在鯉魚顆粒飼料生產過程中，經常會出現產量低下、
顆粒機環模堵塞不出料等問題，因為疏通小孔徑環模難度較大，令諸多飼料生產廠家感到頭疼。
引起環模堵塞的原因是多方面的，包括原料、工藝流程、新環模第一次使用的處理方法等等。本文重點探討模孔有效厚度這個環模設計中主要制造工藝參數與環模孔堵塞間的關系。采用實驗手段，尋求不會發生堵塞模孔、梗停設備的環模模孔有效厚度最佳值，最終為環模進行結構優化提供依據，從環模結構設計的角度解決生產中出現的模孔堵塞的問題。
一、模板模孔有效厚度的試驗研究
1．環模孔結構物料入口為導料錐孔、經壓縮孔出，出口也可設計成減壓孔（釋放孔）或外錐形孔。如圖1所示，不同的模孔形式適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模孔建議采用出口為外錐形模孔（圖中：E-環模有效寬度）。
模孔參數如圖2(a)、(b)所示，主要有：d-模孔直徑、D-導料錐孔直徑、L-環模厚度、h-模孔有效厚度（即壓縮孔部分深度）、h，一導料錐孔高度、a-模孔間壁厚、a-導料錐角。
本文重點探究環模的敏感參數之一：外錐形模孔有效厚度h并對其進行優化，將對環模的壽命和生產率起著決定性影響。
2．試驗對F-26 (111)雙螺桿環模
制粒機環模板進行結構參數改進，該機型采用于法工藝生產，設計產量為300千克／小時。開機后一直存在產量低、模孔堵塞嚴重、模板使用壽命短等問題，致使生產無法正常進行。壓縮孔的作用主要是使物料在這一區域承受一定的擠壓力而團聚成粒，這一設計參數與模孔堵塞關系密切。因此在對導料錐孔角度進行優化的基礎上，經反復考察整機，進一步研究模板模孔有效厚度h的影響。
(1)試驗材料的原始數據。25型環模4只，環模壁厚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只環模經退火后，模孔分別按試驗設計處理，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
顆粒機環模孔處理情況
|
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 |
(2)試驗原料。棉籽餅、玉米餅、魚粉、酒糟以及無機鹽、氨基酸、促生長素等添加劑。
(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量及強度見表2。
表2 各處理的產量和強度測定結果
|
處理 |
產量/（kg/小時） |
強度（N） |
|
M1 |
86 |
16.2 |
|
M2 |
157 |
11.4 |
|
M3 |
366 |
5.8 |
|
M4 |
374 |
4.2 |
注：①各處理使用同一配方；②各處理產量按統計兩周的平均數取整；③各處理分別取10個樣品測定后取平均值。
試驗表明，模孔有效厚度h為13～14毫米(處理M)，能兼顧產量和產品質量（強度）的要求。曾采用多種配方，從未發生堵塞模孔、梗停設備的現象。后又考察壓縮孔直徑3.5、4.0、4.2、5.0、5.5毫米等幾種規格的環模，效果都很好。
由于孔深較常規減少了近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，既能防止環模淬火過程中的爆裂，又能提高環模的耐磨硬度(>KRC60°)。
二、結論
本文選擇魚飼料環模顆粒機制粒環模模孔堵塞與環模主要制造工藝參數關系為研究方向，取得了重要研究成果：
1．通過F-26(111)雙螺桿環模制粒機模板模孔有效厚度的試驗所得出的結果表明：模孔有效厚度h=13或14毫米，能兼顧產量和產品質量（強度）的要求。曾采用多種配方，從未發生堵塞模孔、梗停設備的現象。
2．將以上成果應用到F-26(111)雙螺桿環模制粒機環模板進行結構參數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毫米的環模可生產1200～1600噸成品。與常規環模比較，每100噸成品可節約成本1000～1200元。
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