0、引言
麥秸是我國的主要農(nóng)作物秸稈，也是一種可再生生物資源，每年生產(chǎn)量約1.1億t，占秸稈總量的15%左右。江蘇省每年產(chǎn)麥秸約1 000萬t，占秸稈總量的25%左右。由于麥秸的綜合利用率較低，加之收集用工量大，因此在我國北方主要是直接還田作肥，在稻麥輪作區(qū)除一部分用于還田作肥外，其余被焚燒或丟棄在田頭、路上和塘邊，既浪費資源又污染環(huán)境。近年來，江蘇省引進了一批平模和環(huán)模型
秸稈壓塊機，為使秸稈制塊后方便運輸及存放，從而擴大秸稈在燃料、肥料、飼料和工業(yè)原料方面的應(yīng)用，提高秸稈的價值和農(nóng)民收集積極性。但從實踐來看，引進機型對麥秸制塊連續(xù)作業(yè)的效果不太理想，容易出現(xiàn)松散與堵模現(xiàn)象。因此，必須開展麥秸制塊的研究，分析影響制塊作業(yè)的主要因素，為機具的改進和技術(shù)的完善提供依據(jù)。2009年，鎮(zhèn)江市農(nóng)業(yè)機械技術(shù)推廣站引進了河南省富通新能源科技有限公司生產(chǎn)的JMX-5型生物質(zhì)成型機，開展了平模機麥秸制塊應(yīng)用型試驗研究，進行了不同含水率條件下的壓縮試驗，測定了秸稈塊的成型率、密度、含水率和粒度，分析了影響麥秸制塊的主要因素，只有在調(diào)整好各影響因素的情況下才能連續(xù)制塊。
1、影響平模機麥秸制塊因素的初步分析
2009年，我們對引進的壓塊機配套9RC-50型
秸稈揉搓機，進行了多次麥秸制塊試驗和觀察，包括與生產(chǎn)廠領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員共同進行試驗，作業(yè)均不穩(wěn)定。主要表現(xiàn)為：當麥秸含水率較高時不易成型，當含水率較低時模孔易堵塞；物料長時不易成型且效率較低，物料短時易成型且效率較高；溫度適中時容易成型，過低或過高均不易成型。查閱有關(guān)研究表明：“生物質(zhì)原料具有流動性差、相互牽連力較大的特性，是成型喂入和壓縮的瓶頸。對于不同的原料、不同的含水率、不同的粒度，壓縮特性有很大的差異，并對成型過程和產(chǎn)品質(zhì)量有很大的影響。”根據(jù)生物質(zhì)致密成型技術(shù)原理，我們對引進樣機生產(chǎn)情況進行初步分析認為，影響麥秸稈制塊的主要因素是含水率、粒度和溫度。麥秸的含水率是影響平模機制塊的首要因素，當水分過高時，秸稈塊出模時容易松散；但含水率太低，成型也很困難，容易出現(xiàn)堵模或散料從模孔中漏出現(xiàn)象，因此，該機麥秸稈制塊的物料適宜含水率需進行試驗研究。其次，生物質(zhì)制粒“粒度小的原料容易成型，粒度大的較難壓縮。”這僅僅是個定性分析，還不能定量。因此，在小麥秸稈制塊中，究竟原料的粒度細到什么程度，怎樣分級，各級粒度所占比例應(yīng)為多少等問題，國內(nèi)少有研究。再者，模內(nèi)溫度低于75℃時，秸稈不易壓制成塊，高于100℃后，物料的水分揮發(fā)較快，當進料含水率較低時會造成堵模，因此，需了解物料在制塊過程中的水分揮發(fā)情況，確定制塊物料的最佳含水率。
2平模機麥秸制塊的試驗
2.1試驗樣機的主要技術(shù)參數(shù)
試驗機具為河南省富通新能源生產(chǎn)的生物燃料成型設(shè)備有限公司生嚴的JMX-5型生物質(zhì)成型機（平模機），說明書介紹：成品密度0.9～1.4g/m
3，生產(chǎn)率0.5～1t/h，電動機功率30 kW，制塊原料適宜含水率10%～30%。實測模盤高90 mm，模孔數(shù)30，模孔小徑33mm，大徑34 mm，輥輪為槽輪型，直徑170 mm，數(shù)量2個，輥輪與模口間隙1～1.5 mm可調(diào)，試驗時調(diào)整為1mm。模盤外配置一個電熱圈，功率2 kW，可對模盤進行預(yù)加熱，試驗時預(yù)加熱至75℃，機具正常工作時模盤溫度達125℃。
2.2試驗用麥秸稈處理
試驗在某村進行，試驗用秸稈為當年收小麥秸稈，用打捆機打捆后堆放在倉庫里。秸稈分別用秸稈揉搓機和
秸稈粉碎機進行揉搓和粉碎處理。揉搓機加工后秸稈較長，一般為10 cm以上，最長達到25 cm左右。粉碎機加工后秸稈成顆粒狀，麥稈莖、節(jié)均打碎，長度10 mm左右，寬3 mm左右。對兩種處理制塊試驗后分析，揉搓機加工料制塊時工效低，且噴水后不能攪拌均勻，易出現(xiàn)堵塞情況；粉碎機加T料制塊效率高，且噴水拌料較均勻，便于掌握，因此采用粉碎料測定。在大雄料中多點取樣，按GB5262-85《農(nóng)業(yè)機械試驗條件中測定方法的一般規(guī)定》中莖稈含水率測定方法測出秸稈平均含水率，測得試驗用麥秸平均含水率為17.13%。根據(jù)試驗要求，我們確定了從含水率26%開始試驗，每次試驗降低1%，直至堵模。每次試驗秸稈用量20 kg，均勻堆放在塑料布上，用蘇州稼某家公司生產(chǎn)的3WBJ-16DZ型多功能靜電噴霧器噴水，事前測定了噴霧器單位時間的噴水量(14.176gts)，并根據(jù)原秸稈含水率、試驗物料總質(zhì)量、需要達到的物料含水率和單位時間的噴水量確定噴水時間，用秒表控制時間對物料均勻噴霧均勻攪拌后即用。在物料含水率處理時機器不停。
2.3試驗測定方法
試驗主要測定該機在不同含水率麥秸條件下制塊的成型率、密度、含水率和粒度。由于目前國家對秸稈塊成型標準尚無明確的規(guī)定，本測定引用北京市地方標準DBllfl'541-2008《生物質(zhì)成型燃料》中長度大于三倍直徑為合格的標準，計算出產(chǎn)品的成型率。秸稈塊的密度測定方法參照上法中量筒測定生物質(zhì)燃料密度的方法測定。秸稈塊的含水率測定方法，是在物料出模達到規(guī)定長度時折斷并迅速封入小樣塑料袋，測定其質(zhì)量，粉碎到一定粒度后用秸稈含水率測定方法測定，計算出出模時秸稈塊的含水率。粒度測定方法為將秸稈塊浸泡在水中自然溶化，用細紗布濾去水分，按秸稈含水率測定方法烘干，用60目、30目和16目分級篩篩分，測定出各級所占比例。由于該機設(shè)有溫顯裝置，機具溫度對制塊作業(yè)質(zhì)量的影響主要靠觀察分析。
河南省富通新能源科技有限公司生產(chǎn)秸稈壓塊機、
木屑顆粒機、飼料顆粒機等生物質(zhì)燃料飼料成型機械設(shè)備。
