影响制粒质量和效率的因素--选自《饲料加工设备与技术》

影响制粒质量和效率的因素--选自《饲料加工设备与技术》2014-08-08天目湖论坛官网颗粒饲料质量主要以①颗粒的易损性、②颗粒的硬度、③颗粒的外表质量(表面是否开裂、光泽、颜色等)和④颗粒长度等指标来表现，而影响颗粒质量的因素是多方面的，简述如下：一、原料品质对制粒质量的影响(一)原料粒度对制粒质量和效率的影响原料粒度可分为粗粒、中粒和细粒。一般粒径在3mm以上为粗粒。中粒和细粒有较好制粒性，耗能低，对模辊磨损小。中细粒在调质时比粗粒有较多比表面积与蒸汽接触，蒸汽易穿透小粒的核心，易产生理化变化，改善了制粒质量。易被蒸汽穿透核心；而不能完全穿过大粒子(右大立方体)的核心，因而留下干燥的核心，所以效果不如小粒。此外，大粒原料制粒后易开裂(图8—21)，中细粒压制的颗粒的密度大(图8-22)，有较好的通过模孔能力(图8-23)，对模孔的磨损小，产量也高。但物料粉碎过细，会增加生产成本，还会影响畜禽的饲养。较理想的粒度是粗、中、细合理的组合。以生产Φ600mm的畜禽颗粒料为例，合理的粒度分布见图8-24。若生产对Φ2mm对虾料时，则原料粒度要有85％以上通过40目筛。当今环模孔最小为0．8mm，这就要求制粒原料的最大直径不大于模孔直径的1／3，亦即粉碎后原料必须通过60目筛(0.267mm)，才能符合粒度要求。(二)饲料密度对制粒效率的影响制粒效率与原料密度有关。凡密度小于0．33t／m³为轻质材料，而大于0．4t／m³为重质材料。制粒时轻质材料产量低，而重质材料产量高。如用75kW制粒机压制密度为0．22t／m³的苜蓿，产量为4t／h，而压制密度为0．53t／m³的棉籽粉，产量为16t／h。(三)蛋白含量对制粒效率的影响高蛋白饲料(一般的密度较大)如黄豆粉、棉籽粉等，它在制粒过程中受压辊挤压，产生摩擦热，易使饲料塑化(变形)，这样有利于制粒。但对高蛋白饲料(如全奶饲料、犊牛饲料以及浓缩饲料)，在制粒时需加入大量粉料或尿素，这样才能获得较好的制粒效果。(四)脂肪含量对制粒效率的影响脂肪是制粒的良好润滑剂，它有利于制粒，可提高产量，减少磨损，延长压模寿命。脂肪来源，一般是饲料本身中含有脂肪，另一是制粒前添加脂肪，但脂肪含量过高，超过6％时制粒质量反会变坏，因脂肪太多颗粒变软，难于成形。如要求脂肪含量高(超过3％)的颗粒，在混合时添加1％～2％，其余可在制粒后喷涂添加。(五)纤维含量对制粒效率的影响纤维对制粒是不利的，它降低产量，加速模孔磨损。纤维分两类，一类是多筋类，如紫苜蓿、甜芽茎、甘薯茎等，另一类是带壳类，如燕麦、黄豆、棉籽、花生的壳物以及筛屑物等。但多筋类纤维在调质时能吸收蒸汽丽软化，在颗粒中起粘结剂作用，提高了颗粒强度；丽带壳纤维既不能吸收蒸汽，又在颗粒中起离散作用，降低了颗粒质量。一般饲料中含纤维量不得超过8％，而紫苜蓿纤维含量可达25％，某些筛屑物还可达34％。二、环模几何参数对制粒质量的影响环模几何参数对颗粒饲料质量的影响主要表现在环模模孔有效长度、孔径、模孔的粗糙度、模孔间距、模孔的形状等方面。1．模孔的有效长度：模孔的有效长度是指物料挤压(成形)的模孔长度，见图8—25。模孔的有效长度(图中L)越长，物料在模孔内的挤压时间越长，制成后的颗粒就越坚硬，强度越好，颗粒质量也就好。反之，则颗粒松散，粉化率高，颗粒质量降低。2．模孔的粗糙度：模孔的粗糙度越低(即光洁度愈高)，物料在模孔内易于挤压成形，生产率高，而且成形后的颗粒表面光滑，不易开裂，颗粒质量好。3．模孔孔径：对一定厚度的环模来说，孔径越大，则模孔长度与孔径之比(长径比)越小，物料在模孔中易于挤出，生产率大，但颗粒质地松散。反之，则长径比越大，生产率小，但颗粒坚韧，强度大。一般来说，模孔的长径比一般为6～12。4．模孔间距：模孔间距与压制饲料的性质有关。如压制磨损性较小的饲料，可用孔距很近的环模。压制磨损性大的饲料，如含矿物高的饲料或高纤维料则用孔间距大的环模。这样便于颗粒压制成形，提高颗粒的质量和环模使用寿命。5．模孔的形状：模孔的形状主要有直形孔、阶梯孔、外锥形孔和内锥形孔四种。内锥形孔便于物料进入模孔，物料进入模孔后，逐渐被压缩，故内锥形孔压制品密度大、硬度高、粉化率低；外锥形孔有利于颗粒通过，不利于物料进入模孔，因而压制成形的颗粒密度小、硬度较低；阶梯也减小了模孔的有效长度，缩短了物料在模孔中的挤压时间；直圆柱形模孔性能适中，易制造，故应用最为普遍。三、操作因素对制粒质量的影晌1．喂料量对制粒质量的影响：喂料量是可调的，调节依据是主电机电流值，一般每种功率的主电机电流都有标定的额定电流值。喂料量增加，主电机电流就大，生产能力也高。喂料量要根据原料成分，调质效果和颗粒直径的大小进行调节，调到最佳制粒效果。调节时应注意不能超出主电机的额定电流。2·蒸汽对制粒质量的影响：蒸汽质量的好坏及蒸汽进气量的控制对颗粒质量有较大影响响，饲料在压制前需进行调质，调质后使物料升温，饲料中淀粉糊化，蛋白质及糖分塑化，并增加饲料中的含水量，因水分又是很好的粘结剂，这些都有利于制粒，提高颗粒的质量。为此，只有通过提高蒸汽的质量和调节进汽量来实现。蒸汽必须有适合的压力、温度和水分。一般来说，蒸汽的压力应保证在0．2～0．4MPa，并且必须是不带冷凝水的干饱和蒸汽，温度在130～150℃，蒸汽的压力越大，则温度也越高，调质后物料的温度一般在65～85℃，温度增加，其湿度也相应提高，调质后用于制粒最佳水分为15．5％左右，这样便于制粒和提高颗粒的质量。如果蒸汽量过多，会导致颗粒变形、料温过高、添加剂等营养成分破坏，甚至会在挤压过程中产生焦化现象，影响颗粒质量，甚至堵塞环模，不能制粒。因此，生产中应当正确控制蒸汽流量。制粒过程中，随着喂料器喂料流量的改变，蒸汽量也要相应改变。正常情况下，蒸汽的用量为制粒机生产能力的4％～6％。3．环模转速对制粒质量的影响：环模转速是依据机器的几何参数：环模内径、模孔直径和深度、压辊数及其直径等，以及压制物料的物理机械特性、模辊摩擦系数、物料容重等。一般环模线速度以4～8m／s为佳，这一速度特别适用于娟mm以下的粒径饲料。同一台制粒机生产不同直径的颗粒饲料，最好采用不同的环模转速。但实际上，要使大中型环模实现元级变速是很困难的，目前制粒机主要采用齿轮变速或更换直径不同的皮带轮变速，一般只有高速和低速两个挡。4．模辊间隙对制粒质量、产量的影响：模辊间隙过大，产量低，有时还会不出粒；间隙过小，模、辊机械磨损严重，影响使用寿命。合适的模辊间隙是0．05～0．3mm，目测压模与压辊刚好接触。简单的检查方法是，间隙调整后，人工转动环模，压辊随之断续转动，这表明间隙合适。5．切刀及其调整对颗粒质量的影响：制粒机的切刀不锋利时，从环模模孔中出来的柱状料是被打断的，而不是切断的，因此颗粒两端面比较粗糙，颗粒成弧形状，导致成品含粉率增大，颗粒质量降低。刀片比较锋利时，颗粒两端面比较平整，含粉率低，颗粒质量好。切刀的调整对颗粒质量的影响主要表现在颗粒的长度。颗粒的长度一般为颗粒直径的1．5～2．5倍，当然也可根据用户的需要而定。调整颗粒的长度只要调节切刀与环模之间距离，切刀退出时，刀片与环模之间的距离变大，此时切出的颗粒长度也变长；反之，则颗粒变短。应当注意，切刀与环模之间的最小距离不得小于3mm，以免刀头碰撞环模，发生碰撞事故。6．异常颗粒的产生及处理：由于原料配方加工以及调质时蒸汽用量及压力不恰当，会压制异常颗粒。如图8-27。下面就每种缺陷的外形特点、产生原因及改进方法分别加以说明见表8-50。