環(huán)模顆粒的特性及應(yīng)用

1、環(huán)模顆粒的特性及應(yīng)用環(huán)模是顆粒機(jī)的關(guān)鍵零件,是顆粒機(jī)的最主要易損件,根據(jù)統(tǒng)計(jì),環(huán)模損耗費(fèi)占整個生產(chǎn)車間維修費(fèi)的25%以上,同時對擠壓出來的顆粒飼料質(zhì)量有著直接的影響。因此,了解環(huán)模的特性并對環(huán)模進(jìn)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)模的特性及其選用、使用和保養(yǎng)作些淺析,以供大家參考。1 環(huán)模的特性1.1 環(huán)模材料和熱處理環(huán)模材料主要有碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼3類。碳素結(jié)構(gòu)鋼如45鋼,其熱處理硬度一般為HRC4550,它屬于比較低檔的環(huán)模材料,其耐磨性和耐腐蝕性都較差;合金結(jié)構(gòu)鋼,如20CrMnTi、40Cr、35CrMo等,熱處理硬度在HRC5

2、0以上,并具有良好的綜合力學(xué)性能,由此類材料制造的環(huán)模強(qiáng)度高,耐磨性也好,但缺點(diǎn)是耐腐蝕性不好;不銹鋼材料有X46Cr13(德國牌號、4Cr13、3Cr13等,這些材料的剛度和韌性都較好,熱處理硬度大于HRC50,并具有良好的耐磨性和耐腐蝕性,使用壽命較長。為了控制環(huán)模熱處理后的硬度均勻性,每個環(huán)模熱處理后,在圓周方向三等分處的每個部位,取不少于3點(diǎn)測硬度平均值,其各部位的硬度值之差應(yīng)不大于HRC4。另外,應(yīng)對環(huán)模毛坯的硬度加以控制,其硬度在HB170220之間為宜,如果硬度過高,鉆孔時鉆頭易斷裂,并造成死孔,硬度過低則影響模孔的光潔度。為了控制毛坯內(nèi)部材質(zhì)的均勻性,有條件的話,應(yīng)對每個毛坯進(jìn)

3、行內(nèi)部探傷,防止毛坯內(nèi)部有裂紋、氣孔、夾砂等缺陷。1.2 環(huán)?？捉Y(jié)構(gòu)、壓縮比和粗糙度常見的環(huán)模孔主要有直形孔、階梯形孔、外錐形孔和內(nèi)錐形孔等。階梯形孔又分為釋放式階梯孔(俗稱減壓孔或釋放孔和壓縮式階梯孔,如圖1所示,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。環(huán)模壓縮比是指環(huán)模孔的有效長度和環(huán)?？椎淖钚≈睆降谋戎?它是反映顆粒飼料擠壓強(qiáng)度的一個指標(biāo)。壓縮比越大,擠出的顆粒飼料越結(jié)實(shí)。對于直形孔的環(huán)模壓縮比來說,環(huán)?？椎挠行чL度即為環(huán)模的總厚度,最小直徑即為?？妆旧淼闹睆?對于釋放式階梯孔和外錐形孔來說,模孔的有效長度即為環(huán)模的總厚度減去釋放孔的長度或外錐孔的長度,小直徑段的孔徑即為計(jì)

4、算壓縮比的孔徑;對于壓縮式階梯孔和內(nèi)錐形孔來說,這種情況比較特殊,一般把整個環(huán)模厚度作為?？椎挠行чL度,最小直徑取小直徑段的孔徑,當(dāng)然,這樣計(jì)算出的環(huán)模壓縮比的含義和前兩種情況是有區(qū)別的。粗糙度也是衡量環(huán)模質(zhì)量的重要指標(biāo)。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(yīng)在0.81.6之間。1.3 環(huán)模工作面積、孔的排列和開孔率環(huán)模工作面積指環(huán)模的內(nèi)徑周長和有效寬度的乘積,有效寬度指環(huán)模兩越程槽之間的距離。在同樣的工作面積下,環(huán)模內(nèi)徑和有效寬度成反比。環(huán)模鉆孔時的排列方式一般沿周向排列,并在寬度方向上排與排之間的小孔相互交錯,使整

5、個鉆出的小孔呈近似等邊三角形排列。如果設(shè)小孔的直徑為d,小孔與小孔之間的壁厚為a,環(huán)模開孔率為,則根據(jù)等邊三角形原理,不難算出:0.9d2/(d+a2 例如,小孔直徑為 4.5mm的環(huán)模,如果取小孔之間的壁厚為2.6mm,則可以算出環(huán)模開孔率為36%。從上面的公式可以看出,在?？字睆揭欢ǖ那闆r下,要提高環(huán)模的開孔率,必須減小?？字g的壁厚,但最小壁厚必須滿足環(huán)模強(qiáng)度的需要。一般的規(guī)律是,模孔直徑越大,環(huán)模開孔率越高。1.4 環(huán)模線速度環(huán)模線速度指環(huán)模內(nèi)圓切線速度,它的高低影響到擠壓區(qū)內(nèi)的料層厚度及物料通過?？椎臅r間,進(jìn)而影響制粒機(jī)產(chǎn)量和顆粒質(zhì)量。線速度過高時,有可能使擠壓區(qū)內(nèi)的物料形成斷層,制

6、粒不連續(xù),制出的顆粒松軟,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。常用的環(huán)模線速度一般在69m/s之間。1.5 環(huán)模安裝方式環(huán)模安裝方式主要有直面式安裝、錐面式安裝和抱箍式安裝。直面式安裝簡單,環(huán)模不易傾斜,但環(huán)模固定螺栓容易剪斷,不適用于大型號的制粒機(jī)。錐面式安裝環(huán)模定心性能好,傳遞扭矩大,環(huán)模固定螺栓不易剪斷,但需要裝配者細(xì)心和掌握一定的技巧,不然環(huán)模易裝斜。抱箍式安裝比較適用于小型號的制粒機(jī),安裝方便,需時短,缺點(diǎn)是環(huán)模本身不對稱,不能掉面使用。2 環(huán)模的選用通過環(huán)模的特性可以看出,選用一個環(huán)模需要考慮的因素是

7、很多的。但在實(shí)際工作中,通常一些因素是早已設(shè)計(jì)好了的,如環(huán)模的安裝方式、環(huán)模線速度和環(huán)模工作面積等,這在購買顆粒機(jī)時就已經(jīng)決定了,一般不會改變。另外一些因素可通過選擇專業(yè)的環(huán)模制造廠家來保證,如環(huán)模的材料、熱處理強(qiáng)度及耐磨性、?？椎拈_孔率和粗糙度等,這些因素專業(yè)的環(huán)模制造廠家通常都能達(dá)到最佳的性能要求,使用者只要做到不貪圖便宜選購沒有技術(shù)和設(shè)備保障的廠家生產(chǎn)的環(huán)模就可以了。例如?？椎募庸ず蜔崽幚碣|(zhì)量要靠專門的槍鉆和真空熱處理設(shè)備才能保證,普通的鉆床和熱處理方法很難加工出高質(zhì)量的環(huán)模。目前在飼料廠普遍面臨的是如何根據(jù)自己生產(chǎn)的飼料品種及配方來選用合適的?？仔问郊碍h(huán)模壓縮比。一般來說,直形孔和釋放

8、式階梯形孔適于加工配合飼料;外錐形孔適合加工脫脂糠等高纖維的飼料;內(nèi)錐形孔和壓縮式階梯孔宜加工草粉料類比重輕的飼料。對于上面提到的釋放式階梯孔的設(shè)計(jì)原因,是由于某些品種的飼料,尤其是小直徑的飼料,在保證合理壓縮比的條件下,環(huán)模的壁厚達(dá)不到最低要求,以致環(huán)模強(qiáng)度不夠,在生產(chǎn)中常會出現(xiàn)環(huán)模爆裂現(xiàn)象,而不得已采取的加厚措施,方法是在保證模孔有效長度的前提下,增加環(huán)模的厚度并同時增加減壓孔(釋放孔。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(yàn)給出一個大致的范圍。一般來說,畜禽類飼料宜選用91

9、3之間的壓縮比;魚類飼料宜選用1316之間的壓縮比;蝦類飼料宜選用2025之間的壓縮比;熱敏感類飼料宜選用79之間的壓縮比;牧草和秸稈類飼料宜選用69之間的壓縮比。另外,飼料生產(chǎn)者也可根據(jù)自己的質(zhì)量要求稍稍提高或降低實(shí)際的壓縮比,比如選用稍低的壓縮比對于增加產(chǎn)量、降低能耗、減輕環(huán)模的磨損有利,但同時也降低了飼料品質(zhì),如顆粒不夠結(jié)實(shí),粉化率高等;反之,則對顆粒品質(zhì)有利,如顆粒外觀光滑,密度增加,粉化率小等,但會增加生產(chǎn)成本。3 環(huán)模的使用正確地調(diào)整環(huán)模和壓輥之間的工作間隙是環(huán)模使用的關(guān)鍵。一般來說,環(huán)模與壓輥之間的間隙在0.10.3mm之間為宜。通常情況下,新壓輥和新環(huán)模相配宜采用稍大的間隙,舊

10、壓輥和舊環(huán)模相配宜采用較小的間隙,大孔徑的環(huán)模宜選用稍大的間隙,小孔徑的環(huán)模宜選用稍小的間隙,容易制粒的物料宜取大間隙,難以制粒的物料宜取小間隙。對于操作者來說,要有實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn),對環(huán)模間隙能夠熟練地進(jìn)行選擇和調(diào)整。另外,在環(huán)模使用過程中還要注意以下幾點(diǎn):新購環(huán)模一般在開機(jī)前需要用油料進(jìn)行“洗?！?，以去除模孔中的毛刺。如果是在 正規(guī)廠家購買的 2.5 以上大模孔的環(huán)模，可不進(jìn)行，而對于?？自?2.5 以下的環(huán)模，一般需要用油料在正常生產(chǎn)前“洗模”幾分鐘到 二十幾分鐘為好，對于?？状植诙容^差的環(huán)模，有時還需要在油料中 攙入 20%50%的細(xì)砂進(jìn)行研磨后才能進(jìn)行正常的生產(chǎn)。環(huán)模在使 用過程中，一定要盡量避免物料中混有大塊砂石、砂粒、鐵塊、螺栓 及鐵屑等硬質(zhì)顆粒，以免加快環(huán)模的磨損或?qū)Νh(huán)模造成過大的沖擊， 造成環(huán)模爆裂。如果有鐵質(zhì)進(jìn)入?？?，一定要及時沖出或鉆出。對 于兩面對稱安裝的環(huán)模，可在生產(chǎn)一定時間后反過來安裝使用，以使 環(huán)模磨損均勻。環(huán)模安裝好后一定不要傾斜，不然會產(chǎn)生不均勻磨 損；緊固環(huán)模的螺栓一定要達(dá)到所需要的鎖緊扭矩，以避免螺栓剪斷 和環(huán)模損壞。 4 環(huán)模的保養(yǎng) 對環(huán)模進(jìn)行合理的保養(yǎng)是保證環(huán)模能夠正常工作和延長其使用 壽命的必要措施之一，在平時工作中應(yīng)注意做好以下幾點(diǎn)：當(dāng)需要 更換環(huán)模時，應(yīng)以非腐蝕性油料將原來的飼料擠出，以便再次使用時 出料順暢，并能防止?？赘g。環(huán)