关于玉米秸秆粉碎特性试验研究

于大雪

（吉林化工学院，吉林 132000）

现阶段，环境问题越发严峻，矿物能源短缺情况日渐突出，有力推动着生物质资源的全面化、规模化利用。对于玉米秸秆来分析，通过采取切实措施，对其开展更加高效、合理化的利用，不管是在推动社会经济的持续、高速发展方面，还是在保护环境，推动此领域可持续发展上，均起到至关重要的作用与意义。现阶段，已出现许多比较实用且高效的玉米秸秆规模化利用技术，其中，最为常用的技术有致密成型技术、气化技术以及干馏碳化技术等，需要指出的是，无论选用哪一种技术，在实际操作中，均需实施前期性的粉碎处理，因此，开展玉米粉碎性研究意义重大。本文根据实际研究需要，将玉米秸秆作为本次研究对象，根据实际情况及需要，对其实施有针对性且综合性的粉碎特性试验，从中对其所具有的特性展开深入分析，获得更加准确、全面的改进粉碎机性能支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与装置

本次试验把晒干之后所得到的玉米秸秆当作基础原料，而在研究装置上，则选择9FQ-650型（锤片式）粉碎机，在根据实际需要，对其进行适当性的调整后，便对其实施有针对性与计划性的玉米秸秆粉碎试验。

对于本试验所选用的锤片式粉碎机而言，从根本上来讲，就是利用能够实现高速旋转的锤片，把输送的物料进行击碎，此机器具有生产效率高、通用性好及结构简单等优点。工作流程为：电机借助于V带增速，将动力传送至主轴，使其维持在高速选装状态；而在主轴转子上固定好的风叶以及动刀片等，随着主轴的变化，而时刻保持在高速、稳定的旋转状态。在利用喂料斗的情况下，通过将相关物料喂入之后，首先，会伴随固定于主轴的定刀片，同时结合于处于高速旋转状态的动刀片，把物料进行切段处理，然后，利用锤片，根据实际需要，实施反复性打击，最终便能够得到呈现颗粒状的物料；基于动刀片、锤片与风叶的打击下，当物料经过筛分之后，便会进入到粉碎室的下部，最后借助于动刀片，除此之外，再借助于锤片、风叶等，形成比较强烈的高压气流，能够吹动这些物料，将其不断吹送至粉碎室。

1.2 试验方法

首先，以含水量为关键指标，探讨其对粉碎特性所产生的影响，根据所得结果，通过对玉米秸秆含水率实施相应控制，实验并研究各种筛孔直径对吨料电耗所产生的影响；通过对筛孔直径进行适当控制，开展各种秸秆含水率对吨料电耗、粉碎机产量等影响实验；另外，依据各种锤片厚度，开展锤片厚度对耐用度的影响实验。

2 结果与分析

2.1 含水率对粉碎特性所产生的影响

在实施有针对性的粉碎操作时，针对物料当中的含水量而言，其较大程度影响着粉碎机的性能指标，如运行寿命、加工成本、机械损耗等。通过开展产量的影响试验得知，在粉碎玉米秸秆时，水分增加率与产量降低率之间呈正向关联。究其原因，主要因为如下因素：（1）在输送玉米秸秆时，增加含水率，会增大输料设备与物料间的摩擦，使玉米秸秆的流动性能降低，受此影响，其除了会使输送设备的输送功能得到增加之外，还会使设备线路的摩擦增加，而且于卸料口位置，非常容易出现结拱情况，这对于玉米秸秆的收集与输送不利；（2）在粉碎玉米秸秆时，如果增大含水率，会使锤片撞击次数增加；另外，在锤片打击与玉米秸秆的摩擦下，会有大量热量产生，这些热量会使秸秆当中的水分不断增发，使粉碎室湿度增加，而在空气中，针对所形成的大量水蒸气而言，其会在筛板上不断附着，而且还会以一种合理方式，融合于粉碎后所得到的细粉，呈现为典型的糊状，这些粘稠物会把筛孔给堵住，因而会造成粉碎机排料的减少。

2.2 各工况下的吨料电耗情况

通过整理试验数据得知，针对相同直径的筛孔而言，在时间保持不变的情况下，有着较高含水率的玉米秸秆在具体的吨料电耗上，相比于有着较低含水率的的玉米秸秆，有着更高的吨料电耗。因此，伴随含水量的持续增加，吨料电耗呈现出随之升高的趋向。如果玉米秸秆有着相同的含水率，那么伴随筛孔直径的不断增加，吨料电耗则呈现出随之下降趋向。

2.3 各工况下负荷输入功率分析

经试验得知，如果筛孔的直径相同，那么物料的含水率不会较大程度影响到负荷输入功率；如果玉米秸秆有着相同的含水率，并且针对筛孔直径而言，其呈现出持续增大趋势，那么对于负荷输入功率而言，便会随之而不断的下降。此外，经实验还得知，无论是含水率出现怎样的改变，针对负荷输入的功率来讲，其与电机的标准功率相比较，均有明显偏大，尤其是空载状态下，有着更高的负荷功率；还需要指出的是，伴随转速的增加，功率将是原先的2倍。由此规律可知，为了防止出现能源浪费的情况，在进行设计时，要想获得更好的粉碎效果，转速越低效果越佳。

3 结束语

（1）不管筛孔直径或者是含水率有着怎样的改变，对于负荷输入的功率而言，与电机标准功率相比较，均会呈现出明显偏大的情况；若为空载，那么负荷功率会变得更高。（2）在对玉米秸秆实施粉碎处理时，针对其水分来讲，其增加率反相关于产量的降低率，但并非含水率越低便越好，如果过低会增大粉碎机的能耗。（3）如果含水率相同，随着筛孔直径的持续增大，针对负荷输入功率而言，则呈现随之降低的情况。