粉碎粒度對粉碎工藝的影響

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　　粉碎作為飼料加工生產過程（原料的接收與清理、粉碎、配料、混合、制粒、包裝）中重要的工序之一，不僅影響著對后面的各工序的生產效率，對產品的營養價值、加工成本、動物的生產性能和空氣環境也有所影響。飼料的粉碎粒度、粉碎產量和加工成本等共同決定粉碎工藝的選擇。飼料原料的粉碎粒度的大小直接影響粉碎工藝和動物生長性能，在一定范圍內，粉碎粒度越小，越能提高動物適口性和生產性能。因此在進行飼料加工時，根據不同品種或不同生理階段的動物對飼料粒度的要求，采用合理的粉碎設備、設計最佳的粉碎工藝，正確操作粉碎設備，以達到最適的營養效果。本文簡述了粉碎粒度對粉碎工藝的影響，并進行分析總結。

　　1  粉碎粒度對粉碎工藝的重要性

　　飼料粉碎粒度用來表示飼料粉碎后的平均顆粒大小，反映了飼料的粉碎程度。球形顆粒飼料的粒度就是其直徑，非球形顆粒飼料的粒度有篩上殘留物百分數法、算術平均粒徑法和幾何平均粒徑法等各種表示方法，現測定的方法有兩層篩篩分法、四層篩法、八層篩法、十四層篩分法、十四層篩分法測定結果十分精確，但測定和計算較為麻煩，工作量大。因此有研究表明，在精確度可接受的范圍內，四層篩法可代替十四層篩分法。

　　飼料粉碎過程中主要通過錘片線速度、錘篩間隙、錘片厚度與數目、篩片直徑、篩片厚度等控制粉碎粒度，反過來，粉碎粒度的不同也影響著這些參數和設備的選擇。同樣，粉碎粒度決定著一系列的設施設備使用和操作以及工藝流程和方法的確定。可見，確定粉碎粒度是粉碎這一環節的基礎，更是整個飼料加工過程中的基石，有著舉足輕重的作用。這也使得粉碎環節在加工過程中必不可少、不可代替的主要環節之一。

　　2  粉碎粒度對粉碎工藝的影響

　　2.1對粉碎機的選擇及主要結構的影響

　　（1）隨著科技的進步與發展，適應各種不同功能、

　　地區和市場需求的粉碎機應運而生。不同粉碎粒度和不同種類的飼料原料對粉碎機的要求不一樣，選擇的粉碎機類型也不一樣。

　　粉碎機一般分為氣流粉碎機、機械式粉碎機、研磨粉碎機和超低溫粉碎機，在飼料行業的生產中，一般使用機械式粉碎機。根據飼料粉碎粒度可將粉碎機分為粗碎機、中碎機、微粉碎機和超微粉碎機，對粉碎粒度要求較高（粉碎粒度＜0.6）的水產飼料應選擇微粉碎機或超微粉碎機。根據機械結構特征分為錘片式粉碎機、盤式粉碎機、齒爪式粉碎機、輥式粉碎機、壓扁機和碎餅機等。由于錘片式粉碎機結構簡單、適應性強、生產效率高被廣泛使用，所以在畜禽飼料企業中，一般選擇中碎錘片式粉碎機。

　　（2）每種類型粉碎機的主要結構均不相同，故在本文中僅討論粉碎粒度對錘片式粉碎機各個結構和參數的影響。

　　錘片是粉碎物料的主要結構，錘片末端線速度的大小直接影響粒度。早在上世紀六十年代，就有實驗表明，錘片末端速度越高，粒度越小。對于粉碎粒度小和韌性較大的原料，最佳的末段線速度為100～110m/s。錘片厚度和數目也與粉碎粒度有關，根據公式：（ε—錘片密度系數；B—粉碎室寬度，m；D—轉子直徑，m；Z—錘片數目；δ—每個錘片厚度，m）可知當粒度要求越小時，錘片數目越多，厚度越薄，但數目越多，會增加空載能耗，使度電產量降低。

　　錘篩間隙與粉碎粒度也有關。較小的間隙不易堵塞篩孔，有良好的粉碎效果。一般超微粉碎的錘篩間隙應5～6mm，通常情況下在12～15mm左右。

　　篩片在粉碎工藝中主要的分級部件，對粉碎粒度、粉碎質量和粉碎效果均有不同程度的影響。現在的篩片都已標準化，不同的孔徑都有相應的篩片厚度和開孔率，篩片強度和粉碎粒度的前提下，篩片的開孔率越大越好，厚度越薄越好。一旦將粒度確定下來，篩片的其他參數也都隨之確定。孔徑則是核心因素，篩孔直徑與飼料粒度的關系大體為：平均粒度（mm）=（1/4～1/3）篩孔直徑（mm）。飼料的幾何平均粒度與同一厚度的篩片孔徑存在線性關系，從而可以粗略推導出不同原料時的幾何平均粒度，并根據要求的飼料幾何平均粒度選擇篩片的厚度和孔徑。粉碎篩片孔徑與粉碎物的幾何平均粒徑之比隨篩片孔徑的減小而減小。

　　粉碎粒度與粉碎機的多個部件或工作參數都著直接或間接的聯系，通過了解它們之間的關系，更好地為生產、優化設備和解決實際問題服務。粉碎粒度會影響動物的蛋白質消化率，飼料轉化率，日增重，屠宰率等多個經濟指標，而這正是企業在行業中立足取得經濟效益的根本原因，從而帶動相關的各個方向的經濟發展，粉碎機的發展也正得益于此。

　　2.2對吸風系統和輸送裝置的影響

　　目前的粉碎機都會配置一套合理的吸風系統，可提高10%～30%的產量并降低被粉碎物的溫度。宋勇鑫使用同等規格的篩片對普通粉碎機和超微粉碎機吸風系統進行參數優化實驗，結果表明超微粉碎機的風量小于普通粉碎機，但風壓大于后者。所以在選擇生產粉碎粒度小的產品時，風量要適當減少，但風壓不能低，一定要高。原料粉碎后需要將粉碎物輸送到配料倉內，錘片粉碎機的排料方式主要有氣力輸送和機械輸送加輔助吸風（螺旋輸送機和提升機），機械輸送的吸風系統使粉碎室內負壓，在一定程度上提高效率。當粉碎成品粒度較小時，選擇氣力輸送系統是當粉碎粒度較小時保證物料連續輸送的最恰當的方式，且不易造成污染，總的來說，氣力輸送能耗大、噪音大、水分損失高，較后者飼料的固定成本稍高。但也有許多研究者對氣力輸送產生的問題進行了研究，為以后的改進提供了依據。

　　2.3對粉碎與配料工藝流程的影響

　　配料工藝和粉碎工藝是密切相關的，在飼料加工的進程中，衍生出兩種工藝流程：先粉碎后配料和先配料后粉碎。先粉碎后配料工藝可獲得最佳的粉碎效率，控制粒度方便，先配料后粉碎工藝適應性強，不要大量的配料倉，節省占地面積，有利于飼料粒度均一性。兩種加工工藝都有自身的有點，但如果生產的產品粒度比較小，谷物原料含量少，蛋白含量高，容易結拱的（如部分水產飼料）可優先選用先配料后粉碎工藝。

　　2.4對粉碎工藝流程的影響

　　粉碎階段的工藝流程可分為一次粉碎和二次粉碎。一次粉碎工藝設備簡單，投資成本低，但耗電高。二次粉碎工藝可彌補一次粉碎的缺點，且電耗減少約22%以上，產量提高25%以上，但設備投資成本高。在生產粒度小的飼料（水產飼料）時，應選擇二次粉碎工藝，在粉碎前或粉碎后將物料分級，符合粒度要求的將進入下一道工序，否則再回到粉碎機繼續粉碎，直到滿足要求為止。除此之外，小型飼料廠宜采用一次粉碎工藝，節省加工設備的投資，但在生產過程中要格外注意粉碎機是否破篩，保證合格率。但目前飼料廠越來越規模化，一次工藝也逐漸被二次粉碎工藝取代。

　　3  小結

　　綜上所述，粉碎粒度與整個粉碎工藝流程都有一定的關系，根據合適的粉碎粒度先進行粉碎機的選擇和參數的設定，然后確定粉碎工段的工藝流程及粉碎與配料工段的工藝流程。進行正確合理的粉碎工藝設計，要了解不同生理階段和不同種類動物的最佳粉碎粒度，結合選定粉碎機的特點，設計合理的工藝流程，使生產效益最大化。目前，粉碎階段仍是飼料加工過程中最耗電，噪音最大的部分，在進行飼料廠工藝流程設計和選址時，要盡量考慮周全，成本、能耗、效益等問題，并且做好環境評估工作。

　　來源：飼料機械與加工

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