分析環(huán)模秸稈顆粒機(jī)因模具損壞失效的原因
環(huán)模秸稈顆粒機(jī)是生物質(zhì)燃料顆粒生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵設(shè)備,而環(huán)模是環(huán)模秸稈顆粒機(jī)工作的心臟部件,也是環(huán)模秸稈顆粒機(jī)最易磨損的零件之一。研究環(huán)模失效的原因,改善環(huán)模的使用條件,對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,降低能耗(制粒能耗占整個(gè)車間總能耗30%~35%),減少生產(chǎn)成本(環(huán)模損耗一項(xiàng)費(fèi)用占整個(gè)生產(chǎn)車間的裝修費(fèi)25%~30% 以上)等方面影響極大。
1.環(huán)模顆粒機(jī)工作原理
環(huán)模是由電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的,安裝在環(huán)模內(nèi)的壓輥不公轉(zhuǎn),但因與轉(zhuǎn)動(dòng)著的環(huán)模摩擦(通過(guò)壓實(shí)物料)而自轉(zhuǎn)。進(jìn)入壓制室的調(diào)質(zhì)好的物料被撒料器均分于壓輥之間,被壓輥鉗人、擠壓,并通過(guò)環(huán)模??走B續(xù)地?cái)D壓成形,形成柱狀顆粒并隨著環(huán)模圈回轉(zhuǎn),由固定安裝在環(huán)模外面的切刀切成一定長(zhǎng)度的顆粒生物質(zhì)燃料顆粒。環(huán)模與壓輥在任何接觸點(diǎn)的線速度都相同,其全部壓力都被用于制粒。環(huán)模在正常工作過(guò)程中,始終存在著與物料間的摩擦作用。隨著生產(chǎn)物料量的增加,環(huán)模逐漸磨損,并最終導(dǎo)致失效。本文擬對(duì)環(huán)模失效原因進(jìn)行分析,從而對(duì)環(huán)模的制造、使用條件提出建議。
2.環(huán)形模具失效原因分析
從環(huán)模實(shí)際失效現(xiàn)象來(lái)看,可分成3類。第一類:環(huán)模工作一段時(shí)間后,出料各小孔內(nèi)壁磨損,孔徑增大,所生產(chǎn)的顆粒生物質(zhì)燃料顆粒直徑超過(guò)規(guī)定值而失效;第二類:環(huán)模內(nèi)壁磨損后,內(nèi)表面凹凸不平嚴(yán)重,使生物質(zhì)燃料顆粒流動(dòng)受阻,出料量下降而停止使用;第三類:環(huán)模內(nèi)壁磨損后,使內(nèi)徑增大,壁厚減小,同時(shí)出料小孔內(nèi)壁也隨著磨損,使各出料小孔間的壁厚不斷減薄,因而結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降,在出料小孔的直徑增大到允許的規(guī)定值之前(即出現(xiàn)第一類失效現(xiàn)象之前),在最危險(xiǎn)的截面上首先出現(xiàn)裂紋并不斷擴(kuò)大,直到裂紋延伸到較大的范圍而導(dǎo)致環(huán)模失效。產(chǎn)生上述3種失效現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)性原因,歸納起來(lái),首先是磨粒磨損,其次是疲勞破壞。
2-1 磨粒磨損
磨損原因很多,分為正常磨損、不正常磨損。正常磨損原因主要有物料的配方、粉碎粒度、粉料的調(diào)質(zhì)質(zhì)量等。正常磨損情況下環(huán)模出現(xiàn)軸向均勻磨損,導(dǎo)致環(huán)模模孔變大,壁厚變薄。不正常磨損主要原因:壓輥調(diào)得太緊,與環(huán)模間隙小,互相磨損;撒料器角度不好,導(dǎo)致分配物料不均勻而部分先磨損;模內(nèi)掉進(jìn)金屬而磨損。這種情況下,環(huán)模多出現(xiàn)不規(guī)則磨損,多為腰鼓形。
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原料粒度原料粉碎細(xì)度要適中均勻,因?yàn)樵戏鬯榧?xì)度決定著生物質(zhì)燃料顆粒組成的表面積,粒度越細(xì),表面積越大,物料吸收蒸汽中水分越快,有利于進(jìn)行調(diào)質(zhì)與顆粒成形。原料粒度過(guò)粗,會(huì)增加壓模的磨損,并造成生產(chǎn)率下降,能耗增大。一般要求原料粉碎后要能全部通過(guò)8目篩面,25目篩上物不得大于35%。對(duì)粗纖維含量高的物料,添加一定量的油脂,在制粒過(guò)程中,可以減少物料與環(huán)模之間的摩擦力,有利于物料通過(guò)環(huán)模,且成形后顆粒外觀較光滑。環(huán)模秸稈顆粒機(jī)
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原料含雜情況物料中含砂及鐵雜質(zhì)過(guò)多,會(huì)加快壓模的磨損,所以,原料清雜工作十分重要。目前,大多數(shù)生物質(zhì)燃料顆粒廠對(duì)清除原料中鐵雜質(zhì)較為重視,因鐵質(zhì)物質(zhì)對(duì)壓模、壓輥乃至設(shè)備會(huì)造成強(qiáng)烈的破壞。而對(duì)砂石類雜質(zhì)的清除卻不重視。這一點(diǎn)應(yīng)引起環(huán)模秸稈顆粒機(jī)用戶的注意