小麥粉加工磨粉機(jī)操作及其維護(hù)的探討

賴世椿，詹育生，王麗娜，黃金源，劉 銳

（廣州嶺南穗糧谷物股份有限公司，廣州 511466）

現(xiàn)代小麥粉生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)普遍較好，大致趨向于長粉路，主要加長磨輥研磨接長，增加小麥粉篩理面積以及清粉面積，相應(yīng)地對日常操作也提出了更嚴(yán)格的要求與規(guī)范。俗話說的好：三分工藝、七分操作。好的制粉操作技術(shù)，不僅要保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，還能夠保證好的產(chǎn)品質(zhì)量，例如降低面粉灰分，減少面粉麩星，而且還可以提高小麥粉加工的經(jīng)濟(jì)效益，提高出粉率、降低電耗等。在不改變生產(chǎn)工藝的前提下對廣州某企業(yè)600 t/d 的小麥粉生產(chǎn)線中磨粉機(jī)操作技術(shù)進(jìn)行深入地探討研究。

1 磨粉機(jī)及磨輥的應(yīng)用

1.1 磨粉機(jī)及磨輥的技術(shù)特性

磨粉機(jī)的技術(shù)特性主要指轉(zhuǎn)速、速比、料位控制，磨輥離合技術(shù)以及快慢輥的傳動方式等；磨輥的技術(shù)特性主要指磨輥圓周單位長度內(nèi)磨牙的齒數(shù)、角度、斜度、排列，齒頂平面以及磨輥的中凸度、粗糙度等。磨輥的技術(shù)特性在設(shè)計(jì)上既要保證產(chǎn)量的需要，又要保證出粉率和加工精度的需要，同時(shí)還要照顧到麩皮片狀大小[1]。

1.2 磨輥轉(zhuǎn)速對生產(chǎn)的影響

磨輥的快慢輥的速比是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況來決定的，可以根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)量，產(chǎn)品質(zhì)量甚至麩皮的質(zhì)量進(jìn)行稍微調(diào)整，直接影響著工藝的設(shè)計(jì)產(chǎn)量和產(chǎn)品的精度。皮磨物料較多，一般速比會偏高，但是對產(chǎn)品的精度不好控制，心磨物料較少，一般采用較低的速比，這樣既適用其產(chǎn)量，又可以較靈活地控制其產(chǎn)品精度。該企業(yè)的小麥粉生產(chǎn)線快慢輥速比：皮磨系統(tǒng)采用2.5∶1，心磨系統(tǒng)采用1.25∶1，該速比在目前小麥粉行業(yè)中比較適中。

1.3 不同齒輥對生產(chǎn)的影響

該企業(yè)為4B、8M、2S、2T 的小麥粉加工工藝生產(chǎn)線，其齒輥使用參數(shù)如表1，齒輥主要應(yīng)用于皮磨系統(tǒng)，而且不同系統(tǒng)的皮磨，其使用的齒輥參數(shù)也大不相同，必須根據(jù)工藝需求來進(jìn)行匹配。一般來說，齒角小，齒數(shù)少，剪切力較強(qiáng)，需要的能耗相對小，但對保持麩皮的完整性不利；齒角大、齒數(shù)多、剪切力較弱，有利于保持麩皮完整性，但是能耗也會相對較大。斜度是決定齒輥剪切點(diǎn)的數(shù)量，剪切點(diǎn)多，齒輥的剪切破碎力也會隨之增強(qiáng)。齒輥的排列順序比較講究，其剪切力排序：D-DD-F>F-F。而齒頂寬其實(shí)這也是一個(gè)重要問題，齒頂寬的大小，決定著齒輥的使用壽命長短，同時(shí)對麩片大小、加工精度也有重要影響。表1 為皮磨系統(tǒng)磨齒參數(shù)。

表1 皮磨系統(tǒng)磨齒工藝參數(shù)

1.4 磨輥中凸度及粗糙面對生產(chǎn)的影響

磨輥的中凸度是根據(jù)磨輥的荷載而決定的，如配置不合理時(shí)將直接影響軸承溫度的升高，尤其在光輥的體現(xiàn)比較明顯。該企業(yè)對光輥的中凸度應(yīng)用如下：前路心磨及渣磨物料較多，麥心顆粒較大，需要的磨輥荷載較大，主要采用30～35 μm；中路心磨及渣磨麥心顆粒較小，采用25～30 μm；后路的心磨及尾磨物料較少，含麩量較高，不需要很大的磨輥荷載，主要采用20～25 μm。粗糙度主要也是針對光輥表面而言的，粗糙度的大小與物料的粒度大小有關(guān)，原則上講物料粒度越大粗糙度越大，一般40～55μm 為好。正確地選擇磨粉機(jī)和磨輥的技術(shù)特性參數(shù)，能夠達(dá)到良好的研磨效果，也可在較大幅度提高產(chǎn)量的前提下保證出粉率不受影響，從而有效地降低噸麥電耗，同時(shí)對避免篩枯，提高加工精度也有十分重要的正面意義。

2 磨粉機(jī)的操作

現(xiàn)代的制粉操作概括如下：輕研細(xì)磨、物料平衡、同質(zhì)合并。在對每條小麥粉加工生產(chǎn)線進(jìn)行操作之前，必須先了解原糧小麥的品質(zhì)特性，熟悉生產(chǎn)工藝流程，并且掌握面粉產(chǎn)品的質(zhì)量要求及半成品面粉的指標(biāo)，嚴(yán)格地按照小麥特性、工藝要求、設(shè)備性能去操作[2]。實(shí)踐也表明，在同一條生產(chǎn)線，原糧相同的情況下，磨粉機(jī)操作是否恰當(dāng)，將導(dǎo)致出粉率相差2%，小麥粉灰分相差0.2%，噸粉電耗能相差8～10 kW·h/t[3]。磨粉機(jī)的操作調(diào)整主要是根據(jù)流量、軋距、剝刮率、出粉率及電耗等指標(biāo)參數(shù)來匹配的過程。主要操作方向是控制流量和調(diào)整軋距。

2.1 物料流量的平衡與控制

任何一條生產(chǎn)線都有一定流量范圍，現(xiàn)代制粉行業(yè)的1B 入磨流量為800～1 200 kg/（cm·24 h），每一種原糧，都只有一個(gè)最佳工作流量，我們必須根據(jù)不同特性的原糧來不斷對入磨流量進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)流量過大時(shí)，可能導(dǎo)致高方篩篩不透，優(yōu)質(zhì)粉往后推移，出粉率降低，提升管容易掉料，溜管容易堵塞，故障率升高等問題；當(dāng)流量較小時(shí)，可能會導(dǎo)致高方篩篩枯、小麥粉麩星含量偏高、破損淀粉含量偏高、整體品質(zhì)下降，設(shè)備利用率較低及電耗較高等。

原糧的水分也會影響最佳入磨流量，一般水分偏離最佳入磨水分，入磨流量應(yīng)反向做適當(dāng)調(diào)整，同時(shí)，氣候變化對最佳入磨流量也有顯著的影響，高溫、高濕、氣壓較低時(shí)，物料潮濕、發(fā)粘，也應(yīng)當(dāng)適當(dāng)降低入磨流量[4]。

2.2 剝刮率及出粉率控制

磨粉機(jī)皮磨系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)制造渣心，心磨系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)出粉，而造渣心主要控制剝刮率，心磨則是控制出粉率[5]，剝刮率及出粉率指標(biāo)主要通過磨粉機(jī)的喂料流量及磨輥軋距的調(diào)整來進(jìn)行控制，當(dāng)流量發(fā)生變化時(shí)，軋距也應(yīng)隨之發(fā)生變化，才能維持原有的剝刮率和出粉率的平衡。

在全面系統(tǒng)掌握制粉工藝路線和流量平衡表的基礎(chǔ)之上，應(yīng)重視前三道皮磨的操作及調(diào)整，其剝刮率和出粉率的高低，對整個(gè)粉路的平衡起到?jīng)Q定性的作用，同時(shí)對最終小麥粉的出粉率及品質(zhì)的影響至關(guān)重要。該企業(yè)制粉工藝屬于中路出粉工藝，前路皮磨應(yīng)大量造渣造心，向后路分配物料，盡量減少麩皮破碎。1B、2B 主要生產(chǎn)大量麥渣、麥心，3B 盡可能刮凈胚乳，保證麩皮完整，物料到后路皮磨就很難提取出來。高筋小麥比較好破碎，1B 只需要稍微將麥粒破碎為3～4 塊，1B 剝刮率24%～27%；2B 剝刮率50%～55%；3B 剝刮率45%～55%，低筋小麥由于比較軟，不好破碎，所以控制前路剝刮率要稍微高點(diǎn)，1B 剝刮率28%～31%；2B 剝刮率50%～55%；3B 剝刮率45%～55%，在保證前三道皮磨剝刮率90%以上，提高出粉率的良好基礎(chǔ)的前提下[6]，前三道皮磨盡量放松軋距，逐步輕研，給心磨各個(gè)系統(tǒng)平衡物料；另外前三道皮磨的延展性、穩(wěn)定時(shí)間、形成時(shí)間要優(yōu)于心磨及渣磨，故要盡量輕研細(xì)磨，控制這三道系統(tǒng)的粉的灰分不至于過高，可部分添加到優(yōu)質(zhì)粉中，在灰分不超標(biāo)的前提下，保證粉質(zhì)拉伸指標(biāo)，滿足小麥專用粉指標(biāo)要求[7]。

心、渣磨系統(tǒng)的磨輥一般采用噴砂、粗糙度不同的光輥，配備相應(yīng)的松粉機(jī)。其軋距大小主要取決于物料的粒度、流動性、物料流量及其流向。①心磨：保持1Mc 物料粒度均衡，流量適中，每對1 m 的磨輥，流量控制在600～800 kg/h，1Mc 是出好粉的第一道位置，所以，讓帶有麩皮的物料去1S，細(xì)顆粒的物料去1Mm 或1Mf，出粉率控制在35%～45%左右，這樣既能控制好灰分，又能平衡物料。2M 是提取大量好粉的地方，到2M 的物料經(jīng)過前面清粉機(jī)，1M 的提純和碾磨，物料比較純，顆粒比較細(xì)，因此可以大量出粉，一般取粉率可以達(dá)到45%～55%；②渣磨：1S仍是造心料的地方，物料經(jīng)過渣磨系統(tǒng)輕輕的研磨后，送到清粉機(jī)提純麥心，再送到心磨系統(tǒng)[8]，因此，1S 的流量可以偏大，每對1 m 的磨輥，流量可以達(dá)到800～1 200 kg/h，但是，為了降低面粉灰分，保證造心料，1S 不能壓得太緊，出粉率控制在25%以下。

總之，磨粉機(jī)在操作上，要注意以下原則：①堅(jiān)持“輕研細(xì)磨，物料平衡，同質(zhì)合并”，降低灰分及破損淀粉，保證產(chǎn)品的質(zhì)量；②前路皮磨，特別是1B、2B 磨應(yīng)多造渣造心，為清粉機(jī)提供盡可能多的優(yōu)質(zhì)麥渣、麥心；③前路心磨在不影響面粉質(zhì)量的情況下，努力提高本系統(tǒng)的取粉率，保證優(yōu)質(zhì)粉最大限度的取粉率[9]；④無論是皮磨還是心磨，物料每次經(jīng)過磨粉機(jī)，必須要研磨到有一定比例的取粉率。

2.3 物料的分配

物料的分配必須堅(jiān)持“同質(zhì)合并，物料平衡”。主要是通過皮磨系統(tǒng)、渣磨系統(tǒng)來對物料進(jìn)行分配均衡，而心磨系統(tǒng)主要是將物料經(jīng)過研磨和篩理，在最高的單位流量和最低的電耗下，得到數(shù)量最多、品質(zhì)最好的小麥粉。為了保證心磨系統(tǒng)有效地進(jìn)行研磨和篩理，就必須首先將粒度和灰分相近的物料送入同一道心磨，同時(shí)使各道磨系統(tǒng)和平篩的單位流量均衡起來。心磨系統(tǒng)的取粉率取決于心磨的軋距大小。而軋距的大小取決于物料的粗細(xì)，前路心磨研磨物料比后路物料粒度大，因而前路心磨的軋距較大。總體效果是：機(jī)內(nèi)負(fù)壓，喂料輥無積料，開門時(shí)無粉塵外溢現(xiàn)象；運(yùn)行中光輥表面不積粉，物料不發(fā)燙、不纏輥；齒輥不切絲、不壓餅，物料不發(fā)燙；在保證出粉率及剝刮率達(dá)到指標(biāo)的前提下，電耗最小。

物料平衡的首要任務(wù)就是保證在磨輥上物料分布均勻，通過喂料門位置、喂料速度、伺服特性參數(shù)等的調(diào)整，使喂料門與喂料輥在整個(gè)長度方向上的間隙一致，伺服機(jī)構(gòu)特性指標(biāo)先進(jìn)，達(dá)到“快、穩(wěn)、準(zhǔn)”，喂料速度穩(wěn)定，落點(diǎn)準(zhǔn)確，從而保證整個(gè)磨輥上的物料分布均勻；其次，確保機(jī)外流量穩(wěn)定平衡，當(dāng)本系統(tǒng)物料流量過大時(shí)，縮小前路磨粉機(jī)軋距，盡量在前路出粉，減少本道系統(tǒng)壓力，避免優(yōu)質(zhì)粉往后推移；當(dāng)本系統(tǒng)物料流量太小時(shí)，放松前路磨粉機(jī)軋距，讓物料盡量往后推移，避免本道系統(tǒng)篩枯，盡量使磨粉機(jī)進(jìn)機(jī)玻璃料筒內(nèi)物料量處于1/3～1/2 之間，從而讓磨粉機(jī)長時(shí)間穩(wěn)定地處于研磨狀態(tài)，保證生產(chǎn)流暢。

一般磨粉機(jī)是通過進(jìn)料筒內(nèi)的料位信號傳感裝置（由早期的枝狀浮子發(fā)展成目前的網(wǎng)狀浮子）來控制氣路系統(tǒng)的?，F(xiàn)在的磨粉機(jī)也實(shí)現(xiàn)了喂料輥?zhàn)冾l喂料，其在進(jìn)機(jī)玻璃料筒內(nèi)物料量超過2/3 或少于1/3 時(shí)，機(jī)器仍然能連續(xù)地正常運(yùn)行，機(jī)內(nèi)流量的平衡是通過喂料速度快慢來實(shí)現(xiàn)的，這樣更有利于生產(chǎn)的連續(xù)與穩(wěn)定。

3 磨粉機(jī)磨輥的維護(hù)

3.1 磨輥磨損程度的判斷

（1）觀察磨粉機(jī)正常運(yùn)行時(shí)電機(jī)電流負(fù)載情況，如當(dāng)設(shè)備在正常生產(chǎn)軋距范圍內(nèi)頻繁電流過高，出現(xiàn)跳閘，排除電機(jī)傳動，其它關(guān)鍵部位故障外，可能為磨輥嚴(yán)重磨損。

（2）通過檢查磨下物料溫度和檢測磨下物相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)判斷磨輥的磨損情況。如檢測磨下物料的溫度、剝刮率、取粉率及破損淀粉等指標(biāo)進(jìn)行判斷。特別注意，當(dāng)采用此方法時(shí)，需要根據(jù)產(chǎn)品的需求特性來進(jìn)行判斷，例如磨輥粗糙度越高，研磨物料的破損淀粉也會相應(yīng)的偏高。

（3）可以通過檢測磨輥直徑判斷磨輥的磨損情況，在每次的檢維修過程中詳細(xì)記錄磨輥的直徑，經(jīng)過使用后對磨輥直徑進(jìn)行測量和判斷。

（4）通過磨粉機(jī)的使用電耗指標(biāo)方面進(jìn)行判斷，隨著磨輥在使用過程中的磨損，研磨效果將隨著加工量的增加而逐步下降但電耗卻會逐步增加。

（5）心磨輥如果已經(jīng)發(fā)亮發(fā)白，物料容易成片、容易纏輥，電耗上升，則必須馬上更換。

3.2 磨輥維護(hù)

（1）磨輥通常需要根據(jù)磨損程度來判斷是否需要更換，除了不定期更換，同時(shí)也設(shè)置磨輥更換周期。皮磨系統(tǒng)磨輥連續(xù)使用3～4 個(gè)月將進(jìn)行更換，心磨系統(tǒng)磨輥連續(xù)使用4～6 個(gè)月時(shí)將進(jìn)行更換，一般硬質(zhì)小麥較好破碎，前路出粉多，所以更換心磨系統(tǒng)磨輥比較頻繁，軟質(zhì)小麥不好破碎，一般多考慮更換皮磨系統(tǒng)磨輥。生產(chǎn)線若能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)定期對磨輥進(jìn)行更換，保證良好的研磨效果，將會對產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面有較大好處。但是，更換磨輥的周期需要統(tǒng)籌考慮，避免在研磨系統(tǒng)中同時(shí)出現(xiàn)大量表面狀態(tài)差或大量新?lián)Q磨輥情況[10]。

（2）磨輥的更換。拆卸：準(zhǔn)備工作→拆除磨粉機(jī)外殼及相應(yīng)部件→拆除油箱及相關(guān)齒輪→拆除磨輥軸承套及軸承→清洗軸承。安裝的順序正好跟拆卸的相反，主要有以下幾點(diǎn)需要注意：①將輥徑較大的磨輥?zhàn)骺燧?，齒輥需要根據(jù)工藝要求來進(jìn)行排列；②固定軸承側(cè)端蓋：7.5 mm；浮動軸承側(cè)端蓋：3.5 mm。鎖緊螺母斜面向里；③要嚴(yán)格檢測裝配后的軸承間隙符合0.03～0.05 mm 要求，軸承軸向推進(jìn)0.8～1 mm，間隙減少35～40 mm/1 000 mm；④皮磨系統(tǒng)采用齒輪傳動時(shí)，注意拉絲后輥徑的變化，按說明指導(dǎo)書中要求選配好齒輪；⑤中心距小于244.5 mm 后，應(yīng)更換磨輥間的磨簧L=70 mm，若前輥直徑過細(xì)，應(yīng)將基軌移動，直到刻度值與直徑相符。

（3）磨輥加工的處理工藝。檢查→磨光→測量直徑和表面粗糙度（3.2～1.6），跳動誤差不大于0.06，在輥體全長的范圍內(nèi)圓柱度不大于0.05 mm，輥體外圓軸線與兩端軸承部位外圓公共軸線的同軸度誤差不大于0.04 mm→分配快慢輥以及決定相適應(yīng)的齒輪→磨刀（用樣板來檢查磨刀的程度）→拉絲等參數(shù)的形成。磨齒應(yīng)光潔，無毛刺，無明顯波紋，絲紋寬窄深淺均勻一致，不得有斷絲、亂絲、破絲等現(xiàn)象。絲頂部應(yīng)留有齒平面0.2 mm，齒數(shù)3.5 牙/cm、齒角650/300、斜度4%。注重點(diǎn)：很窄的齒平面，在拉絲時(shí)是很難保證的。①要滿足使破碎的作用緩和，減少切絲，并使磨輥經(jīng)久耐用；②保證磨輥有精確的圓柱形。這一平面可由刀具的拉絲和齒數(shù)、齒角、斜度以及方向、直徑的大小切制自然形成；另一種方法是在保證其它參數(shù)后，再磨制而成（還有待于完善），然后用樣板來做標(biāo)準(zhǔn)檢測。必須充分認(rèn)識到的是：樣板具有“公母”二重性，對于磨刀過程來講樣板是母；對于加工后的磨輥檢測來說樣板是公。前后的切制過程都離不開樣板，在某種意義上樣板決定著表面技術(shù)特性準(zhǔn)確程度。如果出現(xiàn)大小頭、局部燒傷或形位誤差超差，一般可上車床切制→外圓磨制，達(dá)到拉絲。

4 結(jié)論

面粉廠粉路是先天之本，而磨粉機(jī)的操作及調(diào)整是后天之本，決定著產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)能降耗等?？偟囊螅焊鞯姥心ハ到y(tǒng)所達(dá)到剝刮率、出粉率等指標(biāo)都達(dá)到設(shè)計(jì)要求；達(dá)到粉路平衡。如有變化、波動，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，建立新的平衡，做到穩(wěn)定生產(chǎn)，少投入，多產(chǎn)出，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最優(yōu)的目標(biāo)。如果只有先進(jìn)的設(shè)備和合理的工藝流程，沒有專業(yè)的正確操作，調(diào)整方法去適應(yīng)現(xiàn)有的設(shè)備和工藝，也是不能同時(shí)達(dá)到質(zhì)量好、粉率高、電耗低和產(chǎn)量高的綜合要求。而粉路中磨粉機(jī)的操作調(diào)整尤為重要，磨粉機(jī)的操作調(diào)整過程實(shí)際上是對制粉工藝設(shè)計(jì)再創(chuàng)造的過程；是補(bǔ)償完善的過程。專業(yè)正確的操作是利用現(xiàn)有工藝穩(wěn)定生產(chǎn)的重要保證，而磨粉機(jī)的正確操作又是保證產(chǎn)品品質(zhì)、穩(wěn)定生產(chǎn)、節(jié)能降耗等環(huán)節(jié)中最重要的一環(huán)。