نحوه دسته‌بندی مواد خام برای ماشین‌سازی گلوله‌های زیست توده: راهنمای فرمول‌بندی عملی

 

دستگاه گلوله چوب تنها با یک دستور کار نمی کند و مواد اولیه ای که به آن می خورید تأثیر بیشتری بر کیفیت گلوله نسبت به خود دستگاه دارد. رطوبت، اندازه ذرات و ترکیب مواد اولیه تعیین می کند که گلوله های متراکم و بادوام دریافت کنید یا سطل پر از گرد و غبار. این مقاله توضیح می‌دهد که چه چیزی در یک دسته خوب وجود دارد و از چه چیزهایی باید اجتناب کرد.

 

 

 

 

قبل از بحث در مورد فرمول ها، یک سردرگمی رایج را برطرف کنید. اصطلاح "بچینگ" در تولید پلت از صنعت خوراک دام می آید، جایی که فرمول سازها پروتئین، فیبر و انرژی را با استفاده از نسبت هایی مانند "کنسانتره به درشت=3:2" متعادل می کنند. این نسبت هیچ ربطی به گلوله های سوخت زیست توده ندارد.

برای گلوله های سوخت، هدف متفاوت است: حداکثر دوام مکانیکی، حداقل ریزه ها و ویژگی های احتراق ثابت را می خواهید. این فرمول مربوط به تطبیق خواص فیزیکی و شیمیایی مکمل - است نه ارزش غذایی. خاک اره کاج که به خوبی به هم می چسبد اما سریع می سوزد ممکن است با چوب سختی که کندتر می سوزد اما گلوله شدن آن سخت تر است جفت شود. که دسته بندی برای سوخت است.

 

 

 

دستگاهی که به درستی راه اندازی شده باشد-دانه های چوبی قالب{1}}می تواند طیف وسیعی از زیست توده لیگنوسلولزی را متراکم کند. این یک لیست جامع نیست، اما مواد اولیه را پوشش می دهد که اکثر اپراتورها با آنها کار می کنند:

 

دسته بندی	نمونه ها	یادداشت های گلوله سازی
بقایای چوب نرم	خاک اره کاج، براده های صنوبر، تراشه های رنده صنوبر	رزین/لیگنین طبیعی بالا - چسب عالی. گلوله ها بادوام هستند انباشته شدن رزین روی قالب را در مدت طولانی تماشا کنید.
بقایای چوب سخت	خاک اره بلوط، تراشه راش، اکالیپتوس	گلوله های متراکم تر، سوختن کندتر. گلوله کردن اغلب سخت تر از چوب نرم است. ممکن است به رطوبت یا ترکیب کمی بیشتر نیاز داشته باشد.
ساقه های کشاورزی	ساقه ذرت، کاه گندم، کاه برنج، ساقه پنبه	لیگنین کمتر، خاکستر بیشتر. خشک کردن و آسیاب ریز بسیار مهم است. گلوله ها دوام کمتری دارند - مخلوط شدن با چوب نتایج را بهبود می بخشد.
پردازش توسط -محصولات	پوسته برنج، باگاس، پوست بادام زمینی، پوسته آفتابگردان، پوسته قهوه	سیلیس بالا (پوسته برنج) سایش قالب را افزایش می دهد. برخی از پوسته ها به تنهایی به خوبی گلوله می شوند. دیگران به یک شریک ترکیبی چوبی نیاز دارند.
ضایعات صنعت چوب	MDF / گرد و غبار سنباده، پوست، بقایای مخلوط کارخانه چوب بری	پوست باعث افزایش محتوای خاکستر می شود. گرد و غبار ام دی اف ممکن است حاوی اوره-رزین فرمالدئید باشد - قبل از استفاده، مقررات انتشار محلی را بررسی کنید.

این جدول مشاهدات میدانی معمولی توسط اپراتورهای کارخانه گلوله و مهندسان تجهیزات را منعکس می کند. برای هر خوراک جدید یا غیر معمول، قبل از تعهد به حجم تولید، یک آزمایش آزمایشی انجام دهید.

 

 

 

رطوبت مواد اولیه پارامتری است که مستقیماً تعیین می کند که یک گلوله در کنار هم بماند یا از هم جدا شود. منطق اینجاست:

 

• رطوبت زیر ~ 10٪:این ماده فاقد انعطاف پذیری لازم برای فشرده سازی و اتصال است. اصطکاک در قالب به شدت افزایش می‌یابد، جریان موتور افزایش می‌یابد و گلوله‌ها با سطحی ناهموار و ترک‌دار خارج می‌شوند.
• رطوبت 10-18٪:این نقطه شیرین عملیاتی برای اکثر مواد اولیه چوبی و کشاورزی-است. آب به عنوان روان کننده و وسیله انتقال حرارت عمل می کند. همچنین لیگنین را نرم می کند، که چسب گرمانرم طبیعی است که به گلوله ها استحکام می بخشد.
• رطوبت بالای 18 درصد:آب اضافی در داخل قالب تحت فشار به بخار تبدیل می شود (درجه حرارت در سطح قالب به 90-130 درجه می رسد). فشار بخار هنگام خروج گلوله پاره می شود. نتیجه: ترک های طولی، شکنندگی بالا و یک سطل پر از ریزه پس از سرد شدن.

 

استاندارد گلوله تمام شده محکم تر است. ISO 17225-2 (مشخصات بین‌المللی برای گلوله‌های چوبی درجه‌بندی‌شده) به رطوبت گلوله نهایی کمتر یا مساوی 10 درصد بر پایه مرطوب برای همه کلاس‌های کیفیت (A1، A2، B) نیاز دارد. این بدان معناست که شما نیاز به یک مرحله خنک‌سازی بعد از آسیاب گلوله دارید - حتی اگر مواد اولیه شما با 15% وارد شود، گرمای اصطکاک موجود در قالب مقداری آب تبخیر می‌کند، اما برای رسیدن به زیر 10% مورد نیاز کافی نیست. یک خنک کننده ضد جریان معمولاً 2 تا 4 درصد رطوبت را حذف می کند.

 

 

 

در مقاله اصلی ذکر شد که مواد درشت بیش از حد باعث ایجاد پودر گلوله اضافی می شود - که مشاهده صحیح است، اما اجازه دهید توضیح دهیم که چرا.

در قالب گلوله، غلتک مواد را از سوراخ هایی با قطر 6-8 میلی متر و عمق 40-60 میلی متر عبور می دهد. ذره ای که به قطر سوراخ نزدیک می شود یا از آن بیشتر می شود، نمی تواند به طور موثر بسته بندی شود. بین خود و ذرات همسایه فضاهای خالی بر جای می گذارد. هنگامی که گلوله خارج می شود و سرد می شود، آن حفره ها به صفحات شکستگی تبدیل می شوند.

 

راه حل یک آسیاب چکشی بین ذخیره مواد خام-و نرم کننده دستگاه گلوله سازی گرد و غبار چوب است:

 

وضعیت خوراک	تاثیر بر کیفیت گلوله	اقدام
>ذرات 5 میلی متری > 15 درصد از دسته	High fines (>5٪ از خروجی وزن)، دوام ضعیف	دوباره-صفحه نمایش؛ دوباره-کسر بزرگ را آسیاب کنید
3-5 میلی متر، یکنواخت	چگالی بسته بندی خوب، گلوله های قوی، کمتر از 2٪ ریز	ایده آل - حفظ اندازه صفحه چکش- آسیاب
< 1 mm, excessively fine	استحکام گلوله خوب، اما مشکلات رسیدگی به گرد و غبار و پل زدن احتمالی در قیف	قابل قبول برای کیفیت؛ مسائل مربوط به رسیدگی{0}}مواد را به طور جداگانه حل کنید
توزیع گسترده (گرد و غبار به تراشه)	تراکم گلوله ناسازگار؛ جریمه های تفکیک در انبار	غربالگری را بهبود بخشید یا مرحله دوم آسیاب را اضافه کنید

دستورالعمل‌های اندازه ذرات بر اساس پیکربندی‌های آسیاب گلوله‌ای حلقه‌ای معمولی- (حفره‌های قالب ۶ تا ۸ میلی‌متر). برای قالب های گلوله های صنعتی 10 میلی متر یا بزرگتر، ذرات کمی بزرگتر (تا 6 میلی متر) ممکن است قابل قبول باشند.

 

 

 

چوب و بیشتر بقایای کشاورزی حاوی لیگنین - یک پلیمر فنلی پیچیده است که ۱۵ تا ۳۰ درصد توده خشک چوب را تشکیل می‌دهد (در چوب‌های نرم بیشتر، در نی و علف‌ها کمتر است). لیگنین ترموپلاستیک است: در دمایی که در داخل قالب گلوله (90 تا 130 درجه) می رسد نرم می شود و بین ذرات فشرده جریان می یابد.

 

هنگامی که گلوله از قالب خارج می شود و خنک می شود، لیگنین به حالت شیشه ای سفت تبدیل می شود و ذرات را به هم می چسباند. به همین دلیل است که گلوله‌های خاک اره خالص - بدون چسب اضافه شده - می‌توانند دوام مکانیکی بالاتر از 97.5٪ (آستانه ENplus A1) داشته باشند.

 

موادی که لیگنین کمی دارند (به عنوان مثال، کاه برنج با 12٪ لیگنین، باگاس در ~18٪) ممکن است نیاز به ترکیب با مواد اولیه لیگنین بالا برای رسیدن به دوام گلوله قابل قبول داشته باشند. نسبت های متداول ترکیب در عمل: 70:30 یا 60:40 خاک اره چوب نرم به بقایای کشاورزی.

 

 

 

هیچ فرمول واحد "صحیح" برای گلوله های سوخت وجود ندارد. ترکیب مناسب به مواد اولیه موجود در سایت شما و کیفیت گلوله مورد نیاز خریدار بستگی دارد. برای هر ترکیب جدید این ترتیب را دنبال کنید:

 

6.1 هر یک از مواد اولیه را مشخص کنید

• میزان رطوبت را اندازه گیری کنید (روش خشک اجاقی یا متر کالیبره شده).
• مقدار خاکستر را اندازه گیری کنید (حداقل، یک آزمایش سوختگی ساده: یک نمونه را وزن کنید، آن را به طور کامل در دمای 550 درجه در کوره صدا خفه کن بسوزانید، باقیمانده را وزن کنید).
• توزیع اندازه ذرات را بعد از آسیاب چکشی مشاهده کنید (تجزیه الک با استفاده از صفحه های 1 میلی متری، 3.15 میلی متری و 5 میلی متری).
• محتوای لیگنین را از داده‌های مرجع منتشر شده برای گونه - ~25-30٪، چوب سخت ~18-25٪، کاه ~10-15٪ برآورد کنید (مقادیر معمولی؛ محتوای واقعی بسته به گونه و شرایط رشد متفاوت است).

 

6.2 ترکیب هدف را تعریف کنید

در مورد نسبت ترکیب وزنی تصمیم بگیرید (مثلاً 70٪ خاک اره کاج + 30٪ ساقه ذرت). رطوبت مورد انتظار مخلوط را به صورت میانگین وزنی محاسبه کنید. اگر رطوبت مخلوط محاسبه شده بالاتر از 18٪ باشد، مرطوب ترین جزء باید قبل از مخلوط کردن خشک شود.

 

6.3 اجرای یک دسته آزمایشی (20 تا 50 کیلوگرم)

قسمت های وزن شده را کاملاً مخلوط کنید - یک میکسر نواری یا حتی یک میکسر بتن تمیز برای آزمایش های کوچک کار می کند. مخلوط را از طریق آسیاب گلوله تغذیه کنید و خروجی را جمع آوری کنید. اندازه گیری:

• شاخص دوام گلوله (PDI):500 گرم از گلوله های سرد شده را به مدت 10 دقیقه با سرعت 50 دور در دقیقه در دستگاه تست دوام استاندارد شده بریزید، سپس کسر باقیمانده روی الک 3.15 میلی متری وزن کنید. PDI=وزن حفظ شده / وزن اولیه × 100. هدف بزرگتر یا مساوی 97.5%.
• محتوای جریمه:خروجی خنک شده را از طریق یک صفحه نمایش 3.15 میلی متری الک کنید. جریمه=کسر کمتر از اندازه / وزن کل × 100. هدف کمتر یا مساوی 2%.
• رطوبت تمام شده:باید کمتر یا برابر با 10% در ISO 17225-2 باشد.
• بازرسی بصری:گلوله ها باید سطحی صاف و براق و بدون ترک های طولی داشته باشند. گلوله های خشن و کسل کننده نشان دهنده دمای قالب پایین یا جریان ناکافی لیگنین هستند.

 

6.4 تنظیم و آزمایش مجدد

اگر دوام کمتر از هدف است، سعی کنید: (الف) نسبت مولفه لیگنین بالا را افزایش دهید، (ب) رطوبت مواد اولیه را به میزان 1 تا 2 درصد کاهش دهید، (ج) پیش گرم کردن ماده اولیه با تهویه بخار (اگر خط شما چنین گزینه ای را دارد)، یا (د) پوشیدن قالب را بررسی کنید فشرده سازی

 

 

 

اشتباه	چرا شکست می خورد	رفع کنید
اعمال نسبت‌های خوراک-صنعت «کنسانتره: درشت» به گلوله‌های سوخت	گلوله های سوخت برای تغذیه فرموله نشده اند. نسبت 3:2 هیچ معنای فیزیکی برای تراکم زیست توده ندارد. این مفهوم متعلق به خوراک دام است، نه سوخت های زیستی جامد.	به محتوای لیگنین، رطوبت و خاکستر فکر کنید - نه پروتئین یا فیبر.
رد شدن از رطوبت سنج	مواد اولیه ای که "به نظر می رسد و احساس خشکی می کند" هنوز هم می تواند از 15٪ رطوبت فراتر رود. تا زمانی که گلوله ها در کولر ترک نخورند، متوجه نخواهید شد.	روی یک دستگاه رطوبت سنج سرمایه گذاری کنید. هر دسته از مواد خام ورودی را جداگانه بررسی کنید.
ساقه ها یا چیپس های خام را بدون آسیاب کردن پردازش کنید	آسیاب گلوله یک متراکم کننده است، نه یک دستگاه کاهش اندازه-. نمی تواند ذرات بزرگ را جبران کند.	قبل از اینکه به نرم کننده برسد، همه چیز را به کمتر از 5 میلی متر آسیاب کنید.
اختلاط مواد با رطوبت بسیار متفاوت بدون قبل از خشک کردن-	مخلوطی از 8% خاک اره MC و 30% پوست تازه MC باعث ایجاد گلوله ناهموار می شود - برخی از بخش ها خیلی مرطوب و برخی خیلی خشک هستند.	ابتدا جزء مرطوب را خشک کنید، یا در حین نظارت بر کیفیت خروجی، به نسبت های بسیار کوچک مخلوط کنید.
با فرض اینکه تمام "زیست توده" به طور مساوی گلوله می شوند	پوسته برنج (سیلیس بالا، لیگنین کم) اساساً با خاک اره کاج متفاوت است. دستور العملی که برای چوب کار می کند بدون تنظیم برای پوسته کار نمی کند.	هر ماده اولیه را به عنوان یک مورد جداگانه در نظر بگیرید. هر ماده جدید را آزمایش کنید.

 

 

قبل از بارگیری دسته ای در قیف دستگاه گلوله ساز اجاق چوبی خود، این چک لیست را اجرا کنید:

 

1. میزان رطوبت در محدوده 10-18٪؟[بله/خیر]
2. اندازه ذرات < 5 میلی متر پس از آسیاب چکشی؟[بله/خیر]
3. نسبت ترکیب با وزن اندازه گیری می شود نه حجم؟[بله/خیر]
4. مواد خارجی حذف شده (سنگ، فلز، پلاستیک)؟[بله/خیر]
5. دسته آزمایشی (20-50 کیلوگرم) اجرا و کیفیت گلوله بررسی شده است؟[بله/خیر]

 

اگر پاسخ هر یک از چهار سوال اول "خیر" است، قبل از شروع تولید، آن را برطرف کنید. اگر پاسخ سوال 5 "خیر" است، هنوز فرمول خود را تایید نکرده اید.

 

 

 

Q1. رطوبت ایده آل برای چیست؟دستگاه ساخت{0}پلت سوخت چوبمواد اولیه؟

بیشتر دستگاه‌های{0}}تولید پلت تراشه‌های چوب زمانی بهترین عملکرد را دارند که میزان رطوبت مواد اولیه بین 10 تا 18 درصد باشد. زیر 10 درصد، مواد به درستی فشرده نمی شوند و به هم متصل نمی شوند. بیش از 18٪، بخار اضافی در طول فشرده سازی قالب باعث می شود گلوله ها در هنگام خنک شدن ترک بخورند یا تجزیه شوند. توجه: رطوبت گلوله تمام شده باید کمتر یا مساوی 10% باشد تا ISO 17225-2 را برآورده کند، که به این معنی است که یک مرحله خنک کننده پس از آسیاب گلوله ضروری است.

 

Q2. چه مواد اولیه ای می توانددستگاه پلت ساز تراشه چوبفرآیند؟

دستگاه گلوله حلقه ای عمودی می تواند طیف گسترده ای از زیست توده لیگنوسلولزی را پردازش کند: خاک اره (چوب نرم و چوب سخت)، براده های چوب، براده های رنده، ساقه های ذرت آسیاب شده، کاه گندم، پوسته برنج، باگاس، پوسته بادام زمینی، پوسته آفتابگردان و بسیاری از بقایای جنگلی و کشاورزی. نکته کلیدی این است که این ماده باید دارای لیگنین کافی (یک چسب ترموپلاستیک طبیعی) باشد تا یک گلوله بادوام بدون افزودنی های مصنوعی تشکیل دهد. مواد با محتوای لیگنین بسیار کم، مانند برگ های خالص یا بریده های علف، ممکن است نیاز به ترکیب با زیست توده چوبی داشته باشند.

 

Q3. اگر اندازه ذرات ماده خام خیلی بزرگ باشد چه اتفاقی می افتد؟

ذرات بزرگتر از حدود 5 میلی متر در برابر فشرده سازی در قالب گلوله مقاومت می کنند و گلوله های ضعیف با محتوای ریز (گرد و غبار) بالا تولید می کنند. سطح موجود برای نرم کردن لیگنین و پیوند بین ذرات- نیز کاهش می یابد. آسیاب چکشی باید تمام مواد اولیه را قبل از ورود به نرم‌کننده آسیاب گلوله‌ای به خاک اره-مانند قوام - در حالت ایده‌آل 3-5 میلی‌متر یا ریزتر - تبدیل کند.

 

Q4. آیا می توانم مواد اولیه مختلف را در یک دسته با هم مخلوط کنم؟

بله، و در عمل اکثر خطوط تولید این کار را انجام می دهند. مخلوط کردن زیست توده نرم تر (مثلاً خاک اره کاج با محتوای رزین/ لیگنین بالا) با بقایای سخت تر و خشک تر (مانند پوسته برنج) اغلب دوام گلوله را بهبود می بخشد. قانون: مواد را با خواص اتصال مکمل و رطوبت مشابه مخلوط کنید. همیشه قبل از اجرای یک دوره کامل تولید به یک ترکیب جدید، یک دسته آزمایشی کوچک را اجرا کنید.

 

Q5. آیا باید به گلوله های چوبی چسب اضافه کنم؟

برای بیشتر مواد اولیه چوبی-، خیر. لیگنین طبیعی چوب به عنوان یک چسبنده ترموپلاستیک در حین گلوله‌سازی عمل می‌کند: گرما و فشار در قالب (90 تا 130 درجه) لیگنین را نرم می‌کند، که پس از سرد شدن سخت می‌شود و ذرات را به هم می‌چسباند. مواد لیگنین کم مانند نی یا باگاس ممکن است از مخلوط شدن با 30 تا 40 درصد خاک اره چوب نرم سود ببرند. چسب های مصنوعی (مانند نشاسته، ملاس) در برخی از فرمول های صنعتی استفاده می شوند اما برای گلوله های چوب استاندارد مورد نیاز نیستند.

 

 

 

 

 

بسته بندی و حمل و نقل

 

 

گواهینامه های کیفیت