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。本文重點探討?子行Ш穸冗@個環(huán)模設計中主要制造工藝參數(shù)與環(huán)?锥氯g的關系。采用實驗手段,尋求不會發(fā)生堵塞模孔、梗停設備的環(huán)模模孔有效厚度最佳值,最終為環(huán)模進行結構優(yōu)化提供依據(jù),從環(huán)模結構設計的角度解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的?锥氯膯栴}。
一、模板?子行Ш穸鹊脑囼炑芯1.環(huán)?捉Y構物料入口為導料錐孔、經(jīng)壓縮孔出,出口也可設計成減壓孔(釋放孔)或外錐形孔。如圖1所示,不同的?仔问竭m合不同種類的飼料原料或不同的飼料配方。鯉魚顆粒飼料所需環(huán)模孔建議采用出口為外錐形?祝▓D中:E-環(huán)模有效寬度)。
?讌(shù)如圖2(a)、(b)所示,主要有:d-?字睆、D-導料錐孔直徑、L-環(huán)模厚度、h-?子行Ш穸龋磯嚎s孔部分深度)、h,一導料錐孔高度、a-?组g壁厚、a-導料錐角。
本文重點探究環(huán)模的敏感參數(shù)之一:外錐形?子行Ш穸萮并對其進行優(yōu)化,將對環(huán)模的壽命和生產(chǎn)率起著決定性影響。
2.試驗對F-26 (111)雙螺桿環(huán)模制粒機環(huán)模板進行結構參數(shù)改進,該機型采用于法工藝生產(chǎn),設計產(chǎn)量為300千克/小時。開機后一直存在產(chǎn)量低、模孔堵塞嚴重、模板使用壽命短等問題,致使生產(chǎn)無法正常進行。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聚成粒,這一設計參數(shù)與模孔堵塞關系密切。因此在對導料錐孔角度進行優(yōu)化的基礎上,經(jīng)反復考察整機,進一步研究模板模孔有效厚度h的影響。
(1)試驗材料的原始數(shù)據(jù)。25型環(huán)模4只,環(huán)模壁厚30毫米,導料錐孔孔頸D-6毫米;導料錐孔深hl-6毫米,導料錐角處理為a=45。,壓縮孔d-4毫米,深h—25毫米。4只環(huán)模經(jīng)退火后,?追謩e按試驗設計處理,然后采用20CrTi滲碳工藝淬火。各處理用Mx表示,處理情況見表1。
表1 顆粒機環(huán)?滋幚砬闆r
| 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 |
| M3 | 2 | 6 | 45° | 13~14 | 4 |
| M4 | 2 | 6 | 45° | 8~9 | 4 |
(3)試驗工藝流程。配料→混合→給料機→顆粒機壓制成型→風冷干燥。
3.試驗結果與討論各處理的產(chǎn)量及強度見表2。
表2 各處理的產(chǎn)量和強度測定結果
| 處理 | 產(chǎn)量/(kg/小時) | 強度(N) |
| M1 | 86 | 16.2 |
| M2 | 157 | 11.4 |
| M3 | 366 | 5.8 |
| M4 | 374 | 4.2 |
試驗表明,?子行Ш穸萮為13~14毫米(處理M),能兼顧產(chǎn)量和產(chǎn)品質量(強度)的要求。曾采用多種配方,從未發(fā)生堵塞?、梗停設備的現(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)模淬火過程中的爆裂,又能提高環(huán)模的耐磨硬度(>KRC60°)。
二、結論
本文選擇魚飼料環(huán)模顆粒機制粒環(huán)模?锥氯c環(huán)模主要制造工藝參數(shù)關系為研究方向,取得了重要研究成果:
1.通過F-26(111)雙螺桿環(huán)模制粒機模板?子行Ш穸鹊脑囼炈贸龅慕Y果表明:?子行Ш穸萮=13或14毫米,能兼顧產(chǎn)量和產(chǎn)品質量(強度)的要求。曾采用多種配方,從未發(fā)生堵塞?、梗停設備的現(xiàn)象。
2.將以上成果應用到F-26(111)雙螺桿環(huán)模制粒機環(huán)模板進行結構參數(shù)改進并通過實際鯉魚顆粒飼料的制粒試驗表明:一只孔徑4毫米、導料孔錐角45°、模孔有效厚度為14毫米的環(huán)?缮a(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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