饲料加工-粉碎系统

1、第一节概述破碎是一种通过机械手段打破固体物质以克服内聚力的操作。饲料原料的粉碎是饲料加工中最重要的工序之一。它是影响饲料质量、产量、电耗和加工成本的重要因素。粉碎机的动力设备约占饲料厂总动力设备的1/3。微粉碎消耗的能量比例较大，因此如何合理选择先进的粉碎设备，设计最佳工艺路线，正确使用粉碎设备对饲料生产企业来说非常重要。一、粉碎的目的和要求饲料粉碎对饲料消化率和动物生产性能有明显影响，对饲料加工和产品质量也有重要影响。适当的颗粒大小可以显著提高饲料的转化率，减少动物粪便的排泄，提高动物的生产性能，并有利于饲料的混合、调理、制粒和膨化。(a)压碎的目的1.增加饲料的表面积有利于动物的消化吸收。

2、动物营养实验表明，减小颗粒大小可以改善干物质、蛋白质和能量的消化和吸收，降低料肉比。2、改善和提高材料的加工性能。通过粉碎，物料的粒度可以基本一致，均匀混合后物料的分类可以减少。对于微量元素和一些小组分材料，只有当它们被粉碎到一定程度以确保它们有足够的颗粒时，它们才能满足混合均匀性的要求；对于制粒过程，粉碎物料的粒度必须考虑粉碎粒度与颗粒饲料之间的相互作用，这将影响颗粒的耐久性和水产饲料在水中的稳定性。(二)乙粉碎的粒度要求不同的给料对象和不同的给料阶段有不同的粒度要求，这种要求是很不一样的。在饲料加工过程中，首先要满足动物对颗粒大小的基本要求，然后再考虑其他指标。1、猪饲料的合适粉碎尺寸1)

3、仔猪饲料的粒度：各种研究结果表明，仔猪饲料中谷物原料的粒度以300 500为最佳。其中，断奶仔猪应在断奶后0-14天内断奶300天。断奶后15天，500是最好的。2)育肥猪饲料的粉碎粒度：饲料试验表明，减小粒度会提高增重和饲料转化率，但当粒度小时，会发生猪胃肠道损伤和角质化。结果表明，生长肥育猪的适宜粉碎粒度为600 500目。小颗粒饲料经造粒后饲喂育肥猪，粪便干物质减少27%。3)母猪饲料的粉碎粒度，合适的粉碎粒度还能提高母猪的采食量和养分消化率，减少母猪粪便的排泄。大量实验表明，母猪饲料的粉碎粒度为400 500。2、鸡饲料粉碎的粒度要求通过大量综合研究结果，饲喂小颗粒饲料的鸡增重明显高于

4、饲喂大颗粒饲料的鸡。肉鸡饲料的粒度应为700 900。蛋鸡对饲料的压碎程度不敏感，一般最好控制在1000。3、鱼虾饲料粉碎粒度要求美国国家研究委员会(1993)建议鱼类配合饲料的粒度应小于或等于0.5毫米。一般来说，鱼类配合饲料的原料应通过40目筛(0.425毫米筛)，60目筛(0.250毫米筛)的筛目不应超过20%。鱼饲料的对数几何平均粒径应低于200。中国水产品标准(SC200-2-94)对中国对虾配合饲料粉碎粒度的要求是全部通过40目筛(0.425目)，60目筛(0.250目)筛目不大于20%，粒度在200目以下。粉碎鳗鱼和甲鱼饲料的要求非常严格。一般来说，98%的幼鳝鱼和甲鱼需要过10

5、0目筛，平均粒径小于100；一般来说，98%的成鱼和甲鱼饲料通过80目筛，粒度控制在150目以下。二、粉碎粒度及其测定(a)法院粒度材料颗粒的大小被称为粒度，它是破碎程度的代表尺寸。对于球形粒子，粒子大小就是直径。对于非球形颗粒，有各种基于面积、体积或质量的标称颗粒尺寸表示。在饲料工业中，粒度通常用来表示物料的粒度。(二)乙粒度分布粉碎的固体颗粒不仅形状不一致，而且大小也不一致。一般来说，颗粒尺寸小于D的所有颗粒的颗粒数、表面积和体积，以及所有颗粒的颗粒数、表面积和体积的百分比分别称为颗粒数、表面积和体积的累积分布函数，用符号A(d)表示。如果累积分布函数区分粒度d，则可以获得频率分布函数。它

6、是：频率分布函数也有颗粒数？表面积？(s)和体积？(五)三种类型，分别表示颗粒尺寸为D，颗粒尺寸增量为1个单位，即颗粒数、表面积和体积的百分比。(3)。压碎比率破碎前后物料的粒度比称为破碎率或破碎度。它主要是指粉碎前后粒度的变化，同时也大致反映了粉碎设备的运行情况。破碎设备的破碎率一般为3 30，但微粉碎和超细粉碎远远超过这个范围，达到300 1000以上。对于具有一定性质的物料，破碎率是确定破碎作业程度和选择设备类型及尺寸的主要依据之一。对于将大颗粒物料破碎成细粉的破碎作业，如果一次破碎完成，破碎率过大，设备利用率低，因此通常分为几个阶段，每个阶段完成一定的破碎率。此时，它可以用总破碎率来表

7、示，总破碎率是经过几次破碎后物料的破碎率之和。水产饲料，尤其是甲鱼和鳗鱼饲料的粉碎通常采用粗饲料和微粉碎。(4)。饲料粉碎粒度的测定确定颗粒物质组成的方法有很多，如平面筛分法、显微镜法和沉降法。在饲料工业中，通常使用筛分法，除了对具有极小颗粒尺寸的单个微小组分的显微方法。1、配合饲料粉碎粒度的测定根据GB 5917-86配合饲料粉碎粒度测定法，本方法适用于标准机织筛测定成品配合饲料的粉碎粒度。所用仪器包括7层(含一层底网)标准编织网，从上到下依次为4、6、8、12、16目和底网；一台统一型号的电机、一台振动筛和一台灵敏度为0.01克的天平.测量时，从原始样品中称取100克样品，放入具有指定筛层

8、的标准编织筛中，启动电机连续筛分10分钟。筛分后，分别称量并计算每层的筛上物。这一层超大尺寸的保留重量该层中特大型的保留百分比(%)=样品重量应注意筛分损失不得超过1%。两次试验的允许误差不得超过1%，两次试验的平均试验结果数为试验结果，试验结果应计算到小数点后第一位。2、算术平均粒度法也称为四层筛选法。使用由10、18和40目标准编织筛和底筛(盲筛)组成的筛箱，取样100克，用灵敏度为0.01克的天平称重。在振动机上振动筛10分钟。根据以下公式计算：毫米其中：a0、a1、a2、a3从底筛算起的每层筛的孔径(mm)(采用国际标准时，10、16、40目的尺寸分别为2.0、1.0、0.425mm)

9、；分别)；A4所有假想的10目筛可以通过的孔径(毫米)，a4=4毫米(5目筛)；P0，p1，p2，p3从底部筛向上的每个筛上物的重量(g)3.进料厚度的筛选和测定这种方法称为对数正态概率纸表示法，也称为十五层筛选法。中国国家标准饲料粉碎试验方法 (GB 6971-86)采用该方法测定粉碎产品的粒度，与美国农业工程协会制定的AS 319标准用筛分法测定和表示饲料粒度得方法几乎相同。该方法由普通振动筛驱动，套筒筛是直径为8英寸(204米)的标准钢丝筛。十五层筛的筛号依次为4、6、8、12、20、30、40、50、70、100、140、200、270和底筛。筛分时，取100克样品，放在最上面筛子的筛

10、面上，然后启动振动筛分机，先筛分10分钟，然后每隔5分钟检查称重一次，直到最小筛孔的筛上物重量稳定(前后称重变化小于样品重量的0.2%)，即筛分完成。十五层筛法概率统计的理论基础是假设被测粉末的重量分布为对数正态分布，粒度用重量几何平均直径DG w表示，粒度分布用质量几何标准偏差S GW表示。式中：diI层筛的几何尺寸(微米)Di 1筛孔尺寸(微米)，比I层筛大一个尺寸II层中特大型的几何平均直径(微米)，(微米)Wi 第一层超大材料的重量(克)通过270目筛(底部筛的尺寸过大)的材料的几何平均直径可计算为44 m。由于它是对数正态分布，所以在对数概率坐标纸上可以得到一条以质量I的几何平均直径

11、为横坐标，以累计质量的百分比Pi为纵坐标的直线。图2-1是用孔径为3.17毫米的筛板锤式破碎机破碎高粱样品得到的粒度对数正态分布图.Iii .破碎方法和破碎理论(1)破碎方法在饲料加工过程中，谷物、糕点和其他饲料经常被粉碎、磨碎、粉碎和切碎A.压碎和压碎材料在瞬间被外部冲击压碎，这对于压碎脆性材料是最有利的。由于其适应性广、生产率高，被广泛应用于饲料厂。b、地面材料和移动面受到一定的压力和剪切力，当剪切力达到材料的剪切强度极限时，材料被破坏。C.压碎的材料放置在两个压碎表面之间。施加压力后，粉末被压碎，因为压缩应力达到其压缩强度极限，所以压碎效果更好。当切割锯挤压具有平面和锋利边缘的工作表面的

12、材料时，材料沿着压力作用线的方向裂开，当裂开平面上的拉伸应力达到或超过材料的拉伸强度极限时，材料破裂。(2)材料的机械性能材料的力学性能与选择的破碎方法有很大关系。根据应变与应力的关系和极限应力的差异，其力学性能包括以下五种：A.强度材料的强度是指它对外力的抵抗力。通常，它是用材料损坏时单位面积的力来表示的，即PA。根据破坏方式的不同，可分为抗压强度、抗拉强度、抗扭强度、抗弯强度和抗剪强度。B.硬度硬度是指材料抵抗其他材料刮伤或压入其表面的能力，也可以理解为在固体表面产生局部变形所需的能量。C.脆性脆性是一种与塑性相反的性质。从变形方面来看，脆性材料在应力破坏直至断裂时，只发生很小的弹性变形，

13、不发生塑性变形，因此其极限强度一般不超过弹性极限。D.韧性材料的韧性是指在外力作用下塑性变形时吸收能量的能力。吸收的能量越大，韧性越好，反之亦然。E.可磨性(可粉碎性)仅用强度和硬度来全面、准确地表达物料粉碎的难度是不够的，因为粉碎过程不仅取决于物料的物理性质，还受物料粒度、颗粒形状和粉碎方法等多种因素的影响。脆性是指在一定的粉碎条件下，将物料从一定的粒度粉碎到特定的粒度所需的功耗比。对于一种特定的材料，上述五种力学性能之间存在着内在联系，这就导致了材料综合性能的复杂性，从而对破碎所需的变形力产生影响。一般来说，所有强度更强、硬度更小、脆性更小、韧性更大的材料都需要更多的变形能。选择粉碎方法的

14、重要依据是被粉碎材料的物理性质。其中，破碎材料的强度和断裂是两个主要指标，冲击和挤压对硬而不韧的材料更有效；剪切对韧性材料更好，冲击破碎对脆性材料更好。在饲料加工中，谷物原料的粉碎一般采用锤式破碎机，主要起冲击粉碎作用，而含有较多纤维的原料，如米糠，主要是切割和粉碎。总之，根据物料的物理力学特性，正确选择破碎方法对提高破碎效率、节约能耗具有重要意义。(3)破碎模型松香-拉梅尔等人认为粉碎产品的粒度分布是二元的，即合格的细粉和不合格的粗粉。根据这种二元分析，可以推断出粒子的破坏和破碎不是由一种破坏引起的，而是由两种或两种以上的破坏引起的。A.体积破碎模型的整个颗粒被破坏，破碎的产品大部分是大颗粒

15、尺寸的中等颗粒。随着粉碎过程的进行，这些中间颗粒逐渐被粉碎成细粉成分，冲击粉碎和挤压粉碎都接近这种模式。B.表面破碎模型在破碎的某个时刻，只有颗粒的表面被损坏，并且微粉成分被研磨，这基本上不涉及颗粒的内部。这种情况是一种典型的研磨方式。A.均匀粉碎模型对颗粒施加力，使得颗粒产生均匀的分散损害，并被直接粉碎成微粉。均匀破碎模型只符合结构极其松散的颗粒的破碎。实际的破碎过程通常是以前工作的破碎模型的综合，前者构成过多的成分，而后者形成稳定的成分。通过体积粉碎获得的粉碎产品的粒度分布不同于通过表面粉碎获得的粉碎产品的粒度分布。体积粉碎后，粒径变窄且集中，但细颗粒的比例很小。表面破碎后，细颗粒较多，但粒度分布范围较宽，即粗颗粒较多。第二部分粉碎设备一、破碎设备的分类根据破碎机械的结构特点，破碎设备可分为五类：锤式破碎机：该机器利用高速旋转锤的冲击来破碎物料。它结构简单，操作方便，价格低廉，适应性广，除了水分含量高的饲料外，几乎可以粉碎所有的饲料。如高淀粉含量的谷物、高含油量的糕点、高纤维含量的贝壳和秸秆等。目前，该机型在国内外饲料厂广泛使用。爪式破碎机：主要利用冲击和剪切