采用旋刀破碎機(jī)加工蛋雞飼料用破碎玉米的粒度研究

殷潔鑫 周根來(lái) 楊國(guó)炯

（江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院，江蘇泰州225300）

國(guó)內(nèi)大中型的蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)自配粉狀飼料的很多，自配料時(shí)一般都是對(duì)玉米進(jìn)行適當(dāng)破碎后，再和其他副料、預(yù)混料混合制成蛋雞粉狀飼料使用。蛋雞喜歡啄食大顆粒，不愛(ài)攝食細(xì)粉，這個(gè)采食習(xí)性導(dǎo)致了飼料中大量的細(xì)粉被浪費(fèi)。綜合性的畜禽飼料廠一般會(huì)對(duì)玉米破碎時(shí)產(chǎn)生的細(xì)粉進(jìn)行篩分并回收利用，浪費(fèi)稍少，但即便回收細(xì)粉，如玉米破碎后的含粉率太高，還是會(huì)大大降低蛋雞飼料成品的產(chǎn)出率。

玉米破碎程度和玉米破碎品的含粉率有著密切的關(guān)系，控制合適的玉米破碎程度可以有效降低玉米破碎品的含粉率；玉米破碎機(jī)的型式和破碎參數(shù)對(duì)玉米破碎品的含粉率有決定性的影響，選配合適的破碎機(jī)型可以有效降低玉米破碎品的含粉率，從而大大減少蛋雞粉料中的浪費(fèi)。在現(xiàn)階段的蛋雞飼料破碎設(shè)備中，錘片式粉碎機(jī)占主流，錘片式粉碎機(jī)使用中普遍存在錘片末端速度過(guò)高，工作中過(guò)度粉碎現(xiàn)象嚴(yán)重，成品細(xì)粉較多的問(wèn)題，筆者注意到一種新型的“旋刀破碎機(jī)”，并對(duì)其加工破碎玉米的效果進(jìn)行了試驗(yàn)和研究。

1 旋刀破碎機(jī)的工作原理及破碎玉米的工作參數(shù)選擇

粉破機(jī)械有采用擠壓破碎、剪切破碎、撞擊破碎等多種原理。旋刀破碎機(jī)和錘片式粉碎機(jī)一樣，采用的是撞擊式粉碎原理，主要設(shè)計(jì)采用高效的“偏心撞擊”。旋刀破碎機(jī)配用了一臺(tái)葉輪式喂料器，可以使玉米形成“瀑布流”進(jìn)入破碎腔內(nèi)。破碎機(jī)轉(zhuǎn)子上安裝了兩組成排的旋刀片，對(duì)流入機(jī)腔的玉米瀑布流進(jìn)行低速偏心撞擊。在理想工作狀態(tài)下，每一粒玉米都能在被旋刀片打擊2～3次后，通過(guò)篩板出料。如果能夠控制已經(jīng)破碎的玉米顆粒不被重復(fù)打擊，那么破碎出來(lái)的玉米含粉率就會(huì)較低，顆粒的尺寸大小也會(huì)更均勻。

圖1 旋刀破碎機(jī)工作現(xiàn)場(chǎng)

圖2 旋刀破碎機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

采用撞擊式原理的粉破機(jī)械，在成品的粒度控制上，受到多種因素影響，如轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的高低、篩板的孔徑和厚度、轉(zhuǎn)子和篩片的間隙大小、刀片的厚度和密度等。在這諸多因素中，能夠有效控制并且簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)成品粒度的參數(shù)有兩個(gè)：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（準(zhǔn)確說(shuō)法是刀片末端速度）和篩板孔徑。研究這兩個(gè)參數(shù)對(duì)成品粒度的影響可以有效地指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)際。

在粉碎原理中，“撞擊力度大，成品粒度細(xì)；撞擊力度小，成品粒度粗?！边@是一個(gè)定性的關(guān)系，為了得到粗破碎玉米，旋刀選擇低端速進(jìn)行較小的打擊力度是必然的。根據(jù)前人采用錘片式粉碎機(jī)變頻調(diào)速控制加工玉米的經(jīng)驗(yàn)，筆者選擇了兩個(gè)典型的旋刀末端速度30 m/s和20 m/s進(jìn)行研究。當(dāng)旋刀端速超過(guò)30 m/s速度時(shí)，破碎品含粉率會(huì)顯著升高，這不符合我們想要的“低含粉”要求。當(dāng)旋刀端速低于20 m/s時(shí)，撞擊玉米時(shí)的力度顯得過(guò)小，不容易將玉米有效破碎，造成粉碎能力低下，這也是不合適的。旋刀末端速度的大小和成品含粉率是一個(gè)矛盾，這個(gè)矛盾在20～30 m/s的速度范圍內(nèi)是相對(duì)合理而切實(shí)的選擇。

在篩板孔徑上，根據(jù)以往錘片式粉碎機(jī)的玉米粉碎粒度和實(shí)際生產(chǎn)中蛋雞采食的契合關(guān)系，選擇φ6 mm、φ8 mm、φ10 mm三個(gè)常用的篩板孔徑進(jìn)行試驗(yàn)。

2 材料和方法

①玉米

東北玉米(一級(jí))，水分13.5%，容重720 g/l。

②旋刀破碎機(jī)

型號(hào)：XD32-96L-18.5kW。

③分樣篩

型號(hào)：ZL-200型。

④電子分析天平

型號(hào)：DT-100型。

⑤試驗(yàn)方法

旋刀破碎機(jī)分別配置φ6 mm、φ8 mm、φ10 mm孔徑篩片（篩片厚度均為5 mm），然后測(cè)試旋刀末端線速為20 m/s和30 m/s時(shí)玉米破碎品的粉碎粒度。粉碎粒度測(cè)試采用七層篩：6、8、10、12、14、16、20目。粉碎粒度用Dgw表示，粉碎均勻度采用Sgw表示，計(jì)算Dgw和Sgw時(shí)采用四層篩法：6目（2.81 mm）、8目（2.05 mm）、12目（1.40 mm）、16目（1.00 mm），通過(guò)Dgw和Sgw的結(jié)果分析對(duì)旋刀破碎機(jī)的粉碎粒度和粉碎均勻性進(jìn)行評(píng)判。對(duì)20目（0.85 mm）篩下物的含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)破碎機(jī)過(guò)度粉碎情況進(jìn)行觀測(cè)分析。試驗(yàn)兩個(gè)核心參數(shù)經(jīng)過(guò)交叉后，一共可以得出6組數(shù)據(jù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 玉米破碎制品過(guò)篩率累積重量

當(dāng)配備φ6 mm篩板時(shí)，出現(xiàn)較多破碎粒堵住篩孔，影響正常出料的情況。本試驗(yàn)結(jié)果中去除這一不正常情況，一共得到4組數(shù)據(jù)如表1所示。

3.2 旋刀端速對(duì)玉米破碎品的粉碎粒度及含粉率的影響

根據(jù)表1數(shù)據(jù)，A組和B組在配用φ8 mm篩板時(shí)，旋刀端速20 m/s時(shí)比端速30 m/s時(shí)的粉碎粒度Dgw平均大出131μm，方差Sgw維持1.08基本不變。C組和D組配用φ10 mm篩板時(shí)，旋刀端速20 m/s時(shí)比端速30 m/s時(shí)的粉碎粒度Dgw平均大出137μm，方差Sgw基本也未改變。

表1 旋刀破碎機(jī)在不同配置下破碎玉米的標(biāo)準(zhǔn)篩過(guò)篩累積重量

表1 （續(xù)） 旋刀破碎機(jī)在不同配置下破碎玉米的標(biāo)準(zhǔn)篩過(guò)篩累積重量

由此可見(jiàn)，旋刀破碎機(jī)的旋刀端速對(duì)于玉米制品的粉碎粒度有直接的影響：低端速時(shí)粉碎粒度略粗一點(diǎn)，高端速時(shí)更細(xì)一些；隨著旋刀端速的降低，配用φ8 mm篩板時(shí)的含粉率降低了3.2%，配用φ10 mm篩板時(shí)含粉率降低了4%，差異十分明顯。

3.3 篩板孔徑對(duì)玉米破碎品的粉碎粒度影響

根據(jù)表1數(shù)據(jù)，在旋刀端速20 m/s時(shí)，A組配篩φ8 mm比C組配篩φ10 mm的粉碎粒度Dgw平均細(xì)了72μm，方差Sgw維持1.08基本不變。在旋刀端速30 m/s時(shí)，B組配篩φ8 mm比D組配篩φ10 mm的粉碎粒度Dgw平均細(xì)了66μm，方差Sgw維持1.08基本不變。

顯然在同等旋刀端速下，調(diào)整篩片孔徑可以有效的控制玉米制品的粉碎粒度：篩網(wǎng)孔直徑降低2 mm，平均粒徑降低0.066～0.072 mm；隨著篩網(wǎng)孔徑降低，30 m/s旋刀端速時(shí)含粉率降低了2.34%，20 m/s旋刀端速時(shí)含粉率降低了3.14%，差異極其顯著。

4 試驗(yàn)結(jié)果與討論

就本試驗(yàn)來(lái)說(shuō)：玉米破碎后方差Sgw值只有1.08，粒度均勻性很好。旋刀破碎機(jī)破碎的玉米含粉率正常在8%～15%，錘片式粉碎機(jī)加工的玉米含粉率一般在20%～30%，雖然同樣是撞擊式粉碎原理，但旋刀破碎機(jī)避免了多次重復(fù)打擊，有效控制了過(guò)度粉碎，得到了較優(yōu)的低含粉玉米破碎品。旋刀破碎機(jī)加工的玉米含粉率低，粒度均勻，比較切合蛋雞的采食需要。

4.1 飼料含粉率和采食量

在走訪盱眙市恒威蛋雞養(yǎng)殖場(chǎng)時(shí)，了解到他們養(yǎng)殖場(chǎng)現(xiàn)在使用9FQ-40型錘片式粉碎機(jī)配6.0篩片粉碎玉米，行車式上料。資深養(yǎng)殖專家王貴元介紹：“料槽中的料還剩大概10%左右時(shí)，就必須上料，不然蛋雞就嫌餓了”。通過(guò)這句經(jīng)驗(yàn)之談，我們知道料槽中雖然還有粉料，但因?yàn)樘羰常半u已經(jīng)不愿并且難以再采食這些細(xì)粉了。

在走訪海安縣婷婷食品有限公司蛋雞養(yǎng)殖場(chǎng)時(shí)了解到，配備自動(dòng)鏈?zhǔn)搅暇€上料，用旋刀破碎機(jī)配置φ7 mm篩片，含粉率10%～15%的破碎玉米配制飼料，粉碎粒度1 500～1 750μm時(shí)粉料浪費(fèi)較少，養(yǎng)殖效果較好，當(dāng)配備φ10 mm篩片或破碎玉米粒度達(dá)到1 850μm以上時(shí)，料線前端的蛋雞會(huì)因先搶食較多大顆粒，出現(xiàn)過(guò)肥現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)降低玉米粒度，防止料線后端蛋雞采食不足。

筆者做過(guò)一個(gè)粗略的統(tǒng)計(jì)：經(jīng)過(guò)旋刀破碎機(jī)(刀片端速20 m/s、φ8 mm篩)的玉米破碎物，重量約為100粒玉米等重，篩除20目下的粉料后，剩余顆粒計(jì)數(shù)為1 389粒。經(jīng)過(guò)旋刀破碎機(jī)[刀片端速20 m/s、φ10 mm篩]的玉米破碎物，重量約為100粒玉米等重，篩除20目下的粉料后，剩余顆粒計(jì)數(shù)為1 145粒。按平均采食量100 g估算，每只蛋雞每天采食的粒子數(shù)(粗于20目)應(yīng)該至少大于5 000粒。

根據(jù)以上實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和一些專家的研究結(jié)論，我們可以總結(jié)出兩點(diǎn)：①飼料中的含粉率可能會(huì)影響到蛋雞的采食量，由于蛋雞不愛(ài)吃粉料，有時(shí)看看料槽還有料，是任食狀態(tài)，但實(shí)際情況可能卻是限飼狀態(tài)，這是一種“假任食、真限飼”狀態(tài)。真正的任食狀態(tài)下，蛋雞一般都會(huì)過(guò)肥?，F(xiàn)有集約化養(yǎng)殖場(chǎng)或許有很多處于限飼狀態(tài)或者是“假任食、真限飼”狀態(tài)。這種狀態(tài)并非壞事，因?yàn)檫m當(dāng)?shù)南揎暿强梢燥@著提高料蛋比和經(jīng)濟(jì)效益的；但對(duì)于研究者來(lái)說(shuō)，應(yīng)該注意分辨這些狀態(tài)的細(xì)微差異。②限飼狀態(tài)、采食量相等、在合適的細(xì)度范圍內(nèi)，吃較粗粉料的效果比吃較細(xì)粉料的效果略優(yōu)或相當(dāng)。

4.2 粉碎粒度和混合均勻度

一般而言，如果參與混合的原料粒度差異很大，混合均勻度會(huì)受到影響，并且輸送過(guò)程的自然分級(jí)現(xiàn)象也會(huì)更加嚴(yán)重。提高粉碎均勻度可以提高混合均勻度，同時(shí)減輕輸送中的分級(jí)。蛋雞飼料中預(yù)混料和石粉的粒度應(yīng)該盡量接近主料的粉碎粒度，這樣可以增加飼料的均一性，對(duì)蛋雞來(lái)說(shuō)，可以使其攝入的營(yíng)養(yǎng)更均衡，預(yù)防挑食引起的問(wèn)題。

4.3 玉米粒度和飼料含粉率

玉米占飼料組分的60%以上，玉米的粉碎粒度直接影響到蛋雞飼料的含粉率；飼料的含粉率高低直接影響到飼喂中粉料浪費(fèi)程度以及料蛋比。對(duì)于現(xiàn)有的所有粉破碎機(jī)型來(lái)說(shuō)，更細(xì)的粉碎粒度必然意味著更高的含粉率。不同粉破碎機(jī)型的制品含粉率也有很大差異，專用型的輥式破碎機(jī)、旋刀破碎機(jī)的效果要大大優(yōu)于普通錘片式粉碎機(jī)，一般可以降低10%～15%的含粉率。不同玉米品種的破碎品含粉率也有差異，粉質(zhì)玉米比膠質(zhì)玉米的破碎物中含粉率高很多，營(yíng)養(yǎng)效果并沒(méi)有差異，在蛋雞用玉米的采購(gòu)中，應(yīng)盡量選用膠質(zhì)玉米。

4.4 飼喂方式和個(gè)體采食均勻

飼喂蛋雞時(shí)喂料有多種方式，現(xiàn)在較多的是行車式喂料和自動(dòng)料線喂料，不管哪種喂料方式應(yīng)該盡量保證每只蛋雞采食到的飼料量和飼料品質(zhì)的均勻性。在控制采食量和個(gè)體采食均勻性上，行車式喂料相對(duì)控制得比較好；全自動(dòng)料線，應(yīng)當(dāng)避免“料線一邊走料，蛋雞一邊吃料”的現(xiàn)象，這種情況下每只蛋雞的采食量和所采食的料的營(yíng)養(yǎng)組分是難以測(cè)控的。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)旋刀破碎機(jī)加工蛋雞飼料用玉米的粒度和含粉率進(jìn)行的粗略研究，我們可以判斷出旋刀破碎機(jī)應(yīng)該是比較適于加工粗破碎低含粉玉米的。

在蛋雞養(yǎng)殖行業(yè)的高度集約化發(fā)展形勢(shì)下，有效降低養(yǎng)殖成本對(duì)養(yǎng)殖企業(yè)來(lái)說(shuō)十分重要。真正意義上的降本節(jié)支應(yīng)該是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工作，需要作通盤考慮。飼料作為蛋雞養(yǎng)殖成本的一個(gè)重要組成部分，也需要進(jìn)行綜觀全局考慮。通過(guò)選配合適的加工機(jī)械，減少浪費(fèi)，獲得理想的蛋雞飼料，這也是一個(gè)容易被忽視的降本節(jié)支關(guān)鍵點(diǎn)。