По каким причинам брикетировочная машина не прочная?

Брикетировочная машина предназначена для прессования сырья в прочные брикеты высокой плотности и прочности. Однако в условиях реального производства многие пользователи обнаруживают, что брикеты недостаточно прочны и легко распадаются при погрузочно-разгрузочных работах, хранении и транспортировке. Эта проблема не только снижает качество продукции, но и увеличивает потери материала и эксплуатационные расходы. 

Причины, по которым брикетирование не является прочным

Часть 1: Причины, по которым готовые брикеты не прочны

Если брикеты легко распадаются, это почти всегда связано с одной из трёх ключевых причин: сырьем, состоянием/настройками машины или технологическим процессом.

A. Проблемы с сырьем («ингредиенты»)

Это наиболее частая причина непрочных брикетов.

Неправильная влажность: Это причина номер один.

Слишком влажный (>12–15%): Избыточная влага превращается в пар внутри матрицы. Этот пар создаёт высокое давление, которое может привести к трещинам или даже небольшим взрывам брикета на выходе из машины. Готовый брикет будет непрочным и иметь шероховатую, изломанную поверхность.

Слишком сухой (<6–8%): Материал не будет текучим и не будет должным образом уплотняться. Лигнину (природному связующему веществу в биомассе) требуется небольшое количество влаги для пластификации и эффективного связывания. Из-за чрезмерной сухости брикет получится рыхлым и плохо сформированным.

Идеальный диапазон: Для большинства видов биомассы (например, опилок) идеальная влажность составляет от 8% до 12%.

Неправильный размер частиц:

Слишком крупный: Крупные частицы создают пустоты (воздушные карманы) внутри брикета, что приводит к его хрупкости. Они не уплотняются равномерно, в результате чего изделие легко ломается.

Слишком мелкий (например, пыль): Хотя это лучше, чем слишком крупный, очень мелкий порошок иногда может захватывать воздух и может потребовать более высокого давления или определённого соотношения связующего для формирования прочного брикета.

Идеальный размер: Как правило, для шнековых прессов размер частиц должен быть менее 5-6 мм. Ключевым фактором является постоянный, однородный размер.

Низкое содержание лигнина или недостаток связующего:

Лигнин — это природный полимер, содержащийся в древесине и биомассе, который плавится под действием высокой температуры и давления, действуя как природный клей. Такие материалы, как опилки, богаты лигнином.

Материалы с низким содержанием лигнина (например, рисовая шелуха, некоторые виды трав) или материалы, не являющиеся биомассой (например, угольная пыль, древесный уголь), сами по себе плохо связываются. Для их связывания требуется добавление внешнего связующего вещества (например, крахмала, патоки или глины).

Чистота материала:

Загрязнения, такие как песок, почва, камни или металл, нарушают процесс прессования, создают слабые места и серьёзно повреждают компоненты пресс-формы (особенно шнек и матрицу).

B. Проблемы, связанные с пресс-формой («Оборудование»)

Если ваш материал идеален, проблема кроется в самой пресс-форме.

Неправильная температура:

Слишком низкая: Если нагревательные кольца пресс-формы недостаточно горячие, лигнин в биомассе не расплавится должным образом. Без активации этого «клея» брикет будет рыхлым и рассыпчатым.

Слишком высокая: Избыточный нагрев может привести к обугливанию или сгоранию материала. Пережженный материал хрупкий и не обладает связующей способностью. Это также может привести к накоплению углерода внутри матрицы, вызывая закупорку.

Идеальная температура: она варьируется в зависимости от материала, но часто находится в диапазоне от 280°C до 380°C (от 530°F до 715°F).

Недостаточное давление:

Вся задача машины — создавать огромное давление. Если давление слишком низкое, частицы не будут достаточно плотно прижаты друг к другу для соединения. Это часто вызвано износом деталей.

Изношенные компоненты:

Винтовой движитель (шнек): Это основная изнашиваемая деталь. В процессе работы его края изнашиваются. Изношенный шнек не может продвигать материал с достаточной силой, что резко снижает давление внутри матрицы.

Формовочный штамп/пресс-форма: Внутренняя часть матрицы также со временем изнашивается, особенно коническая часть. Это увеличивает внутренний диаметр, что снижает степень уплотнения и приводит к получению менее плотного и менее прочного брикета.

C. Проблемы эксплуатации (далее «Техника»)

Иногда материал и машина в порядке, но их использование неправильное.

Нестабильная скорость подачи:

Слишком быстрая подача: Перегрузка машины не позволяет материалу находиться в зоне нагрева достаточно времени для достижения необходимой температуры. Это приводит к плохой активации лигнина и потенциальному засорению.

Слишком медленная подача: Недостаточная подача материала означает, что шнек не может создать необходимое противодавление для надлежащего уплотнения.

Неправильный запуск:

Машине необходимо дать предварительно нагреться до заданной температуры перед загрузкой материала. Загрузка в холодную машину всегда приводит к получению брикетов низкого качества и может привести к застреванию.

Быстрое охлаждение:

Брикеты очень горячие и находятся под внутренним напряжением на выходе из матрицы. При слишком быстром охлаждении (например, вентилятором или водой) в них могут образоваться трещины от термических напряжений, что сделает их хрупкими. Охлаждение следует проводить постепенно.

Часть 2: Причины, по которым машина сама по себе «несильна» (недостаточно мощна или выходит из строя)

Если проблема связана с производительностью или целостностью конструкции станка, вот вероятные причины:

Проблемы с двигателем и блоком питания:

Недостаточная мощность двигателя: Возможно, станок оснащен двигателем, мощность которого слишком мала для обрабатываемого материала.

Падение напряжения: Нестабильное или низкое напряжение электросети приведет к потере крутящего момента двигателя, что приведет к остановке под нагрузкой.

Износ ремней/шестерен: Проскальзывание клиновых ремней или износ шестеренок редуктора означает, что мощность двигателя не передается эффективно на шнек.

Механическая блокировка:

Посторонний предмет (металл, камень) или слишком влажный/крупный материал застрял внутри цилиндра или матрицы, что привело к остановке станка или срабатыванию защиты от перегрузки.

Низкое качество сборки:

Рама станка изготовлена из тонкой стали или имеет слабые сварные швы, которые могут треснуть или погнуться под огромным давлением и постоянной вибрацией во время работы.

Недостаточное техническое обслуживание:

Отсутствие смазки подшипников и редукторов приводит к чрезмерному трению и нагреву, что приводит к преждевременному выходу из строя и потере мощности.

Ослабленные болты и крепёжные элементы могут стать причиной перекоса и возникновения структурных напряжений.

Контрольный список устранения неполадок при работе со слабыми брикетами

Начните с самых простых и распространённых проблем:

✅ Проверьте влажность: используйте влагомер. Содержание влаги в вашем сырье составляет 8–12%?

✅ Проверьте температуру: полностью ли машина предварительно прогрета до рекомендуемой температуры для вашего материала?

✅ Проверьте внешний вид брикета: имеет ли он гладкую, слегка блестящую поверхность (хорошо) или она треснутая и матовая (плохо)?

✅ Проверьте размер частиц: равномерно ли измельчен материал до нужного размера?

✅ Следите за скоростью подачи: обеспечивается ли равномерная и постоянная скорость подачи материала в машину?

✅ Проверьте изнашиваемые детали: когда вы в последний раз проверяли или меняли шнек и матрицу? Если вы произвели много тонн брикетов, эти детали, вероятно, изношены.

Брикетировочная машина производит некачественные брикеты, если такие ключевые факторы, как свойства сырья, состояние машины и рабочие параметры, не согласованы должным образом.

Понимание причин низкой прочности брикетов необходимо для повышения производительности оборудования и обеспечения эффективного производства. К распространённым факторам относятся несоответствующая влажность сырья, недостаточное давление, неправильный выбор связующего, износ компонентов оборудования и неправильные рабочие параметры.