采用旋刀破碎機加工蛋雞飼料用破碎玉米的粒度研究

殷潔鑫 周根來 楊國炯

（江蘇農牧科技職業學院，江蘇泰州225300）

國內大中型的蛋雞規模養殖場自配粉狀飼料的很多，自配料時一般都是對玉米進行適當破碎后，再和其他副料、預混料混合制成蛋雞粉狀飼料使用。蛋雞喜歡啄食大顆粒，不愛攝食細粉，這個采食習性導致了飼料中大量的細粉被浪費。綜合性的畜禽飼料廠一般會對玉米破碎時產生的細粉進行篩分并回收利用，浪費稍少，但即便回收細粉，如玉米破碎后的含粉率太高，還是會大大降低蛋雞飼料成品的產出率。

玉米破碎程度和玉米破碎品的含粉率有著密切的關系，控制合適的玉米破碎程度可以有效降低玉米破碎品的含粉率；玉米破碎機的型式和破碎參數對玉米破碎品的含粉率有決定性的影響，選配合適的破碎機型可以有效降低玉米破碎品的含粉率，從而大大減少蛋雞粉料中的浪費。在現階段的蛋雞飼料破碎設備中，錘片式粉碎機占主流，錘片式粉碎機使用中普遍存在錘片末端速度過高，工作中過度粉碎現象嚴重，成品細粉較多的問題，筆者注意到一種新型的“旋刀破碎機”，并對其加工破碎玉米的效果進行了試驗和研究。

1 旋刀破碎機的工作原理及破碎玉米的工作參數選擇

粉破機械有采用擠壓破碎、剪切破碎、撞擊破碎等多種原理。旋刀破碎機和錘片式粉碎機一樣，采用的是撞擊式粉碎原理，主要設計采用高效的“偏心撞擊”。旋刀破碎機配用了一臺葉輪式喂料器，可以使玉米形成“瀑布流”進入破碎腔內。破碎機轉子上安裝了兩組成排的旋刀片，對流入機腔的玉米瀑布流進行低速偏心撞擊。在理想工作狀態下，每一粒玉米都能在被旋刀片打擊2～3次后，通過篩板出料。如果能夠控制已經破碎的玉米顆粒不被重復打擊，那么破碎出來的玉米含粉率就會較低，顆粒的尺寸大小也會更均勻。

圖1 旋刀破碎機工作現場

圖2 旋刀破碎機內部結構

采用撞擊式原理的粉破機械，在成品的粒度控制上，受到多種因素影響，如轉子轉速的高低、篩板的孔徑和厚度、轉子和篩片的間隙大小、刀片的厚度和密度等。在這諸多因素中，能夠有效控制并且簡單調節成品粒度的參數有兩個：轉子轉速（準確說法是刀片末端速度）和篩板孔徑。研究這兩個參數對成品粒度的影響可以有效地指導生產實際。

在粉碎原理中，“撞擊力度大，成品粒度細；撞擊力度小，成品粒度粗。”這是一個定性的關系，為了得到粗破碎玉米，旋刀選擇低端速進行較小的打擊力度是必然的。根據前人采用錘片式粉碎機變頻調速控制加工玉米的經驗，筆者選擇了兩個典型的旋刀末端速度30 m/s和20 m/s進行研究。當旋刀端速超過30 m/s速度時，破碎品含粉率會顯著升高，這不符合我們想要的“低含粉”要求。當旋刀端速低于20 m/s時，撞擊玉米時的力度顯得過小，不容易將玉米有效破碎，造成粉碎能力低下，這也是不合適的。旋刀末端速度的大小和成品含粉率是一個矛盾，這個矛盾在20～30 m/s的速度范圍內是相對合理而切實的選擇。

在篩板孔徑上，根據以往錘片式粉碎機的玉米粉碎粒度和實際生產中蛋雞采食的契合關系，選擇φ6 mm、φ8 mm、φ10 mm三個常用的篩板孔徑進行試驗。

2 材料和方法

①玉米

東北玉米(一級)，水分13.5%，容重720 g/l。

②旋刀破碎機

型號：XD32-96L-18.5kW。

③分樣篩

型號：ZL-200型。

④電子分析天平

型號：DT-100型。

⑤試驗方法

旋刀破碎機分別配置φ6 mm、φ8 mm、φ10 mm孔徑篩片（篩片厚度均為5 mm），然后測試旋刀末端線速為20 m/s和30 m/s時玉米破碎品的粉碎粒度。粉碎粒度測試采用七層篩：6、8、10、12、14、16、20目。粉碎粒度用Dgw表示，粉碎均勻度采用Sgw表示，計算Dgw和Sgw時采用四層篩法：6目（2.81 mm）、8目（2.05 mm）、12目（1.40 mm）、16目（1.00 mm），通過Dgw和Sgw的結果分析對旋刀破碎機的粉碎粒度和粉碎均勻性進行評判。對20目（0.85 mm）篩下物的含量進行統計，對破碎機過度粉碎情況進行觀測分析。試驗兩個核心參數經過交叉后，一共可以得出6組數據。

3 結果與分析

3.1 玉米破碎制品過篩率累積重量

當配備φ6 mm篩板時，出現較多破碎粒堵住篩孔，影響正常出料的情況。本試驗結果中去除這一不正常情況，一共得到4組數據如表1所示。

3.2 旋刀端速對玉米破碎品的粉碎粒度及含粉率的影響

根據表1數據，A組和B組在配用φ8 mm篩板時，旋刀端速20 m/s時比端速30 m/s時的粉碎粒度Dgw平均大出131μm，方差Sgw維持1.08基本不變。C組和D組配用φ10 mm篩板時，旋刀端速20 m/s時比端速30 m/s時的粉碎粒度Dgw平均大出137μm，方差Sgw基本也未改變。

表1 旋刀破碎機在不同配置下破碎玉米的標準篩過篩累積重量

表1 （續） 旋刀破碎機在不同配置下破碎玉米的標準篩過篩累積重量

由此可見，旋刀破碎機的旋刀端速對于玉米制品的粉碎粒度有直接的影響：低端速時粉碎粒度略粗一點，高端速時更細一些；隨著旋刀端速的降低，配用φ8 mm篩板時的含粉率降低了3.2%，配用φ10 mm篩板時含粉率降低了4%，差異十分明顯。

3.3 篩板孔徑對玉米破碎品的粉碎粒度影響

根據表1數據，在旋刀端速20 m/s時，A組配篩φ8 mm比C組配篩φ10 mm的粉碎粒度Dgw平均細了72μm，方差Sgw維持1.08基本不變。在旋刀端速30 m/s時，B組配篩φ8 mm比D組配篩φ10 mm的粉碎粒度Dgw平均細了66μm，方差Sgw維持1.08基本不變。

顯然在同等旋刀端速下，調整篩片孔徑可以有效的控制玉米制品的粉碎粒度：篩網孔直徑降低2 mm，平均粒徑降低0.066～0.072 mm；隨著篩網孔徑降低，30 m/s旋刀端速時含粉率降低了2.34%，20 m/s旋刀端速時含粉率降低了3.14%，差異極其顯著。

4 試驗結果與討論

就本試驗來說：玉米破碎后方差Sgw值只有1.08，粒度均勻性很好。旋刀破碎機破碎的玉米含粉率正常在8%～15%，錘片式粉碎機加工的玉米含粉率一般在20%～30%，雖然同樣是撞擊式粉碎原理，但旋刀破碎機避免了多次重復打擊，有效控制了過度粉碎，得到了較優的低含粉玉米破碎品。旋刀破碎機加工的玉米含粉率低，粒度均勻，比較切合蛋雞的采食需要。

4.1 飼料含粉率和采食量

在走訪盱眙市恒威蛋雞養殖場時，了解到他們養殖場現在使用9FQ-40型錘片式粉碎機配6.0篩片粉碎玉米，行車式上料。資深養殖專家王貴元介紹：“料槽中的料還剩大概10%左右時，就必須上料，不然蛋雞就嫌餓了”。通過這句經驗之談，我們知道料槽中雖然還有粉料，但因為挑食，蛋雞已經不愿并且難以再采食這些細粉了。

在走訪海安縣婷婷食品有限公司蛋雞養殖場時了解到，配備自動鏈式料線上料，用旋刀破碎機配置φ7 mm篩片，含粉率10%～15%的破碎玉米配制飼料，粉碎粒度1 500～1 750μm時粉料浪費較少，養殖效果較好，當配備φ10 mm篩片或破碎玉米粒度達到1 850μm以上時，料線前端的蛋雞會因先搶食較多大顆粒，出現過肥現象。此時應降低玉米粒度，防止料線后端蛋雞采食不足。

筆者做過一個粗略的統計：經過旋刀破碎機(刀片端速20 m/s、φ8 mm篩)的玉米破碎物，重量約為100粒玉米等重，篩除20目下的粉料后，剩余顆粒計數為1 389粒。經過旋刀破碎機[刀片端速20 m/s、φ10 mm篩]的玉米破碎物，重量約為100粒玉米等重，篩除20目下的粉料后，剩余顆粒計數為1 145粒。按平均采食量100 g估算，每只蛋雞每天采食的粒子數(粗于20目)應該至少大于5 000粒。

根據以上實際經驗和一些專家的研究結論，我們可以總結出兩點：①飼料中的含粉率可能會影響到蛋雞的采食量，由于蛋雞不愛吃粉料，有時看看料槽還有料，是任食狀態，但實際情況可能卻是限飼狀態，這是一種“假任食、真限飼”狀態。真正的任食狀態下，蛋雞一般都會過肥。現有集約化養殖場或許有很多處于限飼狀態或者是“假任食、真限飼”狀態。這種狀態并非壞事，因為適當的限飼是可以顯著提高料蛋比和經濟效益的；但對于研究者來說，應該注意分辨這些狀態的細微差異。②限飼狀態、采食量相等、在合適的細度范圍內，吃較粗粉料的效果比吃較細粉料的效果略優或相當。

4.2 粉碎粒度和混合均勻度

一般而言，如果參與混合的原料粒度差異很大，混合均勻度會受到影響，并且輸送過程的自然分級現象也會更加嚴重。提高粉碎均勻度可以提高混合均勻度，同時減輕輸送中的分級。蛋雞飼料中預混料和石粉的粒度應該盡量接近主料的粉碎粒度，這樣可以增加飼料的均一性，對蛋雞來說，可以使其攝入的營養更均衡，預防挑食引起的問題。

4.3 玉米粒度和飼料含粉率

玉米占飼料組分的60%以上，玉米的粉碎粒度直接影響到蛋雞飼料的含粉率；飼料的含粉率高低直接影響到飼喂中粉料浪費程度以及料蛋比。對于現有的所有粉破碎機型來說，更細的粉碎粒度必然意味著更高的含粉率。不同粉破碎機型的制品含粉率也有很大差異，專用型的輥式破碎機、旋刀破碎機的效果要大大優于普通錘片式粉碎機，一般可以降低10%～15%的含粉率。不同玉米品種的破碎品含粉率也有差異，粉質玉米比膠質玉米的破碎物中含粉率高很多，營養效果并沒有差異，在蛋雞用玉米的采購中，應盡量選用膠質玉米。

4.4 飼喂方式和個體采食均勻

飼喂蛋雞時喂料有多種方式，現在較多的是行車式喂料和自動料線喂料，不管哪種喂料方式應該盡量保證每只蛋雞采食到的飼料量和飼料品質的均勻性。在控制采食量和個體采食均勻性上，行車式喂料相對控制得比較好；全自動料線，應當避免“料線一邊走料，蛋雞一邊吃料”的現象，這種情況下每只蛋雞的采食量和所采食的料的營養組分是難以測控的。

5 結語

通過對旋刀破碎機加工蛋雞飼料用玉米的粒度和含粉率進行的粗略研究，我們可以判斷出旋刀破碎機應該是比較適于加工粗破碎低含粉玉米的。

在蛋雞養殖行業的高度集約化發展形勢下，有效降低養殖成本對養殖企業來說十分重要。真正意義上的降本節支應該是一項系統性的工作，需要作通盤考慮。飼料作為蛋雞養殖成本的一個重要組成部分，也需要進行綜觀全局考慮。通過選配合適的加工機械，減少浪費，獲得理想的蛋雞飼料，這也是一個容易被忽視的降本節支關鍵點。