影响锤片粉碎机粉碎物料细度因素分析

沈斌 张秀兰

【摘 要】粉碎是所有饲料产品加工中的必要工段，对饲料粉碎的目的是为了增加饲料表面积，使胃肠内的消化酶与饲料充分接触，提高动物对饲料的消化率，而粉碎细度是粉碎机的一个重要指标。

【关键词】锤片式粉碎机;物料性能;筛板;锤片

同种物料，其粒度越细，物料的表面积就越大，与胃肠消化酶接触的表面积就越大，则越能提高养分可消化性。而影响锤片式粉碎机细度的主要因素归结为以下四种：

一、物料性能

（一）物料的大小，含水率对细度的影响

1.物料形状太大超过了60mm，那么是很难粉碎的，因为对于锤片式粉碎机，锤筛间隙一般在6-16mm，大尺寸的物料很难进入粉碎腔粉碎，一旦进入粉碎腔那么粉碎时间也会增加很多，因为筛网孔径一般在2-12mm，单位时间产能下降，粉碎效率大大降低。

2.含水率的增加，细度会降低，粉碎效率也会降低。通常筛网孔径2.0mm，水分14%的玉米，较先进的指标为：0.11t/kW·h～0.13t/kW·h.

（二）不同种类的物料对细度的影响

待粉碎物料的种类会对细度有最直接的影响。

对于经常粉碎的物料，根据粉碎的从易到难排名为菜粕，豆粕，玉米，小麦，棉粕。

越是易粉碎的物料，粉碎后的细度就会高于较难粉碎的物料。但是如果是含油的大豆粉碎，就要特别注意，因为大豆含油，容易糊筛，只能尽量选用大于3mm孔径的筛板，并且要把功率放大。

二、筛板

（一）筛板的作用与性能

筛片包在转子外面，所包围的空间称为粉碎室，物料在粉碎室内被锤片击碎后，细的粒子通过筛孔排出，筛片主要起着控制粉碎粒度的作用：同时，筛片在粉碎期间也对物料起搓擦，剪切作用。筛片所包围的粉碎室部分对应的圆心角称为包角。包角是筛片的主要参数之一，筛片也是主要易损部件。

（二）筛板的包角与筛片的类型

筛片分为底筛，侧筛和环筛。对应的包角a分为180°，300～320°及360°。它们反映了筛片包围转子的角度大小。在粉碎室宽度相同情况下加大筛片包角，能增大筛理面积，有效提高度电产量。郑荣恭对锤片式粉碎机进行包角实验表明，9FQ-32型锤片粉碎机在a=360°时，度电产量最高;9FQ-45型粉碎机粉碎玉米和玉米秸时，a=360°，度电产量比a=180°提高12%。

吉颖风采用90°，180°，270°和360°4种不同筛片包角作对比试验，筛孔直径为1.2mm，2mm，3mm和4mm，试验原料为玉米。试验结果表明，如果要求粉碎物料粒度小，应采用大的筛片包角，小的筛孔直径;如果要求粉碎物料粒度大，应采用小的筛片包角，大的筛孔直径。

（三）筛板大小和形状的影响

实验证明，随着筛孔的加大，锤片粉碎机的生产效率也提高。如筛孔由1mm加大到1.5mm，生产效率提高40%以上;从1.5mm加大到2mm，生产效率可提高50%以上;从2mm加大到3mm，生产效率可提高60%以上。筛孔加大，粉碎成品变粗，筛孔直径与粉碎细度的关系为：成品平均粒度=（1/4～1/3）筛孔直径（mm）.

筛孔的形状也会影响粉碎效率和粉碎质量。鱼鳞状筛孔和冲孔圆筛相比较，鱼鳞状筛孔产量高，但成本高，成品平均粒度大，且转子不能正反转使用。从性价比来看，冲孔圆筛略占优势。

三、锤片

（一）锤片线速度

锤片末端线速度是影响粉碎机工作性能的重要参数。一般来说，在一定范围内提高锤片末端线速度，可使单位时间内对物料的打击次数增加，增强对物料的冲击粉碎能力，提高粉碎机生产率，降低电耗。但速度过高时，一方面会使粉碎机空载功率，电耗增加：另一方面随着锤片运动物料环流层的运动速度加快，降低物料通过筛孔的能力，反而使生产率下降。锤片末端线速度过低时，锤片对物料的冲击，粉碎能力减弱，粉碎机生产能力下降，度电产量低。不同物料的物料机械性质不同，与其对应的最佳锤片线速度也各不相同。锤片式粉碎机通用性很强，美国Roskamp Champion公司推荐：粉碎原料纤维含量高，粒度要求细和选用小孔径筛网时，采用较高的锤片末端线速度（>90m/s），配<3mm筛孔;粉碎粒度较粗，粒度均匀，粉末时候，易粉碎的原料，采用较低的锤片末端线速度（<65m/s），配>5mm筛孔;而末端线速度在65～90m/s之间适用于中度粉碎，配>2.5mm筛孔;粉碎机的转速推荐1200，1500，1800，3000，3600转/分5个系列，最高和最低线速度分别达到129m/s和52m/s.通过国内客户现场测试，在同样粉碎普通鱼料并且筛孔直径1.0mm的前提下，锤片线速度92m/s粉碎后的粒度为80%过40目，锤片线速度103m/s粉碎后的粒度为90%过40目。

（二）锤片的数量和排布

转子上锤片的多少对粉碎效率与粒度有较大影响。每个锤片所负担的工作区域与密度有关，合理的锤片数目可以通过正交试验得到;锤片密度与转子直径也有密切的关系。可用锤片密度系数ε作为确定锤片数的设计依据。ε=BD/Zt;B-粉碎室宽度mm;D-转子直径mm;Z-锤片数;t-每片锤片厚度mm。我国现有粉碎机的锤片密度系数ε=1.0～3.5.国外锤片数量的配置采用功率/锤片数之比。作为一个配置指标。

锤片排列呈交错排列布置，以确保整个筛面有效锤击粉碎，提高粉碎效率。Roskamp Champion 公司125HP，150HP和200HP粉碎机所选用的HP，锤片数之比分别为1.68，2.02和2.7.弗里德里奇研究结果认为，每100mm轉子宽度有15个锤片（每片厚3mm）比较合适。

（三）锤筛间隙

锤筛间隙是指转子旋转时锤片末端与筛板内表面之间的距离，习惯上用△R表示。它直接决定粉碎室物料层的厚度。物料层太厚，摩擦粗碎作用减弱，粉碎物料可能将筛孔堵塞，不易穿过筛孔;物料厚度太薄，物料太易穿过，对粉碎粒度有影响。间隙的大小主要取决于筛孔直径和被粉碎物料的品种，对于一定物料和筛孔有最佳的锤筛间隙。据我国系列设计锤片式粉碎机的正交试验结果，推荐谷物4～8mm，秸秆10～14mm，通用型12mm。

据托马斯研究报道，成品的细度与锤片末端和筛面或无筛粉碎机冲击板之间的间隙成正比。间隙从3.175～9.525mm，完全取决于粉碎物料的性质。弗里德里奇研究指出，对于大多数谷物来说，最佳间隙为8mm。

据Dick Ziggers 报道，VanAarsen 公司GD粉碎机转速1800转/分，粉碎粒度<2mm，配15mm间隙，粉碎机转速1800转/分，粉碎粒度>2mm，配25mm间隙;粉碎机转速3600转/分，配4mm间隙。

总之，锤筛间隙（△R）与锤片密度，锤片末端线速度，原料品种与粒径，筛孔形式和直径之间的关系，推导出合理的经验系数与关系公式，以指导粉碎机设计与饲料生产是饲料工作者的新课题。

【参考文献】

[1] 曹康，郝波.中国现代饲料工程学[M].沪科文献出版社.2014