平模挤压造粒机的原理及特点介绍

平模挤压造粒机是一种基于干法挤压成型技术的高效造粒设备。其工作原理的核心是通过两个相对旋转的部件（压辊与平模）对粉状物料施加巨大的压力，使其强制通过模具上的特定孔型，形成密实的颗粒。

整个过程通常可以分解为以下几个步骤：

1. 喂料与预压缩：均匀的粉状混合原料通过喂料器送入造粒室内，落在水平的圆盘形模具（平模）上。旋转的压辊首先对物料进行预压缩，排出部分空气。

2. 挤压成型：

   • 设备的核心工作部件是平模和压辊。平模是一个静止的、布满精密圆柱形或特定形状通孔的厚重钢制圆盘。在平模上方，装有2-4个可自由旋转的压辊（通常为锥形或轮胎形）。

   • 当主轴驱动压辊架旋转时，压辊在摩擦力作用下绕自身轴线自转，同时沿平模表面作圆周运动。

   • 压辊以其巨大的线压力（通常可达数吨），将平模上的粉料强行挤压通过下方的模孔。

3. 成型与切断：物料在通过狭小的模孔时，承受极高的压力和摩擦力，产生以下变化：

   • 粒子重排：物料颗粒间的空隙被极大压缩。

   • 塑性变形：在压力作用下，颗粒发生塑性变形和流动，相互嵌入。

   • 分子间力增强：部分物料可能产生轻微升温，促使某些成分（如木质素、淀粉）软化或产生黏性，加强了粒子间的结合力（主要是物理作用，而非化学反应）。

   • 挤出的连续圆柱状条料在模孔下方被随动的切刀切断，形成长度均匀的颗粒。

4. 出料：成型后的颗粒从机器底部排出，完成整个造粒过程。

关键点：整个过程中无需外部添加水分或粘结剂（干法），颗粒的成型主要依靠物料自身的物理特性和高压作用。

平模挤压造粒机特点

一、 主要优点

1. 适应性强，配方灵活：

   • 对原料含水量要求宽泛（通常要求极低，一般在5%-15%），能处理许多难以用湿法或热法加工的物料，如草炭、有机物、轻质碳酸钙、矿物肥料等。

   • 配方中可添加高比例的纤维类、低容重或不易粘合的原料。

2. 干法生产，无需干燥：

   • 生产过程无需蒸汽、水或液体粘结剂，节省了后续庞大的干燥设备和能耗。

   • 成品颗粒含水量基本等于进料含水量，避免了干燥过程对热敏性物料（如某些微生物菌剂、酶制剂）活性的破坏。

3. 颗粒形状独特，密度高：

   • 生产的颗粒为圆柱状，截面尺寸由模孔直径决定，长度可调。

   • 颗粒密度大、强度高、溶解速度相对可控（取决于压缩比），在水中能保持形状一段时间后崩解，适用于需要缓释或保持结构的产品。

4. 投资与运行成本较低：

   • 由于工艺流程简短（混合→造粒→筛分），无需锅炉、干燥机、冷却机等配套设备，整条生产线投资相对较小。

   • 能耗主要来自挤压过程的电机驱动，综合能耗通常低于需要干燥的湿法工艺。

   • 结构相对简单，操作维护方便。

5. 环保无污染：

   • 无废水、废气（高温蒸汽）排放，生产环境清洁。

二、 局限性

1. 产量相对较低：与大型环模造粒机相比，同等功率下的单机产量通常较低，更适合中小规模生产。

2. 模具与压辊磨损：加工高硬度或高磨蚀性物料时，模具和压辊的磨损较快，更换成本是主要运行维护费用。

3. 颗粒表面光洁度：生产的颗粒表面不如湿法光滑，有时会有轻微的“起鳞”现象。

4. 对原料细度有要求：原料需要预先粉碎到一定的细度（如80-120目），才能保证成型质量和模具寿命。

5. 工作噪音与振动：挤压过程中会产生较大的噪音和振动，需要良好的设备基础设计和隔音减振措施。

主要应用领域

• 有机肥料/生物有机肥造粒：特别适合将发酵后的有机废弃物、秸秆、禽畜粪便等制成颗粒肥。

• 饲料行业：用于生产反刍动物（如牛、羊）的舔砖、特种饲料或某些原料的预处理。

• 化工与矿产：生产脱硫剂、催化剂载体、矿物质饲料（如磷酸氢钙）、陶瓷坯料、煤粉成型等。

• 其他：耐火材料、土壤调理剂、烟道气脱硫剂（氧化铁）等粉体的成型。

总结来说，平模挤压造粒机是一种利用高压干法成型技术的设备，以其配方灵活、无需干燥、投资较小和环保的特点，在有机肥、特种饲料及部分化工领域占据重要地位。其选择关键在于物料特性是否适合干法挤压，以及对产量和颗粒外观要求的权衡。