顆粒生產(chǎn)的壓制室組件選擇與現(xiàn)場(chǎng)操控

qingfeng77121 · 發(fā)表于 2010-3-30 15:40:13

顆粒生產(chǎn)的壓制室組件選擇與現(xiàn)場(chǎng)操控--楊柳江

摘要：在顆粒飼料的加工過(guò)程中，影響顆粒質(zhì)量的因素很多，其中制粒機(jī)壓制室的組件選擇與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)操作是不容忽視的控制細(xì)節(jié)。環(huán)模、壓輥、喂料刮刀、切刀以及蒸汽調(diào)質(zhì)都會(huì)對(duì)制粒效率與效果產(chǎn)生影響，系統(tǒng)掌握這些配件的選用標(biāo)準(zhǔn)與操作標(biāo)準(zhǔn)是做好顆粒飼料加工、提升產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：制粒工藝；環(huán)模；喂料刮刀；切刀；蒸汽調(diào)質(zhì)

在顆粒飼料的加工過(guò)程中，影響顆粒質(zhì)量的因素很多。除去與粉狀飼料相似的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)外，對(duì)顆粒飼料還有色澤、粒徑、長(zhǎng)度、表面光潔度、硬度、含粉率、粉化率等方面的要求。通過(guò)對(duì)顆粒持久性（PDI）指數(shù)的研究分析，人們發(fā)現(xiàn)在決定顆粒飼料質(zhì)量的諸多因素中，配方?jīng)Q定40%（原料組成與配比）、制粒前粉碎粒度決定20%、調(diào)質(zhì)決定20%（配方組成與調(diào)質(zhì)長(zhǎng)度決定調(diào)質(zhì)效果）、模孔參數(shù)決定15%（產(chǎn)品與配方?jīng)Q定模具）、冷卻決定5%（孔徑與配方組成決定冷卻時(shí)間）。除去上述因素外，影響顆粒飼料質(zhì)量的加工工藝還包括原料的膨化和膨脹工藝，原料的混合、加水、噴油工藝，蒸汽預(yù)調(diào)質(zhì)工藝，后熟化、后噴涂工藝等。本文重點(diǎn)從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)控的角度討論制粒機(jī)壓制室組件及現(xiàn)場(chǎng)操作對(duì)顆粒生產(chǎn)的影響。

1 環(huán)模對(duì)制粒效果的影響

環(huán)模對(duì)制粒效果的影響，主要表現(xiàn)在模孔有效長(zhǎng)度、孔徑的大小、模孔的粗糙度、模孔間距、模孔形狀等方面。

1.1 模孔的深度和孔徑比

模孔的深度是對(duì)于一定厚度的環(huán)模減去釋放孔的長(zhǎng)度，其孔徑的大小就形成了一定的孔徑比。孔徑比小，物料在模孔中受到擠壓的時(shí)間短，易于擠出，生產(chǎn)效率大，電耗低，但是生產(chǎn)出的顆粒松散，易造成含粉偏高，顆粒長(zhǎng)度不整齊等質(zhì)量問(wèn)題；反之，孔徑比越大，物料在模孔中擠壓的時(shí)間越長(zhǎng)，生產(chǎn)效率就低，電耗也隨之增加，生產(chǎn)出的顆粒硬度高。隨著模孔的有效孔加長(zhǎng)，制粒產(chǎn)量明顯下降，甚至產(chǎn)生堵模現(xiàn)象，為了獲得最佳的制粒性能，使產(chǎn)量和質(zhì)量都能達(dá)到最佳狀態(tài)，選用適宜的環(huán)模壓縮比是非常重要的。每種配方都會(huì)有一個(gè)適宜的壓縮比范圍，在確定壓縮比時(shí)，要參考配方原料組成、粉碎細(xì)度、原料特性等因素合理選用環(huán)模。如果環(huán)模孔徑比不能很好地適用于配方制粒要求，適度地調(diào)整配方組成及原料比例是較為實(shí)際的做法，要想達(dá)到最佳的制粒效率，配方與環(huán)模之間必須做到和諧統(tǒng)一。

1.2 模孔的粗糙度

模孔的粗糙度越低（即光潔度愈高），物料在模孔內(nèi)受到的摩擦力就小，易于擠出，生產(chǎn)效率高，而且成形后的顆粒表面光滑，不易開(kāi)裂，顆粒質(zhì)量好。因此建議優(yōu)先考慮使用不銹鋼環(huán)模。

1.3 模孔的間距

模孔的間距與壓制的飼料性質(zhì)有關(guān)，如壓制磨損性小的飼料，可用孔距較近的環(huán)模；壓制磨損性大的飼料，如含礦物質(zhì)高的飼料和高纖維飼料可用模孔間距較大的環(huán)模，這樣可提高制粒效率和環(huán)模的使用壽命。

1.4 模孔的形狀

模孔的形狀主要有內(nèi)錐形孔、外錐形孔、階梯形孔、直形孔、外錐階梯形孔。內(nèi)錐形孔便于物料進(jìn)入，壓縮力強(qiáng)，顆粒硬度高，粉化率低，但生產(chǎn)效率不高，而且環(huán)模使用的壽命短。外錐形孔有利于物料通過(guò)，但不利于物料進(jìn)入模孔，壓制的顆粒松散，粉化率高。直形孔和階梯形孔，性能適中，生產(chǎn)效率和顆粒成形率高，故應(yīng)用最為普遍。外錐形階梯孔環(huán)模，在生產(chǎn)畜禽料的應(yīng)用中，能夠發(fā)揮出很好的效果，解決了環(huán)模在后期使用中的顆粒料含粉偏高、質(zhì)地松散的問(wèn)題，使環(huán)模在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)出的顆粒硬度均勻，耗電量低。

2 模輥間隙對(duì)制粒效率的影響

2.1 間隙過(guò)大

模輥間隙過(guò)大時(shí)，制粒的壓制區(qū)料層便會(huì)增厚，使壓制區(qū)的壓力加大，主電機(jī)電流增高，壓輥運(yùn)轉(zhuǎn)的阻力增大，產(chǎn)生壓輥打滑和制粒機(jī)振動(dòng)現(xiàn)象，制粒產(chǎn)量下降，有時(shí)還會(huì)不出粒。

2.2 間隙過(guò)小

模輥間隙過(guò)小時(shí)，模輥直接接觸，產(chǎn)生機(jī)械磨損，嚴(yán)重影響使用壽命，環(huán)模導(dǎo)向口會(huì)因壓輥殼的機(jī)械性磨損而變形，使模孔進(jìn)料困難，制粒產(chǎn)量逐漸下降，最后導(dǎo)致制粒困難，甚至停產(chǎn)。

2.3 正常的模輥間隙

應(yīng)調(diào)整到人工轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)模一周，有1/4工作面能帶動(dòng)輥殼運(yùn)轉(zhuǎn)，或是斷續(xù)帶動(dòng)，這樣的間隙才能符合制粒要求。

3 喂料刮刀對(duì)制粒的影響

3.1 喂料刮刀會(huì)隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)磨損逐漸變小，而這種磨損又很容易被人們忽略，經(jīng)常是當(dāng)發(fā)現(xiàn)制粒產(chǎn)能下降，或是環(huán)模工作面磨損異常，壽命降低時(shí)，才想到檢查喂料刮刀的磨損情況。

3.2 喂料刮刀還會(huì)因?yàn)樯a(chǎn)時(shí)的堵機(jī)、拆裝環(huán)模時(shí)不小心的碰撞和其他原因，使其導(dǎo)向的角度改變，也將導(dǎo)致環(huán)模工作面喂料不均勻，使產(chǎn)量下降，環(huán)模壽命降低。正確的做法是定期對(duì)制粒機(jī)的易損件進(jìn)行檢查，包括喂料刮刀。

3.3 喂料刮刀磨損或角度不標(biāo)準(zhǔn)對(duì)制粒的影響：將使環(huán)模和壓輥的壓制區(qū)喂料不均勻，最后造成環(huán)模工作面磨損不均勻（高低不平），使模輥之間的間隙不一致，自然料層也薄厚不均勻。間隙小的地方料層薄，模孔的導(dǎo)向口容易磨損變形，使喂料困難；間隙大的地方雖然喂料正常，但是由于料層太厚，減少了壓輥對(duì)物料的擠壓力，使出料困難，主機(jī)電流上升，同樣降低了生產(chǎn)能力。同時(shí)由于環(huán)模工作面喂料不均勻，導(dǎo)致模孔磨損的不一致（有大有小），顆粒料的粗細(xì)差別很大。

4 喂料量對(duì)制粒的影響

每種功率的主電機(jī)都標(biāo)有額定的電流值，喂料量增加電流會(huì)隨之增高，生產(chǎn)能力也高，應(yīng)根據(jù)原料的水分、配方性質(zhì)、調(diào)質(zhì)效果和顆粒直徑的大小，合理調(diào)節(jié)喂料量，爭(zhēng)取達(dá)到最佳效果。應(yīng)當(dāng)注意的是，在調(diào)節(jié)主電機(jī)電流時(shí)，不能超過(guò)其額定電流值。

5 切料刀對(duì)顆粒質(zhì)量的影響

制粒機(jī)的切刀不鋒利時(shí)，從環(huán)模孔中出來(lái)的柱狀料是被打斷的，而不是被切斷的，因此顆粒兩端面比較粗糙，顆粒成弧狀，導(dǎo)致成品含粉率增高，降低顆粒質(zhì)量。切刀的調(diào)整，主要影響到顆粒的長(zhǎng)度，顆粒的長(zhǎng)度一般為料徑的1.5～2.5倍，也可根據(jù)用戶的需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。調(diào)整顆粒長(zhǎng)度的做法是：調(diào)節(jié)切刀與環(huán)模之間的距離，切刀退出時(shí)，刀口與環(huán)模之間的距離變大，顆粒變長(zhǎng)，反之，顆粒變短。應(yīng)當(dāng)注意的是：切刀與環(huán)模之間的距離最小不得小于3㎜，否則刀頭碰撞到環(huán)模會(huì)發(fā)生意外事故。以水產(chǎn)料專用切刀為例：水產(chǎn)料專用切刀是一種超薄型的刀片，一般厚度在0.4～0.8㎜，調(diào)整時(shí)刀口應(yīng)貼緊環(huán)模，顆粒長(zhǎng)度靠喂料量來(lái)控制，喂料量增加顆粒隨之變長(zhǎng)，喂料量減少顆粒變短。這種切刀只適用于4.5㎜以下的顆粒料。

6 蒸汽對(duì)制粒的作用

使用蒸汽對(duì)飼料進(jìn)行調(diào)質(zhì)，能使物料升溫，淀粉糊化，蛋白質(zhì)和糖分塑化，同時(shí)也增加了飼料的水分，因水分在制粒時(shí)能起到粘合劑的作用，故不僅可提高制粒質(zhì)量，又能使模孔得到潤(rùn)滑，減少了模孔對(duì)飼料的摩擦力，從而提高了制粒產(chǎn)量。

6.1 蒸汽質(zhì)量好壞和進(jìn)汽量的控制對(duì)顆粒質(zhì)量和制粒效率的影響

蒸汽必須要有適合的壓力、溫度和水分。蒸汽壓力由減壓閥來(lái)控制，減壓閥是蒸汽管路中很重要的附件，性能一定要可靠，出口壓力波動(dòng)要小。減壓閥前面安裝蒸汽過(guò)濾器（內(nèi)置40～200目濾網(wǎng)），以保證減壓閥不被蒸汽中的懸浮物和雜質(zhì)堵塞。蒸汽壓力應(yīng)保證在0.2～0.4Mpa，并且是不帶冷凝水的干飽和蒸汽，溫度在130～150℃；生產(chǎn)小顆粒水產(chǎn)料時(shí)蒸汽壓力保持在0.1～0.2 Mpa，溫度在115～130℃時(shí)最適合操作，更能提高顆粒的品質(zhì)；蒸汽壓力越大，則溫度越高，調(diào)質(zhì)后物料的溫度一般在65～85℃，有些飼料（如水產(chǎn)料）需要達(dá)到90℃以上才能滿足制粒要求。隨著調(diào)質(zhì)溫度的增加，其濕度也相應(yīng)提高，最適合制粒的水分為15.5%，應(yīng)根據(jù)各種飼料的配方性質(zhì)和模孔長(zhǎng)徑比的配置等情況，合理調(diào)節(jié)蒸汽的添加量。如果蒸汽量過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致顆粒變形、料溫過(guò)高、添加劑等營(yíng)養(yǎng)成分破壞，甚至?xí)跀D壓時(shí)產(chǎn)生焦化現(xiàn)象，影響顆粒質(zhì)量。

6.2 生產(chǎn)中對(duì)蒸汽用量的正確控制

制粒過(guò)程中，隨著喂料量的改變，蒸汽量也要相應(yīng)改變，堵塞環(huán)模蒸汽的用量為制粒機(jī)生產(chǎn)能力的4%～6%。例如某種配方原料水分為13%，制粒濕度為15.5%，應(yīng)添加水分為2.5%，按每增加1%的水分，溫度會(huì)隨之提高11℃計(jì)算，室溫為30℃，則調(diào)質(zhì)后的溫度為2.5×11℃+35℃=62.5℃。另如，某配方原料水分10％，室溫為30℃，則調(diào)質(zhì)后的飼料溫度為5.5×11℃＋35℃＝95.5℃，這種估算方法僅用于室溫（20～30℃）情況下的普通畜禽料和水產(chǎn)料。

7 異常顆粒的產(chǎn)生及處理

由于原料、配方、加工工藝間的不適宜性以及調(diào)質(zhì)時(shí)蒸汽用量及壓力不恰當(dāng)，經(jīng)常會(huì)壓制出異常顆粒（表1）。

小結(jié)

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的操作與壓制室組件選擇對(duì)制粒生產(chǎn)性能與產(chǎn)品質(zhì)量有著非常大的影響，在配方設(shè)計(jì)與選用原料時(shí)，應(yīng)充分考慮制粒生產(chǎn)工藝的實(shí)際情況，做到配方、原料、工藝與設(shè)備的和諧統(tǒng)一，最大化地達(dá)到質(zhì)量要求，并提升生產(chǎn)效率與降低生產(chǎn)成本。