b.耐腐蝕性:有些飼料成分和添加劑在高溫、高壓下會引起點蝕,從而腐蝕環模材料。
因此,腐蝕是影響環模性能的最關鍵的影響因素,必須加以控製。高鉻、高碳的環模具有最好的耐腐蝕性。
c.韌性:在製粒過程中壞模承受很大的壓力,這種壓力能引起環模的即時損壞;超過工作時問也會造成環模的疲勞損傷。岡此,環模材料的選擇、熱處理的方法和模孔的多少都是決定環模韌性的重要因素。
1.3.1環模材料
(1)環模材料的特性
a.耐磨性與韌性:提高環模硬度(假定會屬結構固定不變)能增強耐磨性,但會降低環模的韌性。換言之,用提高環模硬度的方法來改進耐磨性,會增加脆性、降低韌性。因此必須將環模的硬度限製在能保持使用所需最低限度的結構水平下。
b.耐腐蝕性與耐磨性和韌性:環模的會屬結構差和耐腐蝕材料的化學成分不佳會降低耐磨性,壞模的衝擊韌性也比較籌,較容易開裂。
c.韌性與孔數:如果使用一種質最較差的環模材料而想通過增加孔數來提高製粒產
量,是很難達到的。增加孔數很可能導致環模的丌裂。環模材料(在熱處理的同時)具有不同強度和不同韌性的特點。有些材料的孔數要少一點才能保持最低程度的韌性和結構強度。
(2)環模模材料的選用
環模的主要失效形式是磨損和斷裂,因而要求環模成品既要表麵硬度高,又要有一定的韌性。同時,由於某些飼料和添加劑在高溫、gaoyaxiaduihuanmoyoufushizuoyong,youyaoqiuhuanmocailiaojuyounaifushixing。jigeyinsuxianghuzhiyue。ruguotigaolehuanmobiaomianyingdu,suitigaolehuanmodenaimoxing,queshihuanmodecuixingzengjia,jiangdilehuanmodekangduannengli:耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)較(jiao)好(hao)的(de)材(cai)料(liao),其(qi)會(hui)相(xiang)組(zu)織(zhi)和(he)化(hua)學(xue)成(cheng)分(fen)會(hui)使(shi)材(cai)料(liao)的(de)耐(nai)磨(mo)性(xing)和(he)衝(chong)擊(ji)韌(ren)性(xing)降(jiang)低(di)。所(suo)以(yi)在(zai)選(xuan)擇(ze)環(huan)模(mo)材(cai)料(liao)時(shi),應(ying)綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv),使(shi)壞(huai)模(mo)的(de)綜(zong)合(he)性(xing)能(neng)最(zui)好(hao)。
對於環模的特性怎樣才算優質以及與選材之間的關係如何,很難下一個完整的定義。圈內環模材料主要有碳素結構鋼、合(he)會(hui)結(jie)構(gou)鋼(gang)和(he)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)三(san)類(lei)。上(shang)述(shu)三(san)大(da)類(lei)材(cai)料(liao)有(you)很(hen)多(duo)品(pin)種(zhong),它(ta)們(men)的(de)物(wu)理(li)性(xing)質(zhi)和(he)化(hua)學(xue)性(xing)質(zhi)又(you)各(ge)不(bu)相(xiang)同(tong)。每(mei)一(yi)類(lei)材(cai)料(liao)在(zai)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)又(you)都(dou)能(neng)通(tong)過(guo)特(te)殊(shu)的(de)熱(re)處(chu)理(li)方(fang)法(fa)改(gai)變(bian)其(qi)性(xing)質(zhi)的(de)。
國外環模材料一般使用優質合金鋼和不鏽鋼,其中優質合會鋼主要選用低合金滲碳鋼,如18N iCrMoo,20CrN iMo,820V1 17(相似於我國17CrN 12Mo)等Cr-N i係鋼。這是由於Cr-I j係鋼淬透性好,並和強度、韌性有較好的配合,心部淬火後硬度一般為20~48HRC,表麵淬火後硬度達60HRC以上,基本能滿足環模既要表麵耐磨,又要求心部強度高的特殊要求。不鏽鋼環模國外一般采用X40Cr13(相似於我國的4Cr13)。
國內環模材料主要有碳素結構鋼、合會結構鋼和不鏽鋼三類。碳素結構鋼如45鋼,其熱處理硬度一般為45~50HRC。它屬於比較低檔的環模材料,其酣磨性和耐腐蝕性都較差,現基本被淘汰。合金結構鋼,如20CrVnTi、40Cr、30CrMo等,熱處理硬度在50HRC以上,並具有良好的綜合力學性能。由此類材料製造的環模強度高,耐磨性也好,但缺點是耐腐蝕性不好,特別用在魚飼料、萬壽菊顆粒、木屑顆粒、秸杆顆粒等的噸料環模價格比不鏽鋼高得多,現也逐步淘汰。不鏽鋼材料有X46Cr13(德國牌號)、4Cr13、3Cr13等,這些材料的剛度和韌性都較好,熱處理硬度大T50HRC.並具有良好的耐磨性和耐腐蝕性,使用壽命較長,噸料環模費用最低。三門峽富通新能源出售飼料顆粒機、木屑顆粒機、秸稈顆粒機環模。
1.3.2環模的工作麵積、孔結構、厚度和開孔率
環(huan)模(mo)工(gong)作(zuo)麵(mian)積(ji)指(zhi)環(huan)模(mo)的(de)內(nei)徑(jing)周(zhou)長(chang)和(he)有(you)效(xiao)寬(kuan)度(du)的(de)乘(cheng)積(ji),有(you)效(xiao)寬(kuan)度(du)指(zhi)環(huan)模(mo)兩(liang)越(yue)程(cheng)槽(cao)之(zhi)間(jian)的(de)距(ju)離(li)。在(zai)同(tong)樣(yang)的(de)工(gong)作(zuo)麵(mian)積(ji)下(xia),壞(huai)模(mo)內(nei)徑(jing)和(he)有(you)效(xiao)寬(kuan)度(du)成(cheng)反(fan)比(bi)。在(zai)低(di)產(chan)量(liang)的(de)水(shui)產(chan)飼(si)料(liao)製(zhi)粒(li),為(wei)保(bao)證(zheng)環(huan)模(mo)軸(zhou)向(xiang)出(chu)料(liao)均(jun)勻(yun),減(jian)小(xiao)環(huan)模(mo)有(you)效(xiao)寬(kuan)度(du),則(ze)增(zeng)大(da)環(huan)模(mo)直(zhi)徑(jing)D。
顆粒料是從環模上的小孔擠出,模孔的軸線一般都是指向環模的軸線。
環模的孔形和厚度對製粒的質量和效率有著密切的關係。選擇環模的孔徑太小、厚度太厚,則生產效率低下、成本費用高,反之則顆粒鬆散、影響質量和製粒效果。因此科學地選用環模的孔形和厚度等參數是高效、優質生產的前提。
環模示意圖見下圖。

環模的孔形:目前常用的模孔形狀主要有直形孔、反向階梯孔、外錐形擴孔和正向帶錐形過渡階梯孔4種。直形孔加工簡單,使用最為普遍:反向階梯孔和外錐形擴孔減小,模孔的有效長度,縮短了物料存模孔中的擠壓時間,適宜於加工直徑小於Ø10mm的顆粒;正向帶錐形過渡階梯孔適宜於加工直徑大於Ø10mm的粗纖維含量高、體積質量低的顆粒飼料。除了上述4種孔形以外,還有外錐形孔和內錐形孔、非圓形孔等多種孔形,但使用不普遍。直形孔適於配合飼料的製粒:外孔擴大適用於脫脂糠等高纖維飼料的製粒;內孔擴大適合於牧草粉類體積大的飼料製粒。

進料孔口直徑應大於模孔直徑,這樣可減少物料的入孔阻力,以利於它們進入模孔。進料孔有3種基本形式,即直孔、錐zhui孔kong和he曲qu線xian形xing孔kong。前qian蘇su聯lian學xue長chang的de研yan究jiu結jie果guo表biao明ming進jin料liao孔kong形xing中zhong以yi曲qu線xian形xing孔kong最zui優you,其qi次ci是shi錐zhui孔kong,直zhi孔kong最zui差cha。不bu過guo,曲qu線xian孔kong需xu要yao專zhuan用yong工gong具ju加jia工gong,尤you其qi是shi在zai孔kong徑jing較jiao大da時shi加jia工gong較jiao為wei困kun難nan。為wei此ci,美mei國guoCPM公司將小孔(孔徑小於lOmm)環模的模孔進料孔采用曲線孔形,而大孔(孔徑大於10mm)環模的模孔進料孔不采用曲線孔形,而是采用錐孔、直孔或與錐孔組合形式。錐孔生產小孔顆粒時,進口錐角b =30。。對於大孔徑,難以壓製的纖維性輕質原料,常用正向帶錐形過渡階梯孔,直徑為d>10mm、I=1~2d,Ø=30。~45。。實現大孔預壓、小孔成形擠壓的過程,確保製粒的質量。
減壓孔的深度和直徑(R、E):對dui於yu纖xian維wei含han量liang高gao的de原yuan料liao,由you於yu它ta所suo具ju有you的de製zhi粒li特te性xing的de差cha異yi,要yao求qiu在zai壓ya粒li的de過guo程cheng中zhong減jian少shao通tong過guo模mo孔kong的de阻zu力li,即ji要yao求qiu在zai額e定ding受shou壓ya後hou減jian壓ya成cheng型xing藉ji以yi降jiang低di回hui彈dan率lv。為wei此ci,模mo孔kong應ying設she計ji成cheng兩liang區qu段duan,進jin料liao擠ji壓ya區qu段duanL和減壓出料區段R,即L+R=T。減壓出料孔有三種基本形式:直孔、錐孔和錐孔與直孔的組合,其中直孔和錐孔最為常用,它的最大孔徑稍大於模孔直徑d,其深度取決於相應的有效工作長度L。在(zai)有(you)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia),尤(you)其(qi)是(shi)當(dang)加(jia)工(gong)料(liao)出(chu)現(xian)在(zai)深(shen)減(jian)壓(ya)孔(kong)內(nei)會(hui)膨(peng)脹(zhang)而(er)堵(du)塞(sai),或(huo)者(zhe)當(dang)減(jian)壓(ya)孔(kong)使(shi)環(huan)模(mo)的(de)強(qiang)度(du)降(jiang)低(di)時(shi),宜(yi)采(cai)用(yong)錐(zhui)孔(kong)與(yu)直(zhi)孔(kong)的(de)過(guo)渡(du)組(zu)合(he)方(fang)式(shi),或(huo)者(zhe)采(cai)用(yong)錐(zhui)孔(kong)。
模mo孔kong的de排pai布bu方fang式shi也ye是shi環huan模mo設she計ji裏li麵mian一yi個ge很hen重zhong要yao的de問wen題ti。根gen據ju飼si養yang對dui象xiang的de不bu同tong,顆ke粒li料liao的de大da小xiao也ye不bu同tong,但dan是shi一yi旦dan飼si養yang對dui象xiang確que定ding後hou,顆ke粒li料liao的de大da小xiao也ye就jiu基ji本ben確que定ding料liao,模mo孔kong的de大da小xiao也ye就jiu可ke以yi確que定ding下xia來lai。通tong常chang模mo孔kong的de排pai布bu方fang式shi有you兩liang種zhong,一yi種zhong是shi排pai成cheng比bi較jiao整zheng齊qi的de陣zhen列lie,一yi種zhong是shi錯cuo位wei排pai布bu,如ru圖tu1-6所示。為了使物料能夠比較好地進入模孔,模孔的排布方式一般是進行錯位排列,通常按等邊三角形布孔,也有按等腰三角形布孔。

環模工作麵的丌孔率是環模的一項重要指標。它是工作麵(內壁)模孔總麵積除以壞模工作總麵積。丌孔率的大小對顆粒機的生產率有很大影響.在(zai)考(kao)慮(lv)壓(ya)摸(mo)有(you)足(zu)夠(gou)強(qiang)度(du)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia),盡(jin)量(liang)提(ti)高(gao)丌(ji)孔(kong)率(lv)。環(huan)模(mo)鑽(zuan)孔(kong)時(shi)的(de)排(pai)列(lie)方(fang)式(shi)一(yi)般(ban)沿(yan)周(zhou)向(xiang)排(pai)列(lie),並(bing)在(zai)寬(kuan)度(du)方(fang)向(xiang)上(shang)排(pai)與(yu)排(pai)之(zhi)問(wen)的(de)小(xiao)孔(kong)相(xiang)互(hu)交(jiao)錯(cuo),使(shi)整(zheng)個(ge)鑽(zuan)出(chu)的(de)小(xiao)孔(kong)呈(cheng)近(jin)似(si)等(deng)邊(bian)角(jiao)形(xing)排(pai)列(lie)。如(ru)果(guo)設(she)小(xiao)孔(kong)的(de)直(zhi)徑(jing)為(wei)d,小孔與小孔之間的壁厚為a,環模開孔率則為v=0.9*(d/a)2=0.9*(d/(d十t))2。
開孔率越高,則出料多。另一方麵,模孔間壁厚t越大,則環模強度越大,開孔率越小。所以要選擇合適的壁厚tlaibaozhenghuanmoqiangduhekaikonglv。congshangmiandegongshikeyikanchu,yibandeguilvshi,mokongzhijingyueda,huanmojikonglvyuegao。jikonglvyuegao,chuliaoyuetongchang,danmokongbihouL減小了,環模強度減小。所以一定要根據強度確定開孔率大小,擠壓力大的草料、秸杆料、木屑等物料環模的開孔率要比飼料環模小一點,保證環模強度,防止環模丌裂。
模孔的有效長度(L):模孔的有效長度是指物料擠壓(成形)dekongmochangdu。mokongdeyouxiaochangduyuechang,wuliaozaimokongneidejiyashijianyuechang,zhichenghoudekeliyue,jianying,qiangduyuehao,kelizhiliangyeyuehao。fanzhi,zekelisongsan,fenhualvgao,kelizhiliangjiangdi。
環模的厚度(T):綜合考慮模孔的有效長度、減壓孔的深度以及環模的強度來確定。環模厚度和孔徑以及被壓物料特性有關,環模越厚、模孔越深、孔kong徑jing越yue小xiao,則ze孔kong壁bi阻zu力li越yue大da,物wu科ke擠ji壓ya越yue堅jian實shi。壓ya製zhi不bu同tong飼si料liao,不bu光guang按an孔kong徑jing來lai選xuan用yong環huan模mo,還hai需xu要yao選xuan用yong相xiang應ying的de最zui佳jia環huan模mo厚hou度du,劉liu選xuan用yong最zui佳jia深shen(厚)徑比,以便獲得優質顆粒飼料,還不堵塞模孔。國際上通常選用環模的厚度(T)為32~127mm。
壓縮比(L/d):模孔的有效工作長度L與其孔徑dzhibi,chengzhiweichangjingbi。yazhibutongdewuliao,xuyaocaiyongxiangyingdezuijiachangjingbi,jiyiyazhichengmishidekelizhipin。liru,yazhiyumifensuoxudechangjingbiyibanwei12,壓製苜蓿草所需的長徑比為8。使(shi)用(yong)長(chang)徑(jing)比(bi)這(zhe)個(ge)參(can)數(shu)能(neng)夠(gou)反(fan)映(ying)加(jia)工(gong)料(liao)對(dui)其(qi)環(huan)模(mo)結(jie)構(gou)參(can)數(shu)的(de)相(xiang)應(ying)要(yao)求(qiu)。所(suo)以(yi),不(bu)同(tong)粒(li)徑(jing)的(de)顆(ke)粒(li)隻(zhi)要(yao)選(xuan)用(yong)長(chang)徑(jing)比(bi)合(he)適(shi)的(de)環(huan)模(mo),能(neng)生(sheng)產(chan)出(chu)相(xiang)同(tong)質(zhi)量(liang)的(de)產(chan)品(pin)和(he)高(gao)的(de)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)。不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)飼(si)料(liao)的(de)適(shi)宜(yi)模(mo)孔(kong)直(zhi)徑(jing)和(he)壓(ya)縮(suo)縮(suo)比(bi)見(jian)下(xia)表(biao)。

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