Как выбрать матрицу для гранулятора

Матрица - это ключевой элемент при формировании гранул, напрямую влияющий на плотность, выход, энергопотребление и срок службы оборудования. Правильный выбор матрицы повышает производительность, снижает энергозатраты и сокращает обслуживание. Из-за множества вариантов и разного качества легко ошибиться. Ниже мы выделим ключевые факторы, которые помогут вам принять обоснованное решение.

Основные функции и типы матриц грануляторов

Матрица гранулятора (также называемая пресс-матрицей, кольцевой или плоской матрицей) является важнейшей частью производства гранул. Она имеет отверстия, через которые материал прессуется роликами в компактные гранулы. Матрицы делятся на два основных типа:

Кольцевая матрица: используется для крупномасштабного непрерывного производства. Материал прессуется с обеих сторон кольца, гранулы выходят изнутри наружу или снаружи внутрь.

Плоская матрица: применяется при маломасштабном периодическом производстве. Материал прессуется сверху, гранулы выходят сверху вниз.

Ключевые параметры, которые важно знать

Выбор матрицы - это не только цена. Важно учитывать материал, размер отверстий, степень сжатия и технологию производства. Эти параметры напрямую влияют на качество гранул и эффективность производства.

Материал и срок службы

Материал матрицы влияет как на стоимость, так и на срок службы. Также влияет на стабильность производства. Твердость, влажность и уровень примесей в сырье влияют на износ матрицы.

Углеродистая сталь (например, Q235)

Низкая стоимость, но быстро изнашивается. Подходит для малой производительности, где срок службы не критичен.

Легированная сталь (например, 40Cr, 20CrMnTi)

Повышенная прочность, твердость и износостойкость за счет добавок хрома, марганца и титана. Самый распространённый выбор.

Нержавеющая сталь (например, 3Cr13, 4Cr13)

Отличная устойчивость к коррозии, подходит для агрессивных материалов (например, корма, органические удобрения), но дороже и немного мягче, чем легированная сталь.

Специальные сплавы (например, с высоким содержанием хрома или на основе никеля)

Разработаны для условий с высоким износом или коррозией. Долгий срок службы и высокая эффективность, но высокая стоимость. Используются на промышленных линиях или для специфических материалов.

Данные основаны на отзывах и стандартах термообработки, приведены для справки. Фактический срок службы зависит от конструкции и материалов матрицы.

Совет по выбору

Матрицы из карбида вольфрама служат дольше, чем из легированной и нержавеющей стали, но значительно дороже. Для производства кормов и биомассы подойдут матрицы из легированной или нержавеющей стали как более выгодный вариант.

Размер и форма отверстий

Форма отверстий влияет на плотность, твердость, гладкость гранул и скорость формования. Размер отверстий определяет размер гранул; для разных продуктов требуются разные размеры:

Цилиндрические отверстия: создают однородные по размеру и форме гранулы, часто используются для кормов.

Конические отверстия: снижают трение и увеличивают плотность, подходят для биомассы и древесных гранул.

Ступенчатые отверстия: сочетают свойства цилиндрических и конических, повышая качество и снижая энергопотребление.

Меньшие отверстия не всегда лучше. Волокнистые материалы могут засорять маленькие отверстия. Крупные отверстия снижают стабильность и усложняют формование. Важно найти баланс между сырьём и производственными потребностями.

Кроме размера отверстий, плотность отверстий также влияет на эффективность и качество гранул. Чем выше плотность, тем выше эффективность, но может увеличиться износ и неравномерное давление.

При выборе матрицы учитывайте размер отверстий и степень сжатия для получения качественных гранул и долговечности матрицы.

Степень сжатия

Степень сжатия - это отношение эффективной длины (L) отверстия к его диаметру (D). Она определяет, насколько сильно сжимаются гранулы в матрице, влияя на их плотность, твердость и стабильность.

Хотя формула степени сжатия одинакова, определение эффективной длины (L) отличается у плоских и кольцевых матриц из-за конструктивных различий.

На практике как слишком низкое, так и слишком высокое значение степени сжатия может вызвать проблемы.

Слишком низкое: Гранулы рыхлые, плохо формируются, увеличивается расход сырья.

Слишком высокое: Затруднён выход гранул, повышенная нагрузка на оборудование, увеличивается энергопотребление.

Правильный выбор степени сжатия обеспечивает плотность, прочность и эффективность, а также продлевает срок службы матрицы и оборудования.

Рекомендуемая таблица степени сжатия:

Процесс производства

Производственный процесс матрицы напрямую влияет на её точность, прочность, износостойкость и срок службы. Основные методы:

Сверление: базовая обработка отверстий, средняя точность.

Глубокое сверление: повышает прямолинейность отверстий и снижает трение.

Вакуумная цементация (нитрирование): насыщает поверхность углеродом (или азотом), создавая твёрдый слой с высокой износостойкостью.

Закалка и отпуск: термообработка для достижения оптимальной твёрдости, прочности и пластичности.

Качественные матрицы сочетают глубокое сверление, вакуумную цементацию и точную шлифовку. При выборе матрицы обращайте внимание на точность отверстий, твёрдость поверхности, износостойкость и термообработку - это обеспечит высокую производительность и долговечность.

Как быстро оценить качество матрицы

Правильный выбор матрицы влияет на формирование гранул, стабильность оборудования и затраты на обслуживание. Вот что важно проверить перед покупкой:

Совместимость с оборудованием

Матрица должна точно соответствовать вашему гранулятору, особенно по посадочным размерам - отверстию под вал, шпоночному пазу и отверстиям позиционирования. Несовпадение может привести к проблемам с установкой и повреждению шпинделя.

Совет: Укажите модель машины, размеры старой матрицы или отправьте фото перед покупкой, чтобы подобрать точное соответствие.

Чистота и точность отверстий

Точность и гладкость отверстий влияют на выход гранул. Качественные матрицы имеют чистые, гладкие и ровные отверстия без заусенцев. Грубые отверстия вызывают засоры, плохую форму и низкий выход.

Быстрая проверка: Посветите на поверхность матрицы - если отражение равномерное, а внутренняя поверхность блестит, это признак хорошей обработки.

Процесс термообработки

Износостойкость и срок службы зависят от правильной термообработки. Матрицы с пятнами, чернотой или жёлтизной могут быть некачественно обработаны - это ускорит износ, трещины и деформацию.
Правильно обработанные матрицы имеют равномерный серый или металлический блеск без следов ожогов.

Проверка плоскости

Матрица должна быть ровной и без деформаций. Кривая матрица вызывает вибрации, шум или заклинивание оборудования.

Совет: Положите плоскую матрицу на ровную поверхность и проверьте прилегание. Кольцевую - прокрутите по краям, чтобы выявить биение или деформацию.

Эти простые проверки помогут вам выбрать качественную матрицу и снизить риски.

Рекомендуемые надёжные бренды

Теперь, когда вы знаете параметры и советы по выбору матрицы, важно определиться с брендом. Надёжный производитель снижает риски. Вот список ведущих брендов и их преимущества:

• CPM (США) | Высокая производительность и стабильность в сериях CL и Master.
• Bühler (Швейцария) | Серия Kubex отличается высокой энергоэффективностью и производительностью.
• Andritz (Австрия) | Серия FeedMax G хорошо работает с разными материалами.
• Amandus Kahl (Германия) | Эффективна для плотных и труднопрессуемых материалов.
• Zhengchang (Китай) | Серия SZLH отличается надёжной и сбалансированной работой.
• Muyang (Китай) | Выгодные по цене матрицы с хорошими характеристиками.
• Yida (Китай) | Уделяет внимание точности и долговечности кольцевых матриц.
• Liyang Machinery (Китай) | Широкий ассортимент и возможность кастомизации.

Выбирая матрицу, учитывайте материал, объём производства и бюджет. Уточните у поставщика материал, степень сжатия, процесс производства и послепродажную поддержку, чтобы сделать правильный выбор.

Справочник по выбору матрицы