在炭基肥生产造粒设备方面,国内还没有专门的炭基肥生产设备,由于炭基肥的原料组成与有机肥相似,炭基肥的生产设备大多根据有机肥生产设备改进而成。目前有机肥生产设备普遍存在结构冗余、腐蚀严重、生产效率较低等问题,影响了炭基肥生产设备的应用。本文研究开发一种新型炭基肥造粒机,对螺旋输送装置与挤压成型装置进行了研究设计与改进、改进了挤压成型装置前端的模孔板结构,提高了整机的生产能力,为设计开发一种高性能的炭基肥成型设备提供理论基础。本文在结合国内肥料造粒现状的基础上,采用理论研究、计算机仿真与试验分析相结合的方法展开研究工作,本文的研究工作主要包括以下几个方面的内容：1、在实验室内对物料的物理特性进行了试验分析,得到炭基肥物料自然堆积密度其结果在83.24kg/m3～91.71kg/m3之间,经过粉碎混合后的物料的堆积角在35。-45。之间,炭基肥物料与材料金属的最大静摩擦系数μs在0.39～0.45之间,滑动摩擦系数约在0.33～0.37之间,以上数据为机具的选型以及参数的确定提供了理论基础。2、根据炭基肥物料特殊的理化特性与对炭基肥成型设备的性能要求,参考研究国内外造粒设备工作原理的基础上,确定了炭基肥成型设备的设计方案。并在万能试验机上模拟了物料成型过程,记录相关数据。3、针对目前螺旋挤压造粒机存在挤压效果差,成型率低等主要问题,设计增加预挤压输送装置,采用单根齿根圆渐缩型螺旋挤压输送的螺杆,可以对将要进入挤压成型装置内的物料原料进行预压,将其中的空隙率降低,从而提高后续挤压成型颗粒的成型率。4、针对目前螺旋挤压机模孔板开孔率低、磨损严重、寿命低等问题,改进了现有模孔板的开孔面积,采用45。圆孔排错方式,开孔率最高,保证了造粒设备的生产能力,在模孔板进料端添加倒角,使物料能够顺畅的进入模孔内,降低了物料在入口处的摩擦,增加了孔板的寿命,降低了设备能耗。5、对改进后的炭基肥成粒设备进行了二次正交旋转组合试验,分别分析了机具的相关尺寸参数与运行参数对肥料颗粒成型率、颗粒强度以及机具能耗的影响,并通过回归方程建立数学模型,通过软件找到各因素的的最佳参数组合,以最优组合为基础,进行了造粒试验,且作业质量好,能够达到相关肥料要求指标。