten Granulierung in die Rohstoffaufbereitung zurückgeführt. So wird ein Rohstoffrecycling ermöglicht.

Wenn das Material den Granulator verlässt, ist die Partikelgröße ungleichmäßig. Um die gewünschte Partikelgröße zu erreichen, wird nach der Granulierung ein Siebprozess durchgeführt. Nachdem die Partikel im Doppelwalzenextrusionsgranulator geformt wurden , gelangen sie in den Trommelsieb oder Vibrationssieb , wo sie weiter gesiebt werden und ungeeignete Partikel und Pulver aussortiert werden. Zu große Partikel und zu kleines Pulver werden separat aussortiert. Feines Pulver wird über den Feinpulver-Rückförderer zur erneuten Granulierung in den Granulator zurückgeführt, während zu große Partikel über den Grobpartikel-Rückförderer in den Brecher gelangen . Nach dem Brechen werden sie zur erneuten Granulierung in den Granulator zurückgeführt. Der Siebprozess verbessert effektiv die Gleichmäßigkeit und Qualität der Partikel. Besonders wichtig ist, dass dieser Prozess des zyklischen Siebens und Brechens die Produktionsleistung steigert und gleichzeitig Verluste reduziert. Im Allgemeinen können aus 100 Tonnen Produkt durch unser Rückführungssystem 2 Tonnen Rohmaterial zurückgewonnen werden, was die Produktion steigert und die Verluste um bis zu 2 % reduziert.

Das Trocknungssystem der Extrusions-Düngemittelgranulationsanlage ähnelt prinzipiell dem Trocknungssystem der herkömmlichen Trommel-Düngemittelgranulationsanlage . Unser Trocknungsverfahren nutzt die Niedertemperatur-Hochvolumen-Gleichstromtrocknung. Nachdem das Halbfertigprodukt die Granulierwalzenpresse verlassen hat , gelangt es über das Zuführband in den Trommeltrockner und tauscht dort im Gleichstrom Wärme mit dem vom Heißluftofen erzeugten heißen Abgas aus. Dadurch verdampft das Material und wird von der Feuchtigkeit befreit. Die Temperatur des getrockneten Produkts liegt üblicherweise zwischen 50 und 70 Grad Celsius, sodass es nicht direkt verpackt werden kann und mit einer Drehkühlmaschine gekühlt werden muss . Ein wesentlicher Vorteil des Extrusionsgranulationstrockners besteht darin, dass aufgrund des geringen Feuchtigkeitsgehalts im Extrusionsgranulationsprozess auch die Temperaturanforderungen an den Heißluftofen gering sind. Dadurch kann auch die Trocknergröße reduziert werden. Beispielsweise liegt die Heißluftofentemperatur des Extrusionsgranulationstrockners unter gleichen Produktionsbedingungen üblicherweise bei 150 bis 200 Grad Celsius, während sie beim herkömmlichen Trommelgranulationsverfahren etwa 250 bis 300 Grad Celsius erreichen muss. Daher ist die Walzenextrusions-Düngemittelproduktionslinie im Vergleich zum Dampftrommelverfahren energieeffizienter und flexibler.

Das Trocknungssystem der Extrusionsgranulationsanlage für Düngemittel ähnelt prinzipiell dem Trocknungssystem einer herkömmlichen NPK-Dampftrommelanlage . Unser Trocknungsverfahren basiert auf der Niedertemperatur-Hochvolumen-Gleichstromtrocknung. Nachdem das Halbfertigprodukt den Doppelwalzenextruder verlassen hat , gelangt es über das Zuführband in den Trommeltrockner und tauscht dort im Gleichstrom Wärme mit dem vom Heißluftofen erzeugten heißen Abgas aus. Dadurch verdampft das Material und wird von der Feuchtigkeit befreit. Die Temperatur des getrockneten Produkts liegt üblicherweise zwischen 50 und 70 Grad Celsius, sodass es nicht direkt verpackt werden kann und gekühlt werden muss. Ein wesentlicher Vorteil des Extrusionsgranulationstrockners besteht darin, dass aufgrund des geringen Feuchtigkeitsgehalts im Extrusionsgranulationsprozess auch die Temperaturanforderungen an den Heißluftofen gering sind. Dadurch kann auch die Trocknergröße reduziert werden. Beispielsweise liegt die Heißluftofentemperatur des Extrusionsgranulationstrockners unter gleichen Produktionsbedingungen üblicherweise bei etwa 150 bis 200 Grad Celsius, während die Heißluftofentemperatur des traditionellen Trommelgranulationsverfahrens etwa 250 bis 300 Grad Celsius erreichen muss.

Das aus dem Kühler kommende Material wird über einen Becherwerksförderer zur Feinsiebmaschine transportiert und dort einer Nachsiebung unterzogen. Anschließend werden die nicht qualifizierten Partikel über einen Rückförderer zur erneuten Granulierung in den Granulator zurückgeführt. Der fertige Mehrnährstoffdünger, der den Anforderungen entspricht, gelangt zur Wiegung und Dosierung auf die Dosierbandwaage . In dieser Produktionslinie sind zwei Siebprozesse implementiert, da sich Siebgröße und Funktion der einzelnen Siebstufen unterscheiden. Die erste Siebung dient der Vorsiebung und dem Aussortieren nicht qualifizierter Partikel, bevor das Material in die Trocknungs- und Kühlprozesse gelangt. Dadurch wird verhindert, dass Partikel unterschiedlicher Größe in die nachfolgenden Produktionsschritte gelangen, was die Gesamteffizienz der Produktionslinie verbessert. Die zweite Siebung dient der Feinsiebung, um sicherzustellen, dass der fertige Mehrnährstoffdünger den geforderten Spezifikationen entspricht. Dieses doppelte Siebverfahren gewährleistet die Qualität und Konsistenz des Endprodukts.

Das mit der Fertigproduktwaage abgewogene, fertige Mehrnährstoffdüngerprodukt wird von der Beschichtungsanlage beschichtet . Diese Beschichtung bildet einen sehr dünnen Film auf der Oberfläche der Düngerpartikel. Dadurch wird der direkte Kontakt zwischen den Partikeln verhindert und ein Verklumpen verhindert. Das System ist außerdem mit einer Förderschnecke für das Verklumpungsmittel, Öldosierpumpen und einer Fertigproduktwaage ausgestattet . Diese drei Komponenten sind miteinander verriegelt und werden von einem Prozessleitsystem (DCS) von Siemens gesteuert. Die Öldosiermenge und die Pulvermenge werden automatisch an den Materialfluss in Echtzeit angepasst, wodurch Kosten gespart werden. Anschließend werden die beschichteten Partikel über den Fertigproduktaufzug zur automatischen Verpackungsmaschine transportiert.

Für unsere Verpackungsmaschine für Fertigdünger bieten wir sowohl halb- als auch vollautomatische Lösungen an. Die automatische, servomotorbetriebene Dosierwaage arbeitet schnell und präzise mit einer Verpackungsgeschwindigkeit von 800 bis 1000 Säcken pro Stunde. Das Gehäuse der Waage besteht aus 4 bis 8 mm dickem Edelstahl S304. Die elektronischen Hauptkomponenten stammen von Schneider Electric, die pneumatischen Komponenten werden aus Japan importiert. Nach dem Verlassen der Folienverpackungsmaschine gelangt das Material in den Pufferbehälter und durchläuft anschließend das automatische Dosiersystem. Dieses System umfasst automatische Falt- und Nähvorrichtungen für die halbautomatische Verpackung. Bei Bedarf an höherer Automatisierung kann ein vollautomatisches System gewählt werden. Der Unterschied liegt im Einsatz einer automatischen Absackmaschine. Letztere ist effizienter, erfordert jedoch höhere Investitionskosten. Der verpackte Fertigdünger durchläuft ein Stapelsystem aus Edelstahl SS304 mit Roboterarmen von ABB oder Fanuc und erreicht eine Stapelgeschwindigkeit von 1000 bis 1200 Säcken pro Stunde. Es gibt drei Arten: Einzelgreifer, Doppelgreifer und Einzelmaschine mit Doppellenkung. Üblicherweise wird ein Einzelgreifer-Stapelsystem eingesetzt. Das System umfasst außerdem ein Förder- und ein automatisches Aufwickelsystem. Für modernisierungsorientierte Unternehmen sind unsere Terminals mit vollautomatisierten Palettenlagern ausgestattet. Diese sind jedoch teurer und stellen höhere Anforderungen an Material und Form der Paletten. Für Unternehmen mit begrenztem Budget bieten sich konventionelle Holzpalettensysteme an.

Diese Extrusionsgranulationsanlage nutzt ein zweistufiges Entstaubungssystem zur effektiven Staubentfernung während der Produktion. Zunächst entfernt der Schlauchfilter den Großteil des Staubs. Anschließend spült die Waschumwälzpumpe das Abgas mit Sprühwasser in den GFK-Kamin . Das Waschwasser wird in den Kreislaufwassertank geleitet, und das gereinigte Abgas wird über den Kamin abgeführt. Die Drehtrommelsiebanlage, der Trockner, der Kühler, der Zuführbereich und der Verpackungsbereich sind mit Entstaubungsschnittstellen ausgestattet, die an den Schlauchfilter und die GFK-Rohre angeschlossen sind, um eine effiziente Staubentfernung an jedem Entstaubungspunkt zu gewährleisten.