高纯度物料(如医药中间体、电子级化工原料)因杂质含量≤0.1%、无黏结性助剂添加,在大型干法造粒中常面临流动性差、成粒率低、易污染等难题。
大型干法造粒机需通过“设备定制化升级+工艺精准调控+洁净管控”三维解决方案,在保障物料纯度不破坏的前提下,实现造粒粒径均匀(20-80目占比≥90%)、强度达标(抗压强度≥5N/粒),满足后续生产需求。
破解流动性难题:定制化进料与预压系统。高纯度粉末常因粒径细(D50≤10μm)出现团聚结块,导致进料不均。造粒机需配备“真空上料+双螺旋搅拌”进料单元,真空上料避免物料与空气过度接触引发静电团聚,双螺旋搅拌桨采用变频调速(5-30r/min),配合桨叶表面特氟龙涂层(摩擦系数≤0.04),实现轻柔分散。预压阶段采用渐变式压辊设计,将物料先预压成密度均匀的薄料带(密度0.8-1.0g/cm³),为后续造粒奠定基础,较传统进料方式成粒率提升25%。
提升成粒稳定性:精准控温与压辊优化。无黏结剂的高纯度物料成粒依赖颗粒间挤压作用力,需通过压辊参数精准调控实现。压辊采用“碳化钨涂层+沟槽纹理”设计,涂层硬度≥HRC65,避免物料磨损产生杂质,沟槽深度2-3mm、间距5mm,增强物料咬合力;同时配备循环水控温系统,将压辊温度稳定在25-35℃,防止物料因摩擦生热出现软化或降解。压辊压力采用闭环控制(0-20MPa可调),根据物料特性实时反馈调整,确保料带厚度偏差≤±0.1mm。

保障纯度不污染:全流程洁净设计。高纯度物料对设备材质与密封性要求严苛,大型干法造粒机接触物料部件需采用316L不锈钢或哈氏合金,表面粗糙度Ra≤0.2μm,且经过电解抛光处理,减少物料附着残留。设备采用“氮气密封+负压除尘”系统,氮气氛围防止氧化性物料变质,负压除尘(负压值-50Pa)实时收集造粒过程中产生的微粉,微粉回收率≥98%,可重新返回进料系统循环利用。停机后通过CIP在线清洗系统(采用纯化水+压缩空气交替冲洗),确保设备残留量≤0.001%。
优化后处理系统:分级与防团聚设计。造粒后的物料需通过“振动分级+气流冷却”单元,振动分级筛采用三层筛网设计,精准分离合格颗粒、微粉与大块料,分级效率≥95%;气流冷却系统将颗粒温度从造粒后50-60℃降至室温,避免高温下颗粒粘连。对于易吸潮的高纯度物料,冷却后立即进入氮气保护的密闭储料仓,仓内湿度控制在≤40%RH,防止颗粒吸潮变质。
工艺适配要点:个性化参数匹配。针对不同高纯度物料特性,需建立参数数据库:如脆性物料(如陶瓷粉末)采用低压力(5-8MPa)、高转速(15-20r/min)造粒;韧性物料(如某些医药中间体)采用高压力(12-15MPa)、低转速(8-12r/min)。通过设备PLC控制系统实现参数一键调用与实时监控,配合在线粒径检测仪(检测精度±0.5μm),确保造粒质量稳定。该方案已在电子级氧化铝造粒中应用,成粒率从传统工艺的60%提升至92%,颗粒纯度保持99.99%以上,有效破解了高纯度物料造粒难题。