顆粒生產(chǎn)的壓制室組件選擇與現(xiàn)場操控

007畜牧

　

　摘 要：在顆粒飼料的加工過程中，影響顆粒質(zhì)量的因素很多，其中制粒機壓制室的組件選擇與生產(chǎn)現(xiàn)場操作是不容忽視的控制細節(jié)。環(huán)模、壓輥、喂料刮刀、切刀以及蒸汽調(diào)質(zhì)都會對制粒效率與效果產(chǎn)生影響，系統(tǒng)掌握這些配件的選用標準與操作標準是做好顆粒飼料加工、提升產(chǎn)品質(zhì)量的基礎。
　　關鍵詞：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)量標準外，對顆粒飼料還有色澤、粒徑、長度、表面光潔度、硬度、含粉率、粉化率等方面的要求。通過對顆粒持久性(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，蒸汽預調(diào)質(zhì)工藝，后熟化、后噴涂工藝等。本文重點從生產(chǎn)現(xiàn)場調(diào)控的角度討論制粒機壓制室組件及現(xiàn)場操作對顆粒生產(chǎn)的影響。
　　1 環(huán)模對制粒效果的影響
　　環(huán)模對制粒效果的影響，主要表現(xiàn)在模孔有效長度、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
　　模孔的深度是對于一定厚度的環(huán)模減去釋放孔的長度，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，顆粒長度不整齊等質(zhì)量問題;反之，孔徑比越大，物料在模孔中擠壓的時間越長，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，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。每種配方都會有一個適宜的壓縮比范圍，在確定壓縮比時，要參考配方原料組成、粉碎細度、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際的做法，要想達到最佳的制粒效率，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，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)錐形孔便于物料進入，壓縮力強，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，但不利于物料進入模孔，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，故應用最為普遍。外錐形階梯孔環(huán)模，在生產(chǎn)畜禽料的應用中，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)地松散的問題，使環(huán)模在整個生產(chǎn)過程中，產(chǎn)出的顆粒硬度均勻，耗電量低。
　　2 模輥間隙對制粒效率的影響
　　2.1 間隙過大
　　模輥間隙過大時，制粒的壓制區(qū)料層便會增厚，使壓制區(qū)的壓力加大，主電機電流增高，壓輥運轉(zhuǎn)的阻力增大，產(chǎn)生壓輥打滑和制粒機振動現(xiàn)象，制粒產(chǎn)量下降，有時還會不出粒。
　　2.2 間隙過小
　　模輥間隙過小時，模輥直接接觸，產(chǎn)生機械磨損，嚴重影響使用壽命，環(huán)模導向口會因壓輥殼的機械性磨損而變形，使模孔進料困難，制粒產(chǎn)量逐漸下降，最后導致制粒困難，甚至停產(chǎn)。
　　2.3 正常的模輥間隙
　　應調(diào)整到人工轉(zhuǎn)動環(huán)模一周，有1/4工作面能帶動輥殼運轉(zhuǎn)，或是斷續(xù)帶動，這樣的間隙才能符合制粒要求。
　
　　3 喂料刮刀對制粒的影響
　　3.1 喂料刮刀會隨著使用時間的延長磨損逐漸變小，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，才想到檢查喂料刮刀的磨損情況。
　　3.2 喂料刮刀還會因為生產(chǎn)時的堵機、拆裝環(huán)模時不小心的碰撞和其他原因，使其導向的角度改變，也將導致環(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制粒機的易損件進行檢查，包括喂料刮刀。
　　3.3 喂料刮刀磨損或角度不標準對制粒的影響：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，減少了壓輥對物料的擠壓力，使出料困難，主機電流上升，同樣降低了生產(chǎn)能力。同時由于環(huán)模工作面喂料不均勻，導致模孔磨損的不一致(有大有小)，顆粒料的粗細差別很大。
　　4 喂料量對制粒的影響
　　每種功率的主電機都標有額定的電流值，喂料量增加電流會隨之增高，生產(chǎn)能力也高，應根據(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，爭取達到最佳效果。應當注意的是，在調(diào)節(jié)主電機電流時，不能超過其額定電流值。
　　5 切料刀對顆粒質(zhì)量的影響
　　制粒機的切刀不鋒利時，從環(huán)模孔中出來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度，顆粒的長度一般為料徑的1.5～2.5倍，也可根據(jù)用戶的需要進行適當調(diào)節(jié)。調(diào)整顆粒長度的做法是：調(diào)節(jié)切刀與環(huán)模之間的距離，切刀退出時，刀口與環(huán)模之間的距離變大，顆粒變長，反之，顆粒變短。應當注意的是：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)整時刀口應貼緊環(huán)模，顆粒長度靠喂料量來控制，喂料量增加顆粒隨之變長，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 蒸汽對制粒的作用
　　使用蒸汽對飼料進行調(diào)質(zhì)，能使物料升溫，淀粉糊化，蛋白質(zhì)和糖分塑化，同時也增加了飼料的水分，因水分在制粒時能起到粘合劑的作用，故不僅可提高制粒質(zhì)量，又能使模孔得到潤滑，減少了模孔對飼料的摩擦力，從而提高了制粒產(chǎn)量。
　　6.1 蒸汽質(zhì)量好壞和進汽量的控制對顆粒質(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，出口壓力波動要小。減壓閥前面安裝蒸汽過濾器(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)料時蒸汽壓力保持在0.1～0.2 Mpa，溫度在115～130℃時最適合操作，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，其濕度也相應提高，最適合制粒的水分為15.5%，應根據(jù)各種飼料的配方性質(zhì)和模孔長徑比的配置等情況，合理調(diào)節(jié)蒸汽的添加量。如果蒸汽量過多，會導致顆粒變形、料溫過高、添加劑等營養(yǎng)成分破壞，甚至會在擠壓時產(chǎn)生焦化現(xiàn)象，影響顆粒質(zhì)量。
　　6.2 生產(chǎn)中對蒸汽用量的正確控制
　　制粒過程中，隨著喂料量的改變，蒸汽量也要相應改變，堵塞環(huán)模蒸汽的用量為制粒機生產(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%，應添加水分為2.5%，按每增加1%的水分，溫度會隨之提高11℃計算，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)時蒸汽用量及壓力不恰當，經(jīng)常會壓制出異常顆粒(表1)。

　　小結(jié)
　　生產(chǎn)現(xiàn)場的操作與壓制室組件選擇對制粒生產(chǎn)性能與產(chǎn)品質(zhì)量有著非常大的影響，在配方設計與選用原料時，應充分考慮制粒生產(chǎn)工藝的實際情況，做到配方、原料、工藝與設備的和諧統(tǒng)一，最大化地達到質(zhì)量要求，并提升生產(chǎn)效率與降低生產(chǎn)成本。（選自飼料廣角）


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