一、顆粒機www.ftxny.com環(huán)模簡介
環(huán)模顆粒機廣泛應用于飼料的加工、秸桿木屑等生物質(zhì)能的顆粒成型、復合肥的生產(chǎn)、萬壽菊顆粒壓制、石油及塑料顆粒的生產(chǎn)中。不同物料選用不同的顆粒機也成制粒機,環(huán)模是顆粒機的核心部分。它對提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量,降低能耗(制粒能耗占整個車間總能耗30%~35%),減少生產(chǎn)成本(環(huán)模損耗一項費用占整個生產(chǎn)車間的維修費25%~30%以上)等方面影響*。一般玉米為主的飼料生產(chǎn)中約占到1~1.5元/噸左右,在秸桿木屑等纖維狀物料的生產(chǎn)中約占到18-48元/噸料;同時也是制粒機zui易磨損的零件之一,因此,了解環(huán)模的設(shè)計及應用,并對環(huán)模進行正確的選用、合理的使用以及有效的保養(yǎng),對于飼料生產(chǎn)者來說是至關(guān)重要的。下面對環(huán)模的設(shè)計及其選用、使用和保養(yǎng)作些淺析,以供大家參考。
二、環(huán)模直徑和環(huán)模有效壓制寬度等參數(shù)的確定
1、環(huán)模直徑和有效寬度是環(huán)模的主要參數(shù):
首先根據(jù)國內(nèi)外顆粒機參數(shù)及優(yōu)先數(shù)列確定環(huán)模直徑系列:250、300、320、350、400、420、508、558、678、768等;相對功率為15、22、37、55、75/90、90/110、132/160、180/200、220/250、280/315;根據(jù)等有效壓制面積等,功率之比值(一般14~22cm2/KW),確定環(huán)模有效寬度(有效寬度是指環(huán)模中間與壓棍接觸部份)。另外很多國內(nèi)顆粒機是吸收*,所以也有不少環(huán)模直徑采用英制尺寸或近似值,如:SZLH3016環(huán)模直徑16英寸(406,407)、SZLH3020環(huán)模直徑20英寸(508)、 SZLH3022環(huán)模直徑22英寸(558)、SZLH7726環(huán)模直徑26英寸(660)、304環(huán)模等。
秸稈粉碎機http://www.ftxny.com/fsjrcj/126.html鍘草機http://www.ftxny.com/fsjrcj/4529.html水滴型粉碎機http://www.ftxny.com/fsjrcj/130.html木材撕碎機http://www.ftxny.com/fsjrcj/6816.html
三、環(huán)模的轉(zhuǎn)速的確定
環(huán)模轉(zhuǎn)速與機器本身的幾何參數(shù)(壓輥個數(shù)、??字睆健⑸疃鹊?相關(guān)。根據(jù)資料和多年來國內(nèi)制粒機的技術(shù)參數(shù)及對國外樣機的數(shù)據(jù)檢測,對于采用二個壓輥的環(huán)模制粒機,以環(huán)模內(nèi)徑處線速度(也叫環(huán)模線速度)4-8m/s較為合適,它的高低影響到擠壓區(qū)內(nèi)的料層厚度及物料通過模孔的時間,進而影響 制粒機產(chǎn)量和顆粒質(zhì)量。線速度過高時,相同產(chǎn)量條件下環(huán)模每轉(zhuǎn)產(chǎn)出顆粒少,擠壓區(qū)內(nèi)料層薄,軸向料層分布不均勻,有可能使擠壓區(qū)內(nèi)的物料形成斷層,制粒不 連續(xù),制出的顆粒松軟,軸向壓出顆粒長度不勻,粉料多,而且對于水分含量較高的物料還易打滑,甚至根本不能制粒;較低的環(huán)模線速度雖然制出的顆粒質(zhì)量好, 但對產(chǎn)量影響較大。
四、壓輥直徑的確定
物料是通過環(huán)模和壓輥之間相互的擠壓力,克服物料通過模孔的阻力,從而達到制粒的目的。
相同環(huán)模下,壓棍直徑越大,環(huán)模和壓棍之間型成的三角擠壓范圍越大,越利于擠壓作用。理論上單輥的壓輥直徑可做得zui大,擠壓時間,擠出效果應,但在機器運轉(zhuǎn)時,壓輥和壓模之間的作用力在主軸、主軸軸承、空軸等之間傳遞,所以單輥制粒機的主軸、主軸軸承、空軸等機械結(jié)構(gòu)粗大,只在小型實驗室制粒機及難于制粒的大型秸桿壓塊機中運用。雙壓輥制粒機的兩只壓輥之間擠壓力F1和F2相在主軸頭上平衡;壓模上的反作用力F1’和F2’相互抵消,設(shè)備上 的主軸(主軸軸承處)、主軸軸承、空軸上受力小,機械結(jié)構(gòu)小,是實際中使用zui多的機型。根據(jù)經(jīng)驗確定壓輥外徑與壓模內(nèi)徑比為0.475,并圓整后確定壓輥 直徑。三輥制粒機三輥之間受力也能平衡,但壓輥和壓模內(nèi)徑比不高。另外對用于秸桿木屑等纖維狀物料的制粒機,壓輥之間不平衡力(兩擠壓力F1-F2之差) 須和壓模上的反作用力之差(F1’-F2’)通過主軸、主軸軸承、空軸來抵消,所以主軸(主軸軸承處)、主軸軸承、空軸、環(huán)模、壓棍的結(jié)構(gòu)都要加強。
五、環(huán)模材料和熱處理
環(huán)模通常由碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼經(jīng)鍛壓、切削、鉆孔、熱處理等工序制成。環(huán)模所用的材料和每個加工工序?qū)ζ涫褂脡勖爸屏Y|(zhì)量、產(chǎn)量 有直接的影響。碳素結(jié)構(gòu)鋼主要有45鋼,其熱處理硬度一般為HRC45~50,其耐磨性和耐腐蝕性都較差,現(xiàn)基本被淘汰;合金鋼主要有20CrMnTi材料,它是通過表面滲碳等表面熱處理,處理硬度在HRC50以上,并具有良好的綜合力學性能,由此類材料制造的環(huán)模強度高,耐磨性好于45鋼,但缺點是耐腐 蝕性不好。雖然單只環(huán)模成本較低,但使用時噸料生產(chǎn)成本高于不銹鋼環(huán)模,現(xiàn)也逐步淘汰;不銹鋼材料主要為4Cr13,這些材料的剛度和韌性都較好,熱處理是整體焠火,硬度大于HRC50,并具有良好的耐磨性和耐腐蝕性,使用壽命較長,噸料環(huán)模費用zui低。
下面就4Cr13材料環(huán)模每個加工工序?qū)ζ滟|(zhì)量影響說明:
a、環(huán)模材料成份
對于4Cr13材料的環(huán)模,其質(zhì)量源頭必須從鋼錠開始:4Cr13鋼環(huán)?;瘜W成分 (質(zhì)量分數(shù)%)為:C含量≤0.36~0.45,Cr含量12~14,Si含量≤0.60,Mn含量≤0.80,S含量≤0.03,P含量≤0.035; 在實際使用中含Cr量12%左右的環(huán)模使用壽命比含Cr量14%的環(huán)模在其它處理相同的條件下,其使用壽命減小1/3以上;所以環(huán)模質(zhì)量的源頭是從鋼淀開 始,不僅要確保Cr含量13%以上,還要求大小形狀等符合鍛造。
b、環(huán)模鍛打質(zhì)量
對于4Cr13材料的環(huán)模鍛造工藝要求為加熱溫度和時間合適,常見環(huán)模鍛造問題是:
(1)、加熱溫度過高和時間過長,鍛坯呈黃白色,估計溫度超過1200℃,此時鍛坯易出現(xiàn)表層過燒,整體過熱,組織粗大晶粒不均勻現(xiàn)象;
(2)、爐溫均勻性差。加熱過程中因溫度不均勻使鍛件過熱或局部過燒造成晶粒粗大、鍛坯的均質(zhì)性差。鍛件尺寸越大 ,這種現(xiàn)象就越嚴重。在隨后的熱處理工藝中難以消除這種缺陷 ,也是造成環(huán)模開裂的常見原因。
(3)、由于鑄錠中存在如偏析、非金屬夾雜物、疏松等缺陷 ,所以要通過鍛造變形來改善和消除 ,這是鍛件達到良好綜合力學性能的基礎(chǔ)。對于縱向橫向性能要求較高的鍛件,應當采用良好的組合鍛造工藝,單一的鍛打工藝難以保證質(zhì)量。
(4)、鍛后冷卻溫度、速度控制不好,如果冷卻速度非常緩慢 ,容易發(fā)生奧氏體再結(jié)晶 ,已經(jīng)被鍛造中細化的晶粒會發(fā)生異常長大造成混晶,
(5)、退火處理:應對環(huán)模毛坯的硬度加以控制,其硬度在HB170~220之間為宜,如果硬度過高,鉆孔時鉆頭易斷裂,并造成死孔,硬度過低則影響??椎墓鉂嵍取?/span>c、熱處理對環(huán)模質(zhì)量的影響
4Cr13材料采用整體淬火工藝,淬火是把金屬成材或零件加熱到相變溫度以上,保溫后,使Cr合物溶于組織中,以大于臨界冷卻速度的急劇冷卻, 以獲得馬氏體組織的熱處理工藝。淬火是為了得到馬氏體組織,再經(jīng)回火后,使工件獲得良好的使用性能,以充分發(fā)揮材料的潛力。制孔后環(huán)模應在真空爐中加熱粹 火。經(jīng)真空熱處理的環(huán)模,能有效地保證??椎墓饣龋ū苊饬四?椎难趸?。在圓周方向三等分處的每個部位,取不少于3點測硬度平均值,其各部位的硬度值之 差應不大于HRC4。
六、環(huán)模孔結(jié)構(gòu)、壓縮比、粗糙度
常見的環(huán)模??字饕兄笨住p壓孔、外錐形孔和內(nèi)錐形孔等。帶減壓孔又稱釋放孔,不同的??仔问竭m合不同種類的飼料原料或不同的 飼料配方。同一環(huán)模中,越程槽邊上的直孔長度L與環(huán)模中心部位的直孔長度L也都不一樣。在壓棍對壓模的壓力和阻力一樣下,越程槽邊的物料容易擠出越程槽, 而不進入??住K砸话阍谠匠滩圻吷蟽膳艓в袦p壓孔(或減壓孔長度M大于環(huán)模中心的??椎腗),并且*排減壓孔長度M大于第二排,使各??壮隽狭?。
a、環(huán)模??赘鲄?shù)的作用與含義
環(huán)模壓縮比I=L/d,它是反映顆粒飼料擠壓強度的一個指標。壓縮比越大,擠出的顆粒飼料越結(jié)實。所以環(huán)模??譫確定,飼料配方確定,即環(huán)模壓縮比I一定條件下,環(huán)模的有效厚度L=I*d就確定了。
T為環(huán)模厚度,它的zui小值T1和環(huán)模受力有關(guān),壓棍對環(huán)模的擠壓力越大,環(huán)模zui小厚度T1越大。當??子行Ш穸萀<T1時,為保證環(huán)模強度,環(huán)模厚度必須T≥T1,所以有一減壓孔M=T-L,即帶減壓孔形環(huán)模;當環(huán)模有效厚度L≥T1時,一般環(huán)模厚度T=L,即直孔形環(huán)模;減壓孔孔徑比模 孔直徑d大,物料通過減壓孔時不產(chǎn)生摩擦力。
導料錐孔:便于物料流入???,環(huán)模在使用過程中,導料錐孔磨損zui快,使用過程中須對導料錐孔進行修復。
外錐孔環(huán)模主要用于秸桿顆粒、木屑生物質(zhì)顆粒中。模孔磨大時,模孔直徑d變大時,模孔的長度L也將變長,保證壓縮比I=L/d變化小,確保顆粒的硬度。
b、環(huán)模工作面積、孔的排列和開孔率
(1)環(huán)模工作面積F=π*D*E,環(huán)模制粒機的設(shè)計功率和環(huán)模工作面積成正比,因此功率一定的制粒機,一般環(huán)模直徑D和環(huán)模有效寬度E成反比,在低產(chǎn)量的水產(chǎn)飼料制粒,為保證環(huán)模軸向出料均勻,減小環(huán)模有效寬度,則增大環(huán)模直徑D。
(2)環(huán)模??装吹冗吶切卧瓌t排孔。環(huán)模開孔率為ψ=0.9*(d/a)2=0.9*[d/(d+t)]2,開孔率越高,則出料多。另一方面, ??组g壁厚t越大,則環(huán)模強度越大,開孔率越小。對于合金鋼環(huán)模,采用表面滲碳焠火工藝,則??组g壁厚t等于2倍滲硬層加中間軟層,軟層越小,環(huán)模越容易 開裂,所以要選擇合適的壁厚t來保證環(huán)模強度和開孔率。從上面的公式可以看出,一般的規(guī)律是,??字睆皆酱?,環(huán)模開孔率越高。開孔率越高,出料越通暢,但??妆诤駎減小了,環(huán)模強度減小。所以一定要根據(jù)強度確定開孔率大小,擠壓力大的草料、秸桿料、木屑等物料環(huán)模的開孔率要比飼料環(huán)模小一點,保證環(huán)模強 度,防止環(huán)模開裂。
c、粗糙度也是衡量環(huán)模質(zhì)量的重要指標
在同樣的壓縮比下,粗糙度值越大,飼料擠出阻力越大,出料越困難,過大的粗糙度也影響顆粒表面的質(zhì)量。合適的粗糙度值為應在0.8~1.6之間。在合適的壓縮比下,??状植诙雀叩男履J褂脮r,必須用帶有研磨砂的油性料研磨30分鐘以上使用,但是采用表面硬 化處理的合金鋼環(huán)模,易磨掉硬化層,減少環(huán)模的使用壽命?,F(xiàn)在環(huán)模生產(chǎn)制作中,一般在熱處理后加一精鉸工序,增加環(huán)模光潔度,保證環(huán)模一次出料。
七、環(huán)模安裝方式
目現(xiàn)市場上環(huán)模安裝方式主要有:螺栓聯(lián)接安裝、錐面聯(lián)接安裝和抱箍聯(lián)接安裝。
螺栓聯(lián)接安裝方式簡單,環(huán)模不易傾斜,但同心度不好及環(huán)模螺栓孔和空軸傳動輪上的螺栓孔位置度不相配時,安裝后可能單只螺栓受力時,螺栓容易斷,選用環(huán)模時要求供應商保證螺孔的位置度,并且要求用轉(zhuǎn)模鉆孔。
錐面聯(lián)接安裝的環(huán)模定心性能好,傳遞扭矩大,環(huán)模固定螺栓不易剪斷,但使用中螺栓松動,傳動輪上的錐面磨損后,必須通知供應商環(huán)模上的錐面的大小頭直徑都放大一點,環(huán)模制作不能標準化。
抱箍聯(lián)接安裝具有錐面聯(lián)接的定心性能好,傳遞扭矩大等優(yōu)良性能,是一種軸向錐面聯(lián)接方式;環(huán)模使用中擠壓力大,抱箍型聯(lián)接是對環(huán)模很好的加強, 但整體抱箍在熱處理時抱箍根部應力大,環(huán)模容易開裂。改成熱壓鑲箍工藝后,熱處理時環(huán)模內(nèi)應力小,熱處理后環(huán)模熱壓加箍,環(huán)模內(nèi)生產(chǎn)預壓應力,和壓輥對環(huán) 模的擠壓應力相抵消。箍材料為碳鋼,可降低不銹鋼材料成本。是一種較好的聯(lián)接方式。
八、環(huán)模的選用
不同廠家生產(chǎn)的環(huán)模其安裝方式、尺寸都不一樣。在實際使用中,用戶必須根據(jù)顆粒機廠名去選用。
碳鋼環(huán)?;咎蕴?,20CrMoTi合金鋼材料價格低一點,但使用性能和使用壽命比4Cr13不銹鋼環(huán)模差,噸料價格也比不銹鋼高一點,特別用在魚飼料、萬壽菊顆粒、木屑顆粒、秸桿顆粒等的噸料環(huán)模價格比不銹鋼高得多。如SZLH350顆粒機環(huán)模用在萬壽菊顆粒生產(chǎn)中,合金鋼環(huán)模使用壽命為 400噸,噸料環(huán)模價格為5.9元;不銹鋼環(huán)模使用壽命約800~900噸左右,噸料環(huán)模價格為4.8~4.3元。并且不銹鋼使用性能比合金鋼好,使用 不銹鋼環(huán)模的制粒工一般不會再去用合金鋼環(huán)模。
同樣4Cr13材料Cr含量在12~14%之間,但使用中發(fā)現(xiàn)含Cr量在12%的環(huán)模使用壽命比含Cr量13.5%以上的環(huán)模壽命低25%左右。選用時須看看環(huán)模制造商坯料是不是整爐進貨及進貨質(zhì)量。
關(guān)于制孔設(shè)備,手工鉆分度輸入誤差大,高減速比的分度機構(gòu)也能保證分度的精度,但鉆孔速度控制不好,??状植诙炔?;自動單頭鉆有高的分度精度、嚴格控制的鉆削速度和排屑機制,??踪|(zhì)量好;雙頭或多頭自動鉆,??踪|(zhì)量好,但分度精度和孔間壁厚均勻性受設(shè)備安裝精度影響大。
關(guān)于環(huán)模價格:環(huán)模價格分成坯料價格、金加工價格、制孔價格、熱處理價格、精鉸處理價格、管理費用、利潤。不同生產(chǎn)廠同一種材料坯料價格基本一樣,環(huán)模厚度45以下基本一樣,大孔徑環(huán)模環(huán)模厚度大于45mm要加材料費;金加工中產(chǎn)生的鐵屑可以抵消金加工費用;制孔費和孔多少有關(guān),小孔徑環(huán)模模孔多,制孔費要高一點;熱處理價格按環(huán)模重量計,各廠家基本一樣;精鉸處理價格和環(huán)模上孔數(shù)有關(guān),小孔徑環(huán)??锥啵瑑r格高一點;管理費用,廠越大、環(huán)模做得越多,管理費用越低;對于利潤,各廠家各不一樣,有的利潤比環(huán)模成本高1-4倍,有的做的比較合理。
正確選用合適的??讐嚎s比。壓縮比大的環(huán)模,其形成的顆粒密度大,表面光潔。反之,會造成產(chǎn)品不夠結(jié)實,外觀松散,亦是造成產(chǎn)品含粉率高的原因 之一。??状笮『蛪嚎s比主要根據(jù)用戶配方和飼料品種來決定的,對于環(huán)模壓縮比的選用,由于各家配方不一樣,采用的原料各異,同時制粒工藝也不同,具體合適 的壓縮比還要靠各個飼料生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)中摸索得到,這里只能根據(jù)以往的經(jīng)驗給出一個大致的范圍。一般來說,畜禽類飼料宜選用8~13之間的壓縮比;魚類飼 料宜選用11~16之間的壓縮比;蝦類飼料宜選用16~25之間的壓縮比;熱敏感類飼料宜選用7~9之間的壓縮比;牧草和秸稈類飼料宜選用5~7之間的壓 縮比。使用一只環(huán)模后,飼料生產(chǎn)者也可根據(jù)飼料的外感來調(diào)整下一只環(huán)模的孔徑、壓縮比。