影響錘片粉碎機粉碎物料細度因素分析

沈斌 張秀蘭

【摘 要】粉碎是所有飼料產品加工中的必要工段，對飼料粉碎的目的是為了增加飼料表面積，使胃腸內的消化酶與飼料充分接觸，提高動物對飼料的消化率，而粉碎細度是粉碎機的一個重要指標。

【關鍵詞】錘片式粉碎機;物料性能;篩板;錘片

同種物料，其粒度越細，物料的表面積就越大，與胃腸消化酶接觸的表面積就越大，則越能提高養分可消化性。而影響錘片式粉碎機細度的主要因素歸結為以下四種：

一、物料性能

（一）物料的大小，含水率對細度的影響

1.物料形狀太大超過了60mm，那么是很難粉碎的，因為對于錘片式粉碎機，錘篩間隙一般在6-16mm，大尺寸的物料很難進入粉碎腔粉碎，一旦進入粉碎腔那么粉碎時間也會增加很多，因為篩網孔徑一般在2-12mm，單位時間產能下降，粉碎效率大大降低。

2.含水率的增加，細度會降低，粉碎效率也會降低。通常篩網孔徑2.0mm，水分14%的玉米，較先進的指標為：0.11t/kW·h～0.13t/kW·h.

（二）不同種類的物料對細度的影響

待粉碎物料的種類會對細度有最直接的影響。

對于經常粉碎的物料，根據粉碎的從易到難排名為菜粕，豆粕，玉米，小麥，棉粕。

越是易粉碎的物料，粉碎后的細度就會高于較難粉碎的物料。但是如果是含油的大豆粉碎，就要特別注意，因為大豆含油，容易糊篩，只能盡量選用大于3mm孔徑的篩板，并且要把功率放大。

二、篩板

（一）篩板的作用與性能

篩片包在轉子外面，所包圍的空間稱為粉碎室，物料在粉碎室內被錘片擊碎后，細的粒子通過篩孔排出，篩片主要起著控制粉碎粒度的作用：同時，篩片在粉碎期間也對物料起搓擦，剪切作用。篩片所包圍的粉碎室部分對應的圓心角稱為包角。包角是篩片的主要參數之一，篩片也是主要易損部件。

（二）篩板的包角與篩片的類型

篩片分為底篩，側篩和環篩。對應的包角a分為180°，300～320°及360°。它們反映了篩片包圍轉子的角度大小。在粉碎室寬度相同情況下加大篩片包角，能增大篩理面積，有效提高度電產量。鄭榮恭對錘片式粉碎機進行包角實驗表明，9FQ-32型錘片粉碎機在a=360°時，度電產量最高;9FQ-45型粉碎機粉碎玉米和玉米秸時，a=360°，度電產量比a=180°提高12%。

吉穎風采用90°，180°，270°和360°4種不同篩片包角作對比試驗，篩孔直徑為1.2mm，2mm，3mm和4mm，試驗原料為玉米。試驗結果表明，如果要求粉碎物料粒度小，應采用大的篩片包角，小的篩孔直徑;如果要求粉碎物料粒度大，應采用小的篩片包角，大的篩孔直徑。

（三）篩板大小和形狀的影響

實驗證明，隨著篩孔的加大，錘片粉碎機的生產效率也提高。如篩孔由1mm加大到1.5mm，生產效率提高40%以上;從1.5mm加大到2mm，生產效率可提高50%以上;從2mm加大到3mm，生產效率可提高60%以上。篩孔加大，粉碎成品變粗，篩孔直徑與粉碎細度的關系為：成品平均粒度=（1/4～1/3）篩孔直徑（mm）.

篩孔的形狀也會影響粉碎效率和粉碎質量。魚鱗狀篩孔和沖孔圓篩相比較，魚鱗狀篩孔產量高，但成本高，成品平均粒度大，且轉子不能正反轉使用。從性價比來看，沖孔圓篩略占優勢。

三、錘片

（一）錘片線速度

錘片末端線速度是影響粉碎機工作性能的重要參數。一般來說，在一定范圍內提高錘片末端線速度，可使單位時間內對物料的打擊次數增加，增強對物料的沖擊粉碎能力，提高粉碎機生產率，降低電耗。但速度過高時，一方面會使粉碎機空載功率，電耗增加：另一方面隨著錘片運動物料環流層的運動速度加快，降低物料通過篩孔的能力，反而使生產率下降。錘片末端線速度過低時，錘片對物料的沖擊，粉碎能力減弱，粉碎機生產能力下降，度電產量低。不同物料的物料機械性質不同，與其對應的最佳錘片線速度也各不相同。錘片式粉碎機通用性很強，美國Roskamp Champion公司推薦：粉碎原料纖維含量高，粒度要求細和選用小孔徑篩網時，采用較高的錘片末端線速度（>90m/s），配<3mm篩孔;粉碎粒度較粗，粒度均勻，粉末時候，易粉碎的原料，采用較低的錘片末端線速度（<65m/s），配>5mm篩孔;而末端線速度在65～90m/s之間適用于中度粉碎，配>2.5mm篩孔;粉碎機的轉速推薦1200，1500，1800，3000，3600轉/分5個系列，最高和最低線速度分別達到129m/s和52m/s.通過國內客戶現場測試，在同樣粉碎普通魚料并且篩孔直徑1.0mm的前提下，錘片線速度92m/s粉碎后的粒度為80%過40目，錘片線速度103m/s粉碎后的粒度為90%過40目。

（二）錘片的數量和排布

轉子上錘片的多少對粉碎效率與粒度有較大影響。每個錘片所負擔的工作區域與密度有關，合理的錘片數目可以通過正交試驗得到;錘片密度與轉子直徑也有密切的關系。可用錘片密度系數ε作為確定錘片數的設計依據。ε=BD/Zt;B-粉碎室寬度mm;D-轉子直徑mm;Z-錘片數;t-每片錘片厚度mm。我國現有粉碎機的錘片密度系數ε=1.0～3.5.國外錘片數量的配置采用功率/錘片數之比。作為一個配置指標。

錘片排列呈交錯排列布置，以確保整個篩面有效錘擊粉碎，提高粉碎效率。Roskamp Champion 公司125HP，150HP和200HP粉碎機所選用的HP，錘片數之比分別為1.68，2.02和2.7.弗里德里奇研究結果認為，每100mm轉子寬度有15個錘片（每片厚3mm）比較合適。

（三）錘篩間隙

錘篩間隙是指轉子旋轉時錘片末端與篩板內表面之間的距離，習慣上用△R表示。它直接決定粉碎室物料層的厚度。物料層太厚，摩擦粗碎作用減弱，粉碎物料可能將篩孔堵塞，不易穿過篩孔;物料厚度太薄，物料太易穿過，對粉碎粒度有影響。間隙的大小主要取決于篩孔直徑和被粉碎物料的品種，對于一定物料和篩孔有最佳的錘篩間隙。據我國系列設計錘片式粉碎機的正交試驗結果，推薦谷物4～8mm，秸稈10～14mm，通用型12mm。

據托馬斯研究報道，成品的細度與錘片末端和篩面或無篩粉碎機沖擊板之間的間隙成正比。間隙從3.175～9.525mm，完全取決于粉碎物料的性質。弗里德里奇研究指出，對于大多數谷物來說，最佳間隙為8mm。

據Dick Ziggers 報道，VanAarsen 公司GD粉碎機轉速1800轉/分，粉碎粒度<2mm，配15mm間隙，粉碎機轉速1800轉/分，粉碎粒度>2mm，配25mm間隙;粉碎機轉速3600轉/分，配4mm間隙。

總之，錘篩間隙（△R）與錘片密度，錘片末端線速度，原料品種與粒徑，篩孔形式和直徑之間的關系，推導出合理的經驗系數與關系公式，以指導粉碎機設計與飼料生產是飼料工作者的新課題。

【參考文獻】

[1] 曹康，郝波.中國現代飼料工程學[M].滬科文獻出版社.2014