什么因素会影响制粒机制粒的质量

2020-04-18返回列表

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球团设备

除了球团设备，有一些因素会影响你的颗粒强度和耐久性。为了提高你们的球团质量和球团设备的工作效率，最好了解一下与球团设备有关的因素，如水分含量、球团尺寸、预热条件、原料的化学成分、粘合剂和/或润滑剂，以及其他加工因素。

1.水分含量

含水量一直是影响球团强度和耐久性的主要因素之一。在造粒过程中，适量的水分作为一种助剂，通过扩散木质素来影响造粒的强度和耐久性，木质素会形成一种天然的“胶水”，在冷却时将造粒粘合在一起。水分在一定范围内也能起到润滑剂的作用，促进原料通过制粒设备模孔的流动，但水分过多会严重影响制粒设备的燃烧效率。所以正确的水分含量对球团的耐用性非常重要。

含水率对玻璃化转变温度有显著影响。Kaliyan和Morey认为，玉米秸秆含水率从10%增加到20%时，玻璃化转变温度降低。增加含水率的主要影响是降低木质素、淀粉和面筋等成分的玻璃化转变温度。水分对成分玻璃化转变温度的影响如下图所示。

2.颗粒大小

球团粒度是影响球团整体质量的重要因素之一。更细的球团尺寸通常对应更大的球团强度和耐久性，因为更大的球团用作裂隙点。由于颗粒间黏合(机械联锁)的增加和颗粒间空间的消除(吸引力、粘附力和粘结力)，混合的颗粒尺寸将产生最佳的颗粒质量。而且，球团粒度也是影响球团设备使用寿命的一个重要因素，球团粒度越细，球团设备使用寿命越长。

3.预热

预热对于激活原料中的固有粘合剂是必不可少的。材料本身的天然粘结剂，如木质素、蛋白质和淀粉等，需要通过预热激活和重组形成固体桥梁和颗粒团聚的主要机制。同时，湿热有利于球团的塑性变形，增加球团间接触面积，减小球团间距离，同时增加分子间键合，最终提高球团的强度和耐久性。

4.润滑剂和绑定

润滑剂和粘合剂用于协助球团的形成，并增加球团的耐久性，以避免在储存期间分解。水和植物油是最常用的润滑剂，以减少模具和原料之间的摩擦。

5.原材料的压缩性

原料的压缩性对压实行为有很大的影响。可压缩性是一种原料在加载前后的堆积密度的变化。在125MPa左右的较高加载条件下，可以预见球团的塑性变形，这与商业制球设备的加载条件类似。可压缩性也可以在较低的压力(约100kpa)下进行评估，此时材料处于弹性范围内。发生了微小的颗粒变形。相反，颗粒的重新排列导致了体积密度的变化，测量为体积应变。

6.球团特性

我们最终关注的是由单个颗粒相互作用驱动的块状材料响应。颗粒的密度、形状、强度和表面特性在确定系统的载荷响应方面很重要。球团形状对球团板的厚度膨胀、内粘结强度、线膨胀均有影响。颗粒形状和表面粗糙度的测量是困难的，但是这些特性的测量可以提供有关压实行为的有用信息，甚至是定性的信息。

7.球团设备

除上述因素外，影响球团强度和耐久性的还有其他因素，如与球团设备相关的加工因素。造粒设备所关心的因素是造粒设备本身，以及模具尺寸、模具速度和辊圈模具之间的间隙。根据原料的不同，采用不同的制球设备，生产出最佳质量的球团。(关于球团设备可行的工艺的更详细信息见球团磨如何影响球团质量。)

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