圖2-5是生物質(zhì)秸稈
顆粒燃料致密成型過程示意圖。經(jīng)過連續(xù)的擠壓過程，秸稈物料的密度逐漸增大。
2.4影響環(huán)模式
秸稈壓塊機致密成型的因素
影響生物質(zhì)燃料致密成型的因素有很多，主要包括原料的種類、尺寸、含水率、成型壓力和摩擦力等。
不同因素對生物質(zhì)致密成型影響各有差異，單獨考慮一個方面的因素比較片面，所以綜合考慮壓縮方式以及壓縮對象差異，根據(jù)實際的生產(chǎn)情況選擇最佳的成型條件。
2.4.1 原料的種類
不同種類的生物質(zhì)原料，由于材料的構(gòu)成及它的木質(zhì)素和纖維素含量有所不同，對其壓縮成型過程和產(chǎn)品性能有很大的影響。一般木材廢料難壓縮，而纖維素植物秸稈和樹皮等容易壓縮，在不加熱條件下或溫度較低時，較難壓縮的原料就不易成型，秸稈等纖維素植物則較易成型；但是在加熱條件下或當溫度較高時，由于木材廢料含有較多木質(zhì)素，雖然其本身難于壓縮成型，但木質(zhì)素軟化能起到粘結(jié)作用，在高溫條件下成型反而容易，而植物秸稈和樹皮等含木質(zhì)素較少，粘結(jié)能力弱，成型后沒有木質(zhì)原料成型粘結(jié)得牢固。所以，原料的不同不但影響成型機的功耗和單位產(chǎn)量，也影響成品的強度、密度和熱值等物理品質(zhì)。
2.4.2原料的尺寸
不同的致密成型方式對原料尺寸的要求各不相同，因為原料尺寸對致密成型過程以及產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大。在壓力相同的情況下，尺寸小的物料比尺寸大的物料更容易成型，這是由于較小尺寸物料的變形率比較大。對于確定的致密成型方式，原料尺寸大小的要求有一定的范圍，當原料的尺寸較大時，進料比較難、成型機工作不穩(wěn)定、能耗大且產(chǎn)品的成形效果不好。對于螺旋擠壓成型，原料尺寸分布較大時，成型產(chǎn)品密度、強度降低，表面產(chǎn)生裂紋。尺寸太小時，通過機械沖壓成型機生產(chǎn)的產(chǎn)品粉化率高，質(zhì)量不易保證。
2.43 原料含水率
對于普通的生物質(zhì)致密成型，一般原料含水率范圍在10%～20%。含水率過高或過低都不能很好的成型，達不到預期目標。含水率太低時，物料比較干燥，物料與成型模具之間以及物料與物料之間的摩擦力增大，雖然溫度升高，木質(zhì)素軟化，但是水分太少不能促進木質(zhì)素塑化和物料之間的粘結(jié)，致密成型很困難，而且造成太多的壓縮能消耗。當原料含水率太高時，由于擠壓摩擦產(chǎn)生的熱量使溫度升高，能促進木質(zhì)素的軟化和粘結(jié)作用，但是部分熱量消耗在蒸發(fā)多余水分上，會降低物料的傳熱速度，造成能量損失，水分太多成型產(chǎn)品的松弛比比較大，成型表面不夠光滑。
2.4.4成型壓力
壓力是生物質(zhì)原料致密成型的關(guān)鍵因素之一，為物料在模具中擠壓成型提供動力。壓力的大小不僅影響成型機的產(chǎn)量，而且對成型產(chǎn)品質(zhì)量的影響很大，所以施加適當?shù)膲毫ι镔|(zhì)原料進行擠壓致密成型很關(guān)鍵。當施加壓力較小時，成型產(chǎn)品的密度不夠，表面粗糙，壓力過小時，不能克服物料與模具之間的摩擦阻力，致密成型過程將無法進行。當壓力較大時，物料容易擠壓變形，進入成型模具克服物料與模孔壁的摩擦阻力進而成型，得到的產(chǎn)品質(zhì)量表面光滑，密度高，壓力過大時，物料受力比較大在成型模具中流動比較快，而且受力不均勻，造成成型產(chǎn)品沒有壓實，內(nèi)部密度小，強度和熱值都達不到要求。
2.4.5摩擦力
摩擦力是物料的擠壓成型過程中的關(guān)鍵因素之一，特別是在常溫擠壓成型中更為關(guān)鍵。在物料擠壓成型過程中，物料主要受到的就是外界施加的壓力和它與模具之間的摩擦力，由于摩擦力的作用，在模具中產(chǎn)生了熱量可以軟化木質(zhì)素，使物料相互之間更容易結(jié)合在一起，對致密成型效果起到很大的作用。但是摩擦力的存在也使得在擠壓過程中消耗更多的能量。有專家研究得出在壓縮成型過程中施加的力主要用于克服摩擦阻力，用在擠壓的能量只占了35%左右。
2.5本章小結(jié)
本章簡單介紹了環(huán)模式秸稈壓塊機的結(jié)構(gòu)特點，提出了在設(shè)計或選用環(huán)模式成型機時注意幾項主要技術(shù)參數(shù)：主電機功率、環(huán)模長徑比、環(huán)模的開孔率以及環(huán)模和壓輪之間的工作間隙。
分析了原料的種類、原料的尺寸、含水率、成型壓力、摩擦力等對工作效率以及成型效果的影響。
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