Čo robí prstencovú matricu kritickou pre výkon mlyna na pelety pre hospodárske zvieratá?

Čo je to kruhová matrica v mlyne na pelety pre dobytok a hydinu?

Kruhová matrica je zložkou tvoriacou jadro kruhového lisu na pelety, stroja široko používaného pri výrobe krmiva pre hospodárske zvieratá a hydinu na stláčanie a vytláčanie upraveného rmutového krmiva do rovnomerných valcových peliet. Kruhová matrica je hrubostenná, dutá valcová škrupina so stovkami alebo tisíckami presne vyvŕtaných otvorov - nazývaných otvory alebo kanáliky - usporiadaných po jej obvode. Keď sa matrica otáča, prítlačné valčeky vo vnútri matrice stláčajú privádzaný materiál proti vnútornému povrchu, pričom ho tlačia cez otvory matrice, kde je vytláčaný ako súvislé vlákna a narezaný na dĺžku vonkajšími nožmi. Výsledné pelety majú definovaný priemer, hustotu a tvrdosť, ktoré priamo ovplyvňujú príjem krmiva pre zvieratá, stráviteľnosť a efektivitu prepravy.

Pojem "kotviaca prstencová matrica" ​​sa konkrétne týka prstencovej matrice, ktorá používa kotvový alebo upínací krúžkový systém na upevnenie matrice na držiak matrice alebo hnacieho náboja mlyna na pelety. Tento spôsob montáže využíva presne opracovaný kotevný krúžok, ktorý pevne uzamyká matricu proti prírube pohonu a prenáša rotačný krútiaci moment rovnomerne cez čelo matrice bez toho, aby sa spoliehal iba na trenie alebo upínanie skrutiek. Konštrukcia kotevného krúžku zaisťuje sústrednosť medzi matricou a lisovacími valcami, čo je rozhodujúce pre rovnomerný tlak v štrbine po celej šírke matrice a pre dosiahnutie konzistentnej kvality peliet počas celej výrobnej série. Nesprávne nastavenie medzi matricou a valcami spôsobuje nerovnomerné opotrebovanie, zníženú kapacitu a nestálu tvrdosť peliet, čo všetko ovplyvňuje pomery konverzie krmiva v prevádzkach s chovom dobytka a hydiny.

Ako prstencová matrica generuje kvalitu peliet a prečo je jej dizajn dôležitý?

Geometria otvoru v matrici je jediným najvplyvnejším konštrukčným parametrom pri určovaní kvality peliet, priepustnosti mlyna a spotreby energie. Každý otvor matrice pozostáva zo vstupného zahĺbenia alebo skosenia, ktoré vedie privádzaný materiál do kanála, pracovnej dĺžky alebo efektívnej dĺžky, cez ktorú dochádza k stlačeniu, a v niektorých konštrukciách odľahčovacieho otvoru na výstupe, ktorý znižuje trenie na vytláčanej pelete. Pomer efektívnej dĺžky otvoru k priemeru otvoru – známy ako pomer dĺžky k priemeru alebo pomer L/D – riadi kompresný pomer a priamo určuje tvrdosť a trvanlivosť peliet.

V prípade krmív pre hospodárske zvieratá a hydinu sa optimálny pomer L/D líši podľa druhu, vekovej skupiny a zloženia zložiek. Štartovacie krmivá pre brojlery, ktoré vyžadujú relatívne mäkké pelety pre mladé vtáky s obmedzenou silou zobáka, sa zvyčajne vyrábajú s kliešťami s nižšími pomermi L/D približne 8:1 až 10:1. Nosnicové a chovateľské krmivá vyžadujúce tvrdšie, odolnejšie pelety na dlhšie prepravné vzdialenosti a hromadné skladovanie používajú matrice s pomermi L/D 12:1 až 16:1. Pelety pre prežúvavce pre hovädzí dobytok a ovce, ktoré tolerujú vyššiu hustotu a musia vydržať mechanickú manipuláciu v systémoch celkovej zmiešanej dávky (TMR), môžu používať ešte vyššie pomery. Použitie matrice s pomerom L/D nevhodným pre receptúru krmiva má za následok buď drobiace sa prašné pelety, ktoré znižujú príjem zvierat, alebo nadmerne tvrdé pelety, ktoré nadmerne spotrebúvajú energiu a znižujú výkon mlyna.

Aké materiály sa používajú na výrobu lisovníc kotviacich krúžkov?

Materiál, z ktorého je prstencová matrica vyrobená, určuje jej životnosť, odolnosť voči korózii parou a vlhkosťou počas úpravy krmiva a schopnosť udržiavať rozmerovú presnosť otvoru počas tisícok hodín prevádzky. Prostredie výroby krmív je vysoko abrazívne kvôli obsahu minerálov – najmä vápnika, fosforu a soli – v krmivách pre hospodárske zvieratá a hydinu a kombinácia oderu, vlhkosti a cyklického mechanického namáhania kladie značné požiadavky na vlastnosti materiálu matrice.

Zápustky z legovanej ocele

Väčšina prstencových lisovníc na výrobu krmív pre dobytok a hydinu sa vyrába z legovaných ocelí, najčastejšie chróm-molybdénových (Cr-Mo) alebo chróm-vanádiových (Cr-V), ktoré sú po vyvŕtaní otvorov priebežne kalené alebo cementované na dosiahnutie hodnôt povrchovej tvrdosti v rozsahu 55 až 62 HRC. Priebežne vytvrdené matrice poskytujú rovnomernú tvrdosť v celej stene matrice a sú preferované pre vysoko abrazívne prípravky obsahujúce vysoké minerálne inklúzie alebo hrubé vláknité prísady. Povrchovo tvrdené matrice majú tvrdú vonkajšiu vrstvu s tvrdším jadrom, ktoré poskytuje lepšiu odolnosť proti nárazu pre receptúry, ktoré obsahujú tvrdé celé zrná alebo granulované prísady, ktoré vytvárajú náhle tlakové skoky v otvoroch matrice.

Zápustky z nehrdzavejúcej ocele

Krúžkové matrice z nehrdzavejúcej ocele , typicky vyrobené z nehrdzavejúcej ocele 316 alebo 17-4PH precipitátne kalenej, sú určené na výrobu medikovaných krmív, krmív pre akvakultúru s vysokým obsahom vlhkosti a prevádzky, kde sa musí minimalizovať krížová kontaminácia medzi produktovými radmi prostredníctvom zlepšenej čistiteľnosti. Nerezové matrice odolávajú jamkovej korózii z prísad obsahujúcich chloridy a udržujú si v priebehu času čistejšiu povrchovú úpravu otvoru, čím sa znižuje tendencia lepkavých alebo vysokotučných krmív priľnúť k otvorom matrice a spôsobiť upchatie. Kompromisom sú vyššie počiatočné náklady a mierne nižšia tvrdosť v porovnaní s ekvivalentmi legovanej ocele.

Možnosti povrchovej úpravy

Na prstencové matrice sa používa niekoľko povrchových úprav, aby sa predĺžila ich životnosť v špecifických aplikáciách. Chrómovanie povrchu diery a vnútrajšku dier zlepšuje odolnosť proti korózii a znižuje koeficient trenia, čo znižuje požiadavky na hnaciu silu a znižuje hromadenie tepla v matrici počas prevádzky. Povlak z nitridu titánu (TiN) aplikovaný fyzikálnym naparovaním (PVD) pridáva na povrch matrice tenkú, extrémne tvrdú keramickú vrstvu, ktorá výrazne predlžuje životnosť vysoko abrazívnych materiálov bohatých na minerály. Nitridačné úpravy rozptyľujú dusík do povrchu ocele, aby vytvorili zmesovú vrstvu a difúznu zónu, ktorá zlepšuje tvrdosť a odolnosť proti korózii bez rozmerového skreslenia.

Kľúčové špecifikácie, ktorým treba porozumieť pri výbere prstencovej matrice

Pri získavaní náhradnej alebo novej kruhovej matrice pre mlyn na pelety pre hospodárske zvieratá a hydinu je potrebné presne zosúladiť niekoľko rozmerových a výkonnostných špecifikácií tak s modelom mlyna, ako aj so zamýšľanou receptúrou krmiva. Nasledujúca tabuľka sumarizuje kritické parametre a ich význam:

Pri objednávaní náhradnej matrice je nevyhnutné potvrdiť výrobcu frézy, číslo modelu frézy a pôvodné číslo dielu matrice, ak je k dispozícii. Rôzni výrobcovia mlynov na pelety – vrátane CPM, Bühler, Andritz, Muyang a ďalších – používajú patentované montážne systémy kotevných krúžkov so špecifickými toleranciami a matrica vyrobená podľa nesprávnych rozmerových štandardov sa nedá správne namontovať na hnací náboj mlyna bez ohľadu na to, ako presne zodpovedá vzor otvoru.

Ako priradíte špecifikácie prstencových matríc rôznym druhom dobytka a hydiny?

Špecifikácie kŕmnych peliet sa výrazne líšia medzi hospodárskymi zvieratami a druhmi hydiny a medzi rôznymi výrobnými štádiami v rámci jedného druhu. Kruhová matrica musí byť zvolená tak, aby vyrábala pelety, ktoré spĺňajú požiadavky na fyzickú kvalitu každej konkrétnej kategórie krmiva. Pri špecifikácii matríc pre hlavné použitie v chove dobytka a hydiny platia tieto úvahy:

• Brojlery a nosnice: Štartovacie krmivá pre brojlery (0–10 dní) zvyčajne používajú otvory s priemerom 2,0 mm až 2,5 mm s nízkym pomerom L/D na výrobu mäkkých, ľahko konzumovateľných drobkov. Pestovateľské a dokončovacie diéty používajú matrice s priemerom 3,0 mm až 4,0 mm. Vrstvené krmivá sa často peletujú s hrúbkou 3,5 mm až 4,5 mm s vyššími pomermi L/D na zlepšenie indexu trvanlivosti peliet (PDI), pričom sa zameriavajú na hodnoty PDI nad 85 %, aby sa minimalizovali jemné častice v automatických systémoch podávania.
• Produkcia ošípaných: Štartovacie krmivá pre prasiatka vyžadujú pelety s malým priemerom 2,5 mm až 3,0 mm so strednou tvrdosťou. Krmivo pre ošípané od pestovateľa-finishera sa typicky peletuje s hrúbkou 4,0 mm až 6,0 mm. Vysokoenergetické krmivá pre ošípané so zvýšeným obsahom tuku vyžadujú matrice s dobre vyleštenými povrchmi otvorov a vhodnými uhlami skosenia, aby sa predišlo zablokovaniu spôsobenému tukom počas spúšťania.
• Krmivo pre prežúvavce: Krmivo pre dobytok a ovce sa zvyčajne vyrába ako 6,0 mm až 10,0 mm pelety alebo ako 8,0 mm až 12,0 mm orechy, čo si vyžaduje matrice s veľkým priemerom otvorov a robustnou štruktúrou stien. Prípravky pre prežúvavcov s vysokým obsahom vlákniny, ktoré obsahujú objemové krmivo, slamu alebo repnú dužinu, sú vysoko abrazívne a využívajú matrice z priebežne kalenej legovanej ocele s povrchovou úpravou na predĺženie životnosti.
• Krmivo pre králiky a malé zvieratá: Králičie pelety majú zvyčajne priemer 3,5 mm až 5,0 mm s relatívne vysokými pomermi L/D na výrobu pevných, pomaly sa rozpúšťajúcich peliet, ktoré zodpovedajú selektívnemu správaniu králikov pri kŕmení a znižujú množstvo odpadu v stojanových kŕmidlách.

Ako by mali byť prstencové matrice inštalované a udržiavané, aby sa maximalizovala životnosť?

Správna inštalácia a systematická údržba matrice kotevného krúžku sú rovnako dôležité ako počiatočná špecifikácia matrice a kvalita materiálu. Dokonca aj matrica prémiovej triedy poskytne skrátenú životnosť, ak je nainštalovaná nesprávne alebo prevádzkovaná bez správnych protokolov údržby.

Postup inštalácie zápustiek s kotviacim krúžkom

Pred inštaláciou novej alebo renovovanej prstencovej matrice dôkladne očistite držiak matrice a dosadacie plochy kotevného prstenca, aby ste odstránili všetok zvyškový prívodný materiál, hrdzu alebo úlomky, ktoré by bránili presnému dosadnutiu. Skontrolujte kontaktné plochy kotviaceho krúžku a hnacieho náboja, či na nich nie sú otrepy alebo vyvýšený kov, ktoré by mohli spôsobiť nerovnomerný upínací tlak. Naneste tenkú vrstvu prípravku proti zadieraniu na kontaktné plochy kotevného krúžku, aby ste zabránili zadretiu a uľahčili budúce odstránenie. Nainštalujte matricu na náboj pohonu a uistite sa, že kľúče pohonu alebo výstupky úplne zapadnú do príslušných drážok. Utiahnite skrutky kotevného krúžku rovnomerne do kríža na výrobcom špecifikovanú hodnotu krútiaceho momentu – nerovnomerné utiahnutie spôsobuje hádzanie lisovnice, čo urýchľuje opotrebovanie valca a lisovnice. Po inštalácii skontrolujte pred začatím výroby nastavenie medzery medzi matricou a valcom pomocou postupu spáromeru výrobcu mlyna.

Running-In New Dies

Nové prstencové matrice by sa mali vždy zabehnúť pred použitím na úplnú výrobu. Štandardný postup zábehu zahŕňa naplnenie otvorov v matrici zmesou oleja a jemného piesku - alebo špecializovanou zmesou na ochucovanie matrice - a prevádzku mlyna pri zníženom výkone po dobu 20 až 30 minút. Tento proces leští steny otvorov, odstraňuje stopy opracovania a vytvára v otvoroch tenkú mazaciu vrstvu, ktorá výrazne znižuje riziko upchatia počas prvých hodín výroby. Preskočenie postupu zábehu s novou matricou často vedie k zablokovaniu otvorov, preklzávaniu valcov a preťaženiu motora počas prvého spustenia, najmä pri podávaní receptúr s nízkou vlhkosťou alebo vysokým obsahom vlákniny.

Postupy bežnej údržby

• Na konci každého výrobného cyklu naplňte otvory v matrici zmesou oleja a pilín, aby ste zabránili korózii spôsobenej vlhkosťou a stvrdnutiu krmiva v otvoroch počas odstávok, najmä vo vlhkom podnebí.
• Skontrolujte povrch vnútorného otvoru matrice pri každom odstránení matrice, či sa na nej nenachádzajú stopy po stopách valcov, ktoré naznačujú nesprávne nastavenie medzery medzi valcami a matricou alebo opotrebovanie valčekových ložísk, ktoré je potrebné vyriešiť pred opätovnou inštaláciou matrice.
• Sledujte trendy dĺžky a tvrdosti peliet počas výroby. Postupné zvyšovanie tvrdosti peliet bez zmien zloženia zvyčajne naznačuje, že otvory matrice sa opotrebúvajú a efektívny pomer L/D sa zvyšuje, čo signalizuje, že matrica sa blíži ku koncu svojej životnosti.
• Zaznamenajte si servisné hodiny a výrobnú tonáž pre každú matricu, aby ste vytvorili históriu výkonu, ktorá podporuje informované rozhodnutia o načasovaní výmeny matrice a hodnotení dodávateľa.
• Keď matrica dosiahne koniec svojej životnosti pri výrobe v plnej hrúbke, zhodnoťte, či prebrúsenie povrchu vnútorného otvoru s cieľom obnoviť profil kontaktu valca môže rozšíriť jej použitie na posuvy nižšej špecifikácie pred konečným vyradením.

Aké sú najčastejšie zlyhania prstencových dierok a ako im možno predchádzať?

Pochopenie spôsobov zlyhania kruhových lisovníc v prevádzke mlynov na pelety pre hospodárske zvieratá a hydinu umožňuje operátorom a technikom údržby vykonať preventívne opatrenia skôr, ako dôjde k poruchám, a presne diagnostikovať hlavnú príčinu porúch, keď k nim dôjde. Medzi najčastejšie spôsoby zlyhania a ich hlavné príčiny patria:

• Blokovanie otvoru v matrici: Spôsobené nedostatočnou úpravou pary, neadekvátnym zábehom matrice, receptúrami s vysokým obsahom tuku bez adekvátneho miešania alebo odstavením bez postupu plnenia otvorov. Dá sa tomu predísť správnym riadením teploty kondicionovania a dôslednou údržbou na konci prevádzky.
• Nerovnomerný vzor opotrebovania otvorov: Typicky je výsledkom nesprávneho nastavenia medzery valčekov, opotrebovaných valčekových ložísk, ktoré spôsobujú kolísanie valčeka, alebo nesúosovosti lisovnice v dôsledku nesprávnej inštalácie kotevného krúžku. Výsledkom je premenlivá tvrdosť peliet po celej šírke matrice a zrýchlené lokalizované opotrebovanie.
• Prasknutie alebo zlomenina matrice: Zvyčajne je to spôsobené vniknutím kovu do lisovacej zóny, silným preťažením v dôsledku mokrého alebo nesprávne upraveného podávania alebo únavou z prevádzky s nesprávnym nastavením valcov počas dlhšieho obdobia. Detekcia kovov pred peletovacou jednotkou je základnou ochranou proti poškodeniu kovovou dierou.
• Korózna jamka povrchov otvorov: Vyskytuje sa, keď sú matrice skladované alebo nečinné s vlhkosťou nabitým krmivom v otvoroch. Jamkové povrchy otvorov zvyšujú trenie, znižujú kvalitu povrchu peliet a urýchľujú ďalšiu koróziu. Predchádza sa tomu dôsledným používaním vypínacích zmesí na báze oleja a suchými skladovacími podmienkami pre náhradné matrice.

Zavedenie formálneho systému riadenia lisovníc, ktorý sleduje dátum inštalácie každej lisovnice, kumulatívnu výrobnú tonáž, históriu údržby a dôvod vyraďovania poskytuje základ údajov potrebný na optimalizáciu výberu lisovníc, zlepšenie vzťahov s dodávateľmi a postupné znižovanie nákladov na tonu výroby peliet v rámci celej operácie výroby krmiva.