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顆粒機制粒質量不理想、生產效率低,主要因素有5點
瀏覽:34 發布日期:03-16 16:45

在生物質制粒行業中,判斷優質木屑顆粒都有這樣的一個標準:木屑顆粒直徑誤差≤1MM,顆粒含水量≤10%,顆粒密度≥600 KG/M3,木屑顆粒保持最高的機械耐久性約96.5%,化學元素含量低。


只是在制粒過程中,有時會出現所制顆粒松散,顆粒成型率低,長短不一,或壓不成顆粒的狀況,甚至影響了顆粒機的生產效率。到底是什么原因影響著木屑顆粒機制粒的質量及生產效率呢?小編今天與大家細細分析影響木屑顆粒機制粒的主要因素:


影響制粒的5個主要因素


1、木屑原料


木屑顆粒以桉木、樺木、楊木、果木、竹屑及農作物秸桿等為原料,其主要組成成分包含纖維素、半纖維素、木質素。木材本身的木質素含量高,在70-110℃的高溫下能起粘結作用,因此木屑的成型是不需要添加任何粘合劑的。 


不同種類的原料,其壓縮成型特性有很大差異。原料的種類不但影響成型的質量,如木屑顆粒的密度、強度、熱值等,而且影響木屑顆粒機的產量及動力消耗。這就說明了為什么有的植物體粉碎以后容易壓制成顆粒,有的比較困難。


2、原料粒度 


木屑顆粒壓縮成型有兩個階段。第一階段,在壓縮初期,較低的壓力傳遞到木質纖維顆粒中,使原先松散堆積的固體顆粒排列結構開始改變,生物質內部空隙率減少;第二階段,當壓力逐漸增大時,木屑纖維大顆粒在壓力作用下破裂,變成更加細小的粒子,并發生變形成塑性流動,粒子開始填充空隙,粒子間更加緊密地接觸且互相嚙合,一部分殘余應力貯存于成型塊內部,使粒子間結合更牢固。

顆粒機制粒質量不理想、生產效率低,主要因素有5點

在壓縮成型的實驗過程中,在相同的壓力作用下,原料的粒度越細,受壓時變形量越大,成型物結合越緊密,成型密度越大。但過于小則會出現粉料過多,成型顆粒短小的情況,因此原料的粒度要控制在既能保證力度小而粒度為磨具孔徑的四分之一為佳,這樣才能夠充分釋放木屑的木質素,還能保證不產生大量粉料。


原料的粒度同樣影響木屑顆粒機的效率及成型物的質量。原料粒度較大時,木屑顆粒機將不能有效地工作,能耗大,產量小,原料粒度不均勻,特別是形態差異較大時,木屑顆粒表面將產生裂紋,而且其密度、強度降低。同時也會造成木屑顆粒機壓棍和壓模的磨損增大,增加損耗成本。  

3、原料含水率 


原料體內存在適量的結合水和自由水,它們具有潤滑劑的作用,能使粒子間的內摩擦變小,流動性增加,從而促進粒子在壓力作用下滑動而嵌合。只是,原料的含水率過高或過低都不能很好地成型。


含水率過低時,如小于8%,粒子得不到充分延展,與四周粒子結合不夠緊密,所以不易成型;含水率過高時,如大于17%,粒子盡管在垂直于最大主應力方向上能夠充分延展,粒子間能夠嚙合,但由于原料中較多的水分被擠出后,分布于粒子層之間,使得粒子層間不能緊密粘合,因而也不易成型。對于木屑顆粒,原料含水率最佳在15%左右,自然干燥后的秸稈即可進行成型,所需壓力也較小。 


4、制粒溫度 


隨著溫度升高,原料的木質素開始軟化,可以起到粘結劑的作用。自然水率條件下的木質素軟化點溫度為80~130℃,當加熱到70-100℃時,木質素的粘合力開始增加,溫度達到200~300℃時可以熔融。

木屑顆粒機客戶使用現場

在實際顆粒生產過程中,原料和機器部件之間的摩擦作用會將原料加熱到100℃,可使原料所含木質素軟化,起到粘結劑作用。溫度過高則會造成物料和顆粒表面發生碳化,過高的工作溫度也會影響壓輥軸承的使用壽命,因此成型時生物質的加熱溫度應調整到一個合理的范圍。


5、成型壓力與模具尺寸 


物料壓縮成型過程和原料粒子垂直于最大主應力方向(平面)的變形(延展)有密切關系。成型壓力是材料壓縮成型最基本的條件,施加的壓力越大,物料的粒度越細,粒子的延展越顯著,成型物的結合越緊密,密度越大。


成型壓力與模具的形狀尺寸有密切關系,摩擦力的大小與模具的形狀尺寸有直接關系,而模具的關鍵尺寸是成型孔的錐角與錐長。所以,對于不同的物料要得到較好的顆粒成型效果,就需要不同的壓力(不同的壓縮比),應根據原料選擇合適的模具壓縮比。

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