在鯉魚(yú)顆粒飼料生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)量低下、
顆粒機(jī)環(huán)模堵塞不出料等問(wèn)題，因?yàn)槭柰ㄐ】讖江h(huán)模難度較大，令諸多飼料生產(chǎn)廠家感到頭疼。
引起環(huán)模堵塞的原因是多方面的，包括原料、工藝流程、新環(huán)模第一次使用的處理方法等等。本文重點(diǎn)探討模孔有效厚度這個(gè)環(huán)模設(shè)計(jì)中主要制造工藝參數(shù)與環(huán)模孔堵塞間的關(guān)系。采用實(shí)驗(yàn)手段，尋求不會(huì)發(fā)生堵塞模孔、梗停設(shè)備的環(huán)模模孔有效厚度最佳值，最終為環(huán)模進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)，從環(huán)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的模孔堵塞的問(wèn)題。
一、模板模孔有效厚度的試驗(yàn)研究
1．環(huán)模孔結(jié)構(gòu)物料入口為導(dǎo)料錐孔、經(jīng)壓縮孔出，出口也可設(shè)計(jì)成減壓孔（釋放孔）或外錐形孔。如圖1所示，不同的模孔形式適合不同種類(lèi)的飼料原料或不同的飼料配方。鯉魚(yú)顆粒飼料所需環(huán)模孔建議采用出口為外錐形模孔（圖中：E-環(huán)模有效寬度）。
模孔參數(shù)如圖2(a)、(b)所示，主要有：d-模孔直徑、D-導(dǎo)料錐孔直徑、L-環(huán)模厚度、h-模孔有效厚度（即壓縮孔部分深度）、h，一導(dǎo)料錐孔高度、a-模孔間壁厚、a-導(dǎo)料錐角。
本文重點(diǎn)探究環(huán)模的敏感參數(shù)之一：外錐形模孔有效厚度h并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，將對(duì)環(huán)模的壽命和生產(chǎn)率起著決定性影響。
2．試驗(yàn)對(duì)F-26 (111)雙螺桿環(huán)模
制粒機(jī)環(huán)模板進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)改進(jìn)，該機(jī)型采用于法工藝生產(chǎn)，設(shè)計(jì)產(chǎn)量為300千克／小時(shí)。開(kāi)機(jī)后一直存在產(chǎn)量低、模孔堵塞嚴(yán)重、模板使用壽命短等問(wèn)題，致使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。壓縮孔的作用主要是使物料在這一區(qū)域承受一定的擠壓力而團(tuán)聚成粒，這一設(shè)計(jì)參數(shù)與模孔堵塞關(guān)系密切。因此在對(duì)導(dǎo)料錐孔角度進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，經(jīng)反復(fù)考察整機(jī)，進(jìn)一步研究模板模孔有效厚度h的影響。
(1)試驗(yàn)材料的原始數(shù)據(jù)。25型環(huán)模4只，環(huán)模壁厚30毫米，導(dǎo)料錐孔孔頸D-6毫米；導(dǎo)料錐孔深hl-6毫米，導(dǎo)料錐角處理為a=45。，壓縮孔d-4毫米，深h—25毫米。4只環(huán)模經(jīng)退火后，模孔分別按試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理，然后采用20CrTi滲碳工藝淬火。各處理用Mx表示，處理情況見(jiàn)表1。
表1
顆粒機(jī)環(huán)模孔處理情況
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處理 |
錐形孔徑 |
壓縮空 |
|
深度 |
外徑 |
錐角 |
深度 |
直徑 |
|
M1 |
2 |
6 |
45° |
20～21 |
4 |
|
M2 |
2 |
6 |
45° |
16～17 |
4 |
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M3 |
2 |
6 |
45° |
13～14 |
4 |
|
M4 |
2 |
6 |
45° |
8～9 |
4 |
(2)試驗(yàn)原料。棉籽餅、玉米餅、魚(yú)粉、酒糟以及無(wú)機(jī)鹽、氨基酸、促生長(zhǎng)素等添加劑。
(3)試驗(yàn)工藝流程。配料→混合→給料機(jī)→顆粒機(jī)壓制成型→風(fēng)冷干燥。
3．試驗(yàn)結(jié)果與討論各處理的產(chǎn)量及強(qiáng)度見(jiàn)表2。
表2 各處理的產(chǎn)量和強(qiáng)度測(cè)定結(jié)果
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處理 |
產(chǎn)量/（kg/小時(shí)） |
強(qiáng)度（N） |
|
M1 |
86 |
16.2 |
|
M2 |
157 |
11.4 |
|
M3 |
366 |
5.8 |
|
M4 |
374 |
4.2 |
注：①各處理使用同一配方；②各處理產(chǎn)量按統(tǒng)計(jì)兩周的平均數(shù)取整；③各處理分別取10個(gè)樣品測(cè)定后取平均值。
試驗(yàn)表明，模孔有效厚度h為13～14毫米(處理M)，能兼顧產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量（強(qiáng)度）的要求。曾采用多種配方，從未發(fā)生堵塞模孔、梗停設(shè)備的現(xiàn)象。后又考察壓縮孔直徑3.5、4.0、4.2、5.0、5.5毫米等幾種規(guī)格的環(huán)模，效果都很好。
由于孔深較常規(guī)減少了近1/2，因此，必須考慮其使用壽命。我們采用20 CrTi于940℃滲碳淬火，既能防止環(huán)模淬火過(guò)程中的爆裂，又能提高環(huán)模的耐磨硬度(>KRC60°)。
二、結(jié)論
本文選擇魚(yú)飼料環(huán)模顆粒機(jī)制粒環(huán)模模孔堵塞與環(huán)模主要制造工藝參數(shù)關(guān)系為研究方向，取得了重要研究成果：
1．通過(guò)F-26(111)雙螺桿環(huán)模制粒機(jī)模板模孔有效厚度的試驗(yàn)所得出的結(jié)果表明：模孔有效厚度h=13或14毫米，能兼顧產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量（強(qiáng)度）的要求。曾采用多種配方，從未發(fā)生堵塞模孔、梗停設(shè)備的現(xiàn)象。
2．將以上成果應(yīng)用到F-26(111)雙螺桿環(huán)模制粒機(jī)環(huán)模板進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)改進(jìn)并通過(guò)實(shí)際鯉魚(yú)顆粒飼料的制粒試驗(yàn)表明：一只孔徑4毫米、導(dǎo)料孔錐角45°、模孔有效厚度為14毫米的環(huán)模可生產(chǎn)1200～1600噸成品。與常規(guī)環(huán)模比較，每100噸成品可節(jié)約成本1000～1200元。
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