b．耐腐蝕性：有些飼料成分和添加劑在高溫、高壓下會(huì)引起點(diǎn)蝕，從而腐蝕環(huán)模材料。
因此，腐蝕是影響環(huán)模性能的最關(guān)鍵的影響因素，必須加以控制。高鉻、高碳的環(huán)模具有最好的耐腐蝕性。
c.韌性：在制粒過(guò)程中壞模承受很大的壓力，這種壓力能引起環(huán)模的即時(shí)損壞；超過(guò)工作時(shí)問(wèn)也會(huì)造成環(huán)模的疲勞損傷。岡此，環(huán)模材料的選擇、熱處理的方法和模孔的多少都是決定環(huán)模韌性的重要因素。
1.3.1環(huán)模材料
(1)環(huán)模材料的特性
a．耐磨性與韌性：提高環(huán)模硬度（假定會(huì)屬結(jié)構(gòu)固定不變）能增強(qiáng)耐磨性，但會(huì)降低環(huán)模的韌性。換言之，用提高環(huán)模硬度的方法來(lái)改進(jìn)耐磨性，會(huì)增加脆性、降低韌性。因此必須將環(huán)模的硬度限制在能保持使用所需最低限度的結(jié)構(gòu)水平下。
b．耐腐蝕性與耐磨性和韌性：環(huán)模的會(huì)屬結(jié)構(gòu)差和耐腐蝕材料的化學(xué)成分不佳會(huì)降低耐磨性，壞模的沖擊韌性也比較籌，較容易開裂。
c．韌性與孔數(shù)：如果使用一種質(zhì)最較差的環(huán)模材料而想通過(guò)增加孔數(shù)來(lái)提高制粒產(chǎn)
量，是很難達(dá)到的。增加孔數(shù)很可能導(dǎo)致環(huán)模的丌裂。環(huán)模材料（在熱處理的同時(shí)）具有不同強(qiáng)度和不同韌性的特點(diǎn)。有些材料的孔數(shù)要少一點(diǎn)才能保持最低程度的韌性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
(2)環(huán)模模材料的選用
環(huán)模的主要失效形式是磨損和斷裂，因而要求環(huán)模成品既要表面硬度高，又要有一定的韌性。同時(shí)，由于某些飼料和添加劑在高溫、高壓下對(duì)環(huán)模有腐蝕作用，又要求環(huán)模材料具有耐腐蝕性。幾個(gè)因素相互制約。如果提高了環(huán)模表面硬度，雖提高了環(huán)模的耐磨性，卻使環(huán)模的脆性增加，降低了環(huán)模的抗斷能力：耐腐蝕性較好的材料，其會(huì)相組織和化學(xué)成分會(huì)使材料的耐磨性和沖擊韌性降低。所以在選擇環(huán)模材料時(shí)，應(yīng)綜合考慮，使壞模的綜合性能最好。
對(duì)于環(huán)模的特性怎樣才算優(yōu)質(zhì)以及與選材之間的關(guān)系如何，很難下一個(gè)完整的定義。圈內(nèi)環(huán)模材料主要有碳素結(jié)構(gòu)鋼、合會(huì)結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼三類。上述三大類材料有很多品種，它們的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)又各不相同。每一類材料在制造過(guò)程中又都能通過(guò)特殊的熱處理方法改變其性質(zhì)的。
國(guó)外環(huán)模材料一般使用優(yōu)質(zhì)合金鋼和不銹鋼，其中優(yōu)質(zhì)合會(huì)鋼主要選用低合金滲碳鋼，如18N iCrMoo，20CrN iMo，820V1 17(相似于我國(guó)17CrN 12Mo)等Cr-N i系鋼。這是由于Cr-I j系鋼淬透性好，并和強(qiáng)度、韌性有較好的配合，心部淬火后硬度一般為20～48HRC，表面淬火后硬度達(dá)60HRC以上，基本能滿足環(huán)模既要表面耐磨，又要求心部強(qiáng)度高的特殊要求。不銹鋼環(huán)模國(guó)外一般采用X40Cr13(相似于我國(guó)的4Cr13)。
國(guó)內(nèi)環(huán)模材料主要有碳素結(jié)構(gòu)鋼、合會(huì)結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼三類。碳素結(jié)構(gòu)鋼如45鋼，其熱處理硬度一般為45～50HRC。它屬于比較低檔的環(huán)模材料，其酣磨性和耐腐蝕性都較差，現(xiàn)基本被淘汰。合金結(jié)構(gòu)鋼，如20CrVnTi、40Cr、30CrMo等，熱處理硬度在50HRC以上，并具有良好的綜合力學(xué)性能。由此類材料制造的環(huán)模強(qiáng)度高，耐磨性也好，但缺點(diǎn)是耐腐蝕性不好，特別用在魚飼料、萬(wàn)壽菊顆粒、木屑顆粒、秸桿顆粒等的噸料環(huán)模價(jià)格比不銹鋼高得多，現(xiàn)也逐步淘汰。不銹鋼材料有X46Cr13（德國(guó)牌號(hào)）、4Cr13、3Cr13等，這些材料的剛度和韌性都較好，熱處理硬度大T50HRC．并具有良好的耐磨性和耐腐蝕性，使用壽命較長(zhǎng)，噸料環(huán)模費(fèi)用最低。三門峽富通新能源出售飼料顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)、秸稈顆粒機(jī)環(huán)模。
1.3.2環(huán)模的工作面積、孔結(jié)構(gòu)、厚度和開孔率
環(huán)模工作面積指環(huán)模的內(nèi)徑周長(zhǎng)和有效寬度的乘積，有效寬度指環(huán)模兩越程槽之間的距離。在同樣的工作面積下，壞模內(nèi)徑和有效寬度成反比。在低產(chǎn)量的水產(chǎn)飼料制粒，為保證環(huán)模軸向出料均勻，減小環(huán)模有效寬度，則增大環(huán)模直徑D。
顆粒料是從環(huán)模上的小孔擠出，模孔的軸線一般都是指向環(huán)模的軸線。
環(huán)模的孔形和厚度對(duì)制粒的質(zhì)量和效率有著密切的關(guān)系。選擇環(huán)模的孔徑太小、厚度太厚，則生產(chǎn)效率低下、成本費(fèi)用高，反之則顆粒松散、影響質(zhì)量和制粒效果。因此科學(xué)地選用環(huán)模的孔形和厚度等參數(shù)是高效、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的前提。
環(huán)模示意圖見(jiàn)下圖。
環(huán)模的孔形：目前常用的模孔形狀主要有直形孔、反向階梯孔、外錐形擴(kuò)孔和正向帶錐形過(guò)渡階梯孔4種。直形孔加工簡(jiǎn)單，使用最為普遍：反向階梯孔和外錐形擴(kuò)孔減小，模孔的有效長(zhǎng)度，縮短了物料存模孔中的擠壓時(shí)間，適宜于加工直徑小于Ø10mm的顆粒；正向帶錐形過(guò)渡階梯孔適宜于加工直徑大于Ø10mm的粗纖維含量高、體積質(zhì)量低的顆粒飼料。除了上述4種孔形以外，還有外錐形孔和內(nèi)錐形孔、非圓形孔等多種孔形，但使用不普遍。直形孔適于配合飼料的制粒：外孔擴(kuò)大適用于脫脂糠等高纖維飼料的制粒；內(nèi)孔擴(kuò)大適合于牧草粉類體積大的飼料制粒。
進(jìn)料孔口直徑應(yīng)大于模孔直徑，這樣可減少物料的入孔阻力，以利于它們進(jìn)入模孔。進(jìn)料孔有3種基本形式，即直孔、錐孔和曲線形孔。前蘇聯(lián)學(xué)長(zhǎng)的研究結(jié)果表明進(jìn)料孔形中以曲線形孔最優(yōu)，其次是錐孔，直孔最差。不過(guò)，曲線孔需要專用工具加工，尤其是在孔徑較大時(shí)加工較為困難。為此，美國(guó)CPM公司將小孔（孔徑小于lOmm）環(huán)模的模孔進(jìn)料孔采用曲線孔形，而大孔（孔徑大于10mm）環(huán)模的模孔進(jìn)料孔不采用曲線孔形，而是采用錐孔、直孔或與錐孔組合形式。錐孔生產(chǎn)小孔顆粒時(shí)，進(jìn)口錐角b =30。。對(duì)于大孔徑，難以壓制的纖維性輕質(zhì)原料，常用正向帶錐形過(guò)渡階梯孔，直徑為d>10mm、I=1～2d，Ø=30。～45。。實(shí)現(xiàn)大孔預(yù)壓、小孔成形擠壓的過(guò)程，確保制粒的質(zhì)量。
減壓孔的深度和直徑(R、E)：對(duì)于纖維含量高的原料，由于它所具有的制粒特性的差異，要求在壓粒的過(guò)程中減少通過(guò)模孔的阻力，即要求在額定受壓后減壓成型藉以降低回彈率。為此，模孔應(yīng)設(shè)計(jì)成兩區(qū)段，進(jìn)料擠壓區(qū)段L和減壓出料區(qū)段R，即L+R=T。減壓出料孔有三種基本形式：直孔、錐孔和錐孔與直孔的組合，其中直孔和錐孔最為常用，它的最大孔徑稍大于模孔直徑d，其深度取決于相應(yīng)的有效工作長(zhǎng)度L。在有些情況下，尤其是當(dāng)加工料出現(xiàn)在深減壓孔內(nèi)會(huì)膨脹而堵塞，或者當(dāng)減壓孔使環(huán)模的強(qiáng)度降低時(shí)，宜采用錐孔與直孔的過(guò)渡組合方式，或者采用錐孔。
模孔的排布方式也是環(huán)模設(shè)計(jì)里面一個(gè)很重要的問(wèn)題。根據(jù)飼養(yǎng)對(duì)象的不同，顆粒料的大小也不同，但是一旦飼養(yǎng)對(duì)象確定后，顆粒料的大小也就基本確定料，模孔的大小也就可以確定下來(lái)。通常模孔的排布方式有兩種，一種是排成比較整齊的陣列，一種是錯(cuò)位排布，如圖1-6所示。為了使物料能夠比較好地進(jìn)入模孔，模孔的排布方式一般是進(jìn)行錯(cuò)位排列，通常按等邊三角形布孔，也有按等腰三角形布孔。
環(huán)模工作面的丌孔率是環(huán)模的一項(xiàng)重要指標(biāo)。它是工作面（內(nèi)壁）模孔總面積除以壞模工作總面積。丌孔率的大小對(duì)顆粒機(jī)的生產(chǎn)率有很大影響．在考慮壓摸有足夠強(qiáng)度的條件下，盡量提高丌孔率。環(huán)模鉆孔時(shí)的排列方式一般沿周向排列，并在寬度方向上排與排之問(wèn)的小孔相互交錯(cuò)，使整個(gè)鉆出的小孔呈近似等邊角形排列。如果設(shè)小孔的直徑為d，小孔與小孔之間的壁厚為a，環(huán)模開孔率則為v=0.9*(d／a)2=0.9*（d／（d十t））2。
開孔率越高，則出料多。另一方面，模孔間壁厚t越大，則環(huán)模強(qiáng)度越大，開孔率越小。所以要選擇合適的壁厚t來(lái)保證環(huán)模強(qiáng)度和開孔率。從上面的公式可以看出，一般的規(guī)律是，模孔直徑越大，環(huán)模丌孔率越高。丌孔率越高，出料越通暢，但模孔壁厚L減小了，環(huán)模強(qiáng)度減小。所以一定要根據(jù)強(qiáng)度確定開孔率大小，擠壓力大的草料、秸桿料、木屑等物料環(huán)模的開孔率要比飼料環(huán)模小一點(diǎn)，保證環(huán)模強(qiáng)度，防止環(huán)模丌裂。
模孔的有效長(zhǎng)度(L)：模孔的有效長(zhǎng)度是指物料擠壓（成形）的孔模長(zhǎng)度。模孔的有效長(zhǎng)度越長(zhǎng)，物料在模孔內(nèi)的擠壓時(shí)間越長(zhǎng)，制成后的顆粒越，堅(jiān)硬，強(qiáng)度越好，顆粒質(zhì)量也越好。反之，則顆粒松散，粉化率高，顆粒質(zhì)量降低。
環(huán)模的厚度(T)：綜合考慮模孔的有效長(zhǎng)度、減壓孔的深度以及環(huán)模的強(qiáng)度來(lái)確定。環(huán)模厚度和孔徑以及被壓物料特性有關(guān)，環(huán)模越厚、模孔越深、孔徑越小，則孔壁阻力越大，物科擠壓越堅(jiān)實(shí)。壓制不同飼料，不光按孔徑來(lái)選用環(huán)模，還需要選用相應(yīng)的最佳環(huán)模厚度，劉選用最佳深（厚）徑比，以便獲得優(yōu)質(zhì)顆粒飼料，還不堵塞模孔。國(guó)際上通常選用環(huán)模的厚度(T)為32～127mm。
壓縮比(L／d)：模孔的有效工作長(zhǎng)度L與其孔徑d之比，稱之為長(zhǎng)徑比。壓制不同的物料，需要采用相應(yīng)的最佳長(zhǎng)徑比，藉以壓制成密實(shí)的顆粒制品。例如，壓制玉米粉所需的長(zhǎng)徑比一般為12，壓制苜蓿草所需的長(zhǎng)徑比為8。使用長(zhǎng)徑比這個(gè)參數(shù)能夠反映加工料對(duì)其環(huán)模結(jié)構(gòu)參數(shù)的相應(yīng)要求。所以，不同粒徑的顆粒只要選用長(zhǎng)徑比合適的環(huán)模，能生產(chǎn)出相同質(zhì)量的產(chǎn)品和高的生產(chǎn)效率。不同類型飼料的適宜模孔直徑和壓縮縮比見(jiàn)下表。
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