粉碎粒度對(duì)粉碎工藝的影響

黃潔

摘要：適宜的粉碎粒度能提高飼料轉(zhuǎn)化率，提高動(dòng)物生長性能，粉碎粒度一直以來都是動(dòng)物養(yǎng)殖領(lǐng)域研究和關(guān)注的重點(diǎn)。粉碎工藝與粉碎粒度息息相關(guān)，兩者互相影響，相互決定。本文僅從粉碎粒度的角度出發(fā)，分析對(duì)粉碎工藝的影響。

關(guān)鍵詞：飼料；粉碎粒度；粉碎工藝

粉碎作為飼料加工生產(chǎn)過程（原料的接收與清理、粉碎、配料、混合、制粒、包裝）中重要的工序之一，不僅影響著對(duì)后面的各工序的生產(chǎn)效率。對(duì)產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值、加工成本、動(dòng)物的生產(chǎn)性能和空氣環(huán)境也有所影響。飼料的粉碎粒度、粉碎產(chǎn)量和加工成本等共同決定粉碎工藝的選擇。飼料原料的粉碎粒度的大小直接影響粉碎工藝和動(dòng)物生長性能。在一定范圍內(nèi)。粉碎粒度越小，越能提高動(dòng)物適口性和生產(chǎn)性能。因此在進(jìn)行飼料加工時(shí)，根據(jù)不同品種或不同生理階段的動(dòng)物對(duì)飼料粒度的要求，采用合理的粉碎設(shè)備、設(shè)計(jì)最佳的粉碎工藝，正確操作粉碎設(shè)備，以達(dá)到最適的營養(yǎng)效果。本文簡(jiǎn)述了粉碎粒度對(duì)粉碎工藝的影響，并進(jìn)行分析總結(jié)。

1粉碎粒度對(duì)粉碎工藝的重要性

飼料粉碎粒度用來表示飼料粉碎后的平均顆粒大小，反映了飼料的粉碎程度。球形顆粒飼料的粒度就是其直徑，非球形顆粒飼料的粒度有篩上殘留物百分?jǐn)?shù)法、算術(shù)平均粒徑法和幾何平均粒徑法等各種表示方法，現(xiàn)測(cè)定的方法有兩層篩篩分法、四層篩法、八層篩法、十四層篩分法，十四層篩分法測(cè)定結(jié)果十分精確，但測(cè)定和計(jì)算較為麻煩，工作量大。因此有研究表明，在精確度可接受的范圍內(nèi)，四層篩法可代替十四層篩分法。

飼料粉碎過程中主要通過錘片線速度、錘篩間隙、錘片厚度與數(shù)目、篩片直徑、篩片厚度等控制粉碎粒度，反過來，粉碎粒度的不同也影響著這些參數(shù)和設(shè)備的選擇。同樣，粉碎粒度決定著一系列的設(shè)施設(shè)備使用和操作以及工藝流程和方法的確定?？梢?，確定粉碎粒度是粉碎這一環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，更是整個(gè)飼料加工過程中的基石，有著舉足輕重的作用。這也使得粉碎環(huán)節(jié)在加工過程中必不可少、不可代替的主要環(huán)節(jié)之一。

2粉碎粒度對(duì)粉碎工藝的影響

2.1對(duì)粉碎機(jī)的選擇及主要結(jié)構(gòu)的影響

（1）隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展。適應(yīng)各種不同功能、地區(qū)和市場(chǎng)需求的粉碎機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。不同粉碎粒度和不同種類的飼料原料對(duì)粉碎機(jī)的要求不一樣。選擇的粉碎機(jī)類型也不一樣。

粉碎機(jī)一般分為氣流粉碎機(jī)、機(jī)械式粉碎機(jī)、研磨粉碎機(jī)和超低溫粉碎機(jī)，在飼料行業(yè)的生產(chǎn)中，一般使用機(jī)械式粉碎機(jī)。根據(jù)飼料粉碎粒度可將粉碎機(jī)分為粗碎機(jī)、中碎機(jī)、微粉碎機(jī)和超微粉碎機(jī)，對(duì)粉碎粒度要求較高（粉碎粒度<0.6）的水產(chǎn)飼料應(yīng)選擇微粉碎機(jī)或超微粉碎機(jī)。根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)特征分為錘片式粉碎機(jī)、盤式粉碎機(jī)、齒爪式粉碎機(jī)、輥式粉碎機(jī)、壓扁機(jī)和碎餅機(jī)等。由于錘片式粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、生產(chǎn)效率高被廣泛使用，所以在畜禽飼料企業(yè)中，一般選擇中碎錘片式粉碎機(jī)。

（2）每種類型粉碎機(jī)的主要結(jié)構(gòu)均不相同。故在本文中僅討論粉碎粒度對(duì)錘片式粉碎機(jī)各個(gè)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的影響。

錘片是粉碎物料的主要結(jié)構(gòu)，錘片末端線速度的大小直接影響粒度。早在上世紀(jì)六十年代，就有實(shí)驗(yàn)表明，錘片末端速度越高，粒度越小。對(duì)于粉碎粒度小和韌性較大的原料，最佳的末段線速度為100-110m/s。錘片厚度和數(shù)目也與粉碎粒度有關(guān)，根據(jù)公式：（ε-錘片密度系數(shù)；B-粉碎室寬度，m；D-轉(zhuǎn)子直徑，m；Z-錘片數(shù)目；δ-每個(gè)錘片厚度，m）可知當(dāng)粒度要求越小時(shí)，錘片數(shù)目越多，厚度越薄，但數(shù)目越多，會(huì)增加空載能耗，使度電產(chǎn)量降低。

錘篩間隙與粉碎粒度也有關(guān)。較小的間隙不易堵塞篩孔，有良好的粉碎效果。一般超微粉碎的錘篩間隙應(yīng)5-6mm，通常情況下在12-15mm左右。

篩片在粉碎工藝中主要的分級(jí)部件。對(duì)粉碎粒度、粉碎質(zhì)量和粉碎效果均有不同程度的影響?，F(xiàn)在的篩片都已標(biāo)準(zhǔn)化，不同的孔徑都有相應(yīng)的篩片厚度和開孔率，篩片強(qiáng)度和粉碎粒度的前提下，篩片的開孔率越大越好，厚度越薄越好。一旦將粒度確定下來，篩片的其他參數(shù)也都隨之確定?？讖絼t是核心因素，篩孔直徑與飼料粒度的關(guān)系大體為：平均粒度（mm）=（1/4-1/3）篩孔直徑（mm）。飼料的幾何平均粒度與同一厚度的篩片孔徑存在線性關(guān)系，從而可以粗略推導(dǎo)出不同原料時(shí)的幾何平均粒度，并根據(jù)要求的飼料幾何平均粒度選擇篩片的厚度和孔徑。粉碎篩片孔徑與粉碎物的幾何平均粒徑之比隨篩片孔徑的減小而減小。

粉碎粒度與粉碎機(jī)的多個(gè)部件或工作參數(shù)都著直接或間接的聯(lián)系，通過了解它們之間的關(guān)系，更好地為生產(chǎn)、優(yōu)化設(shè)備和解決實(shí)際問題服務(wù)。粉碎粒度會(huì)影響動(dòng)物的蛋白質(zhì)消化率，飼料轉(zhuǎn)化率，日增重，屠宰率等多個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，而這正是企業(yè)在行業(yè)中立足取得經(jīng)濟(jì)效益的根本原因，從而帶動(dòng)相關(guān)的各個(gè)方向的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，粉碎機(jī)的發(fā)展也正得益于此。

2.2對(duì)吸風(fēng)系統(tǒng)和輸送裝置的影響

目前的粉碎機(jī)都會(huì)配置一套合理的吸風(fēng)系統(tǒng)，可提高10%-30%的產(chǎn)量并降低被粉碎物的溫度。宋勇鑫使用同等規(guī)格的篩片對(duì)普通粉碎機(jī)和超微粉碎機(jī)吸風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明超微粉碎機(jī)的風(fēng)量小于普通粉碎機(jī)，但風(fēng)壓大于后者。所以在選擇生產(chǎn)粉碎粒度小的產(chǎn)品時(shí)，風(fēng)量要適當(dāng)減少，但風(fēng)壓不能低，一定要高。原料粉碎后需要將粉碎物輸送到配料倉內(nèi)，錘片粉碎機(jī)的排料方式主要有氣力輸送和機(jī)械輸送加輔助吸風(fēng)（螺旋輸送機(jī)和提升機(jī)），機(jī)械輸送的吸風(fēng)系統(tǒng)使粉碎室內(nèi)負(fù)壓，在一定程度上提高效率。當(dāng)粉碎成品粒度較小時(shí)，選擇氣力輸送系統(tǒng)是當(dāng)粉碎粒度較小時(shí)保證物料連續(xù)輸送的最恰當(dāng)?shù)姆绞?，且不易造成污染?？偟膩碚f，氣力輸送能耗大、噪音大、水分損失高，較后者飼料的固定成本稍高。但也有許多研究者對(duì)氣力輸送產(chǎn)生的問題進(jìn)行了研究。為以后的改進(jìn)提供了依據(jù)。

2.3對(duì)粉碎與配料工藝流程的影響

配料工藝和粉碎工藝是密切相關(guān)的，在飼料加工的進(jìn)程中，衍生出兩種工藝流程：先粉碎后配料和先配料后粉碎。先粉碎后配料工藝可獲得最佳的粉碎效率，控制粒度方便，先配料后粉碎工藝適應(yīng)性強(qiáng)，不要大量的配料倉。節(jié)省占地面積，有利于飼料粒度均一性。兩種加工工藝都有自身的有點(diǎn)，但如果生產(chǎn)的產(chǎn)品粒度比較小。谷物原料含量少，蛋白含量高，容易結(jié)拱的（如部分水產(chǎn)飼料）可優(yōu)先選用先配料后粉碎工藝。

2.4對(duì)粉碎工藝流程的影響

粉碎階段的工藝流程可分為一次粉碎和二次粉碎。一次粉碎工藝設(shè)備簡(jiǎn)單。投資成本低，但耗電高。二次粉碎工藝可彌補(bǔ)一次粉碎的缺點(diǎn)。且電耗減少約22%以上，產(chǎn)量提高25%以上，但設(shè)備投資成本高。在生產(chǎn)粒度小的飼料（水產(chǎn)飼料）時(shí)，應(yīng)選擇二次粉碎工藝，在粉碎前或粉碎后將物料分級(jí)，符合粒度要求的將進(jìn)入下一道工序。否則再回到粉碎機(jī)繼續(xù)粉碎。直到滿足要求為止。除此之外，小型飼料廠宜采用一次粉碎工藝，節(jié)省加工設(shè)備的投資。但在生產(chǎn)過程中要格外注意粉碎機(jī)是否破篩，保證合格率。但目前飼料廠越來越規(guī)?；淮喂に囈仓饾u被二次粉碎工藝取代。

3小結(jié)

綜上所述，粉碎粒度與整個(gè)粉碎工藝流程都有一定的關(guān)系，根據(jù)合適的粉碎粒度先進(jìn)行粉碎機(jī)的選擇和參數(shù)的設(shè)定，然后確定粉碎工段的工藝流程及粉碎與配料工段的工藝流程。進(jìn)行正確合理的粉碎工藝設(shè)計(jì)，要了解不同生理階段和不同種類動(dòng)物的最佳粉碎粒度，結(jié)合選定粉碎機(jī)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合理的工藝流程。使生產(chǎn)效益最大化。目前。粉碎階段仍是飼料加工過程中最耗電，噪音最大的部分，在進(jìn)行飼料廠工藝流程設(shè)計(jì)和選址時(shí)，要盡量考慮周全，成本、能耗、效益等問題，并且做好環(huán)境評(píng)估工作。