飼料原料的清理

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　　一、清理的目的與要求

　　在進入飼料廠的原料中，可分為植物性原料、動物性原料、礦物性原料和其他小品種的添加劑。其中動物性原料(如魚粉、肉骨粉)，礦物性原料(如石粉、磷酸氫鈣)以及維生素，藥物等的清理已在原料生產過程中完成，一般不再清理。飼料廠需清理的主要是谷物性原料及其加工副產品。糖蜜、油脂等液體原料的清理則在管道上放置過濾器等進行清理。

　　飼料谷物中常夾雜著一些沙土、皮屑、秸桿等雜質。少量雜質的存在對飼料成品的質量影響大。由于成品飼料對含雜的限量較寬，所以飼料原料清理除雜的目的，不單是為了保證成品的含雜不要過量，而是為了保證加工設備的安全生產，減少設備損耗以及改善加工時的環境衛生。

　　飼料加工廠常用的清理方法有兩種：

　　篩選法：用以篩除大于及小于飼料的泥沙、秸桿等大雜質和小雜質。

　　磁選法：用以分除各種磁性雜質。

　　此外，在篩選以及其他加工過程中常輔以吸風除塵，以改善車間的環境衛生。

　　二、篩選

　　1.篩面的結構

　　篩選是根據物料與雜質的粒度大小不同而進行分離的一種操作。篩選時小于篩孔的物料穿過篩孔為純凈物料(篩下物)，大于篩孔的雜質不能通過篩孔而被清理出來(篩上物)，兩者或相反。飼料廠常用的篩理設備有圓筒(或圓錐)初清篩、粉料初清篩和平面回轉分級篩。

　　(1)柵篩,設在投(下)料口處的柵篩是清理原料的第一道防線，其主要作用是初步清理原料中的大雜物，保護后序設備和工人安全。柵篩的間隙是根據物料幾何尺寸而定。玉米等谷物原料應為30mm左右，油餅粕應為40mm左右。同時應保證柵篩有一定強度，通常用厚3mm，寬2cm的扁鋼或Ф10mm的圓鋼焊成。應將其固定在投(下)料口上，并保證有8～10°的傾角，以便于袋中物料傾出，減少工人的勞動強度。

　　汽車卸料的柵篩由厚4mm，寬5cm鋼板制作。

　　(2)沖孔篩，沖孔篩又稱篩板，通常是在薄鋼板(黑鐵皮)或鍍鋅鐵板(白鐵皮)上用沖模沖出篩孔制成。篩孔的形狀有圓形、圓頭長形、三角形等數種，如圖3-7所示。篩面的厚度一般取決于篩孔的大小，篩孔小的篩面其厚度較薄，篩孔大的或受磨損劇烈的篩面應適當加厚，以使篩面有足夠的強度。過厚的篩面，篩理時篩孔易于堵塞，過薄則強度不夠，一般篩面的厚度為0.5～1.5mm。

　　(3)編織篩面,編織篩面可由金屬絲(如鋼絲、鍍鋅鐵絲等)、化學合成絲編織而成。編織篩的篩孔有長方形、方形兩種。編織篩面所用金屬絲的粗細，根據篩孔大小而定，一般直徑在0.5～1.5mm之間，粉料、粒料均可使用。

　　2.篩分原理

　　采用篩理機械可清除飼料中的雜質，也可進行飼料的分級篩理。篩理是根據物料粒子的粒形、寬、厚等方面的差別，使它們一部分通過篩面成為篩下物，另一部分留于篩面上成為篩上物，從而使飼料與雜質分離，達到去除雜質的目的，或供不同大小、不同形狀的飼料分開，以進行分級處理。

　　采用圓孔篩或方孔篩，可按顆粒寬度不同進行分離。飼料顆粒或雜質的寬度小于篩孔直徑，在篩面上滑動時，寬度小的物料到達孔中時顆粒樹立，頂端向孔下而穿過篩孔，成為篩下物;寬度大于篩孔直徑的物料成為篩上物。選用長孔篩，可按顆粒厚度不同進行分離。厚度小于篩孔厚度的粒料或雜質，在篩面上滑動時，傾斜翻轉而穿過篩孔，成為篩下物，厚度大于篩孔厚度者不能穿過篩孔成為篩上物。對于一些特別長的繩頭、秸草等柔性雜質在篩理時會掛在篩孔上，一般要由人工及時除去。

　　從物料過篩狀況的分析中可得出篩理的必要條件是：顆粒在篩面上要有相對滑動;應過篩的顆粒要有機會接觸到篩孔;如按寬度分離，則必須使欲過篩的顆粒直立起來進入篩孔;如按厚度分離，則必須使欲過篩的顆粒順延篩孔長度，側過身來進入篩孔。

　　將以上篩理必要條件歸結為篩理三要素：①物料和篩面有相對運動;②需過篩物和篩面接觸;③有合適的孔形和尺寸。

　　3.篩面的開孔率

　　開孔率指篩面上篩孔總面積占有效篩理面積的百分率。其計算公式如下：

　　K=A2/A1 × 100%

　　式中：K—開孔率(%)

　　A2—有效篩理面積(m2)

　　A1—篩孔總面積(m2)

　　開孔率越大，物料過篩的機會越多，篩理效率就越高。篩孔合理的排列形式，可以縮小孔間距，增大篩孔總面積，提高開孔率。

　　圓形篩孔的排列方法，有正方形排列和三角形排列兩種，通過計算，在篩孔大小相同的情況下，三角形排列較正方形排列好，它具有較高的開孔率，并能保證篩面各方向強度的均一性。

　　4.飼料廠常用的清理設備

　　⑴圓筒初清篩

　　國內目前使用較為普遍的是TCQY系列圓筒初清篩。其廣泛應用于飼料廠、糧食加工廠、糧食立筒庫及其他行業的原料接受清理。主要用于清除大的雜質如稻草、麥桿、麻繩、紙片、土塊、玉米葉、玉米棒等雜物，以改善車間環境，保護機械設備，減少故障或損壞。該系列根據圓筒直徑大小不同有5個產品，生產能力從10t/h到80t/h。本系列具有產量高、動力消耗少、結構簡單、占地面積小、易于安裝維修、調換篩筒方便等特點。

　　該系列初清篩主要由沖孔圓形篩筒、清理刷、傳動裝置、機架和吸風口等部分組成。工作時原料由進料口經進料管進入篩筒內部，篩筒旋轉時，穿過篩筒的篩下物從出口流出，通不過篩筒的大雜質在圓筒篩內部的導向螺帶作用下，被引至位于進口通道下方的大雜口排出機外。導向螺帶不僅有助于排出大雜廢棄物，并且起到阻止物料同篩上物流出的作用。上設吸風口可與中央吸風系統連接，防止塵土飛揚，清理刷可以清理篩筒，防止篩孔堵塞。沖孔圓篩是主要工作部件，由主軸呈懸臂狀支撐。整篩筒分前后兩段，靠近軸端的半段多用20mm×20mm方形孔，可使粒料較快地過篩;而靠近出雜口的段常用13mm×13mm的較小方形篩孔，以防止較大雜質穿過這段篩孔而混入谷物中去。

　　(2)圓錐粉料清理篩

　　圓錐粉料清理篩主要用于飼料廠粉狀原料如米糠、麩皮、魚粉等原料的清理，可有效的分離混雜于粉狀副料中的秸桿、石塊、紙片、結團物的大雜，以使物料能順利地通過其他設備，有效的保證后段加工設備及輸送設備的正常工作。該機還可用于混合后的物料的篩理，打碎和清除團狀物料，以保證配合飼料的質量。國內生產的圓錐粉料篩為SCQZ系列

　　圓錐粉料篩由篩體、轉子、篩筒和傳動等部件構成。篩體包括進料斗、篩箱、操作門、出料口和端蓋等組成。其中轉子是主要工作部件，它是由打板、刷子、托架、主軸及喂料螺旋等組成。主軸上裝有托架，托架的頂端有打板和清理刷。打板與主軸以一定傾斜角安裝。打板和刷子與篩筒內表面的間隙可通過調節螺栓予以調節。主軸頂端安裝有喂料螺旋，將來料強制推入篩內。篩筒由兩片曲成半圓的沖孔篩板組成，由壓條和螺栓連接成圓錐體篩筒并固定在箱體內的固定圈上。

　　圓錐清理篩是連續工作的，當喂料螺旋將需清理的粉料強制推入篩筒后，粉料受到螺旋打板的沖擊作用使粉料中的結團物料打碎，同時，粉料在打板的推動下與打板一起繞篩筒內表面作圓周運動。在打板的壓力和物料離心力的作用下，小于篩孔尺寸的粉料迅速穿過篩孔，從出料口排出，雜質則成為篩上物在傾斜打板的作用下向大雜出料口方向移動，最后由排雜口排出。

　　SCQZ型圓錐形粉料篩，其打板傾角一般為5°～8°。機型大的取大值，小的取小值。轉子以轉速300～400 /分運轉，機型大時轉速小。圓錐形粉料篩運轉平穩，占地面積小，能有效的將粉料中含有的石塊、紙片、秸桿等清理出去，但原料中含有的繩頭、葉片等長形柔性雜質易纏繞于進料螺旋中心軸上，工作中應及時去除。

　　(3)回轉振動分級篩

　　回轉分級篩主要用于飼料廠的粉狀物料或顆粒飼料的篩選和分級，也可用于飼料廠原料的初清，以及大、中型飼料廠二次粉碎后中間產品的分級。該機采用偏重平衡法，使篩體運動過程中水平方向的慣性力得到完全平衡，因而振動小，噪聲低。由于該機綜合了圓運動、橢圓運動和往復直線運動的優點，并設有篩面清理裝置，因而該機具有產量大、篩分效率高、能耗小、操作簡單等特點。回轉分級篩主要由機架、驅動裝置、篩箱、尾部支撐機構等部件構成。

　　物料從進料口集中進入篩體，在進口篩體圓周運動的作用下，使物料迅速分布在整個篩面上，并產生自動分級，物料在進料端運動軌跡為橫向橢圓(橢圓長軸沿篩寬方向);隨著物料的運動，其運動軌跡逐漸由橫向橢圓變為圓、縱向橢圓，最后在出料口物料作近似往復直線運動 。物料在運動過程中產生自動分級，使料層下面粒度較小的物料迅速過篩，而上面粒度較大的物料則向出料端運動。隨物料向出料口移動，篩體由圓周運動向往復直線運動轉化，從而使大于篩孔尺寸的顆粒迅速向出料口方向移動，直到排出機外，完成物料的整個篩分。

　　三.磁選

　　利用磁場的吸力分離磁性雜質的方法，稱為磁選。

　　在飼料原料中所夾雜的磁性雜質，如鐵、鈷、鎳等金屬碎塊以及磁鐵礦礦砂等。在飼料生產中一般只按除強磁性雜質的要求選用磁選設備。

　　(一)磁鐵

　　磁選設備的主要工作構件是磁鐵，根據產生磁場的方法不同，磁鐵可分為電磁鐵和永久磁鐵兩大類。

　　電磁鐵一般用剩磁較小的“軟鐵”做鐵芯，在鐵芯的外面繞以線圈而成。當線圈通電時，兩端產生磁性而形成磁極，電磁磁選設備可以產生較強的磁場，但是電磁磁選機的設備費用較貴，需產生直流電源的整流器等附屬設備，并隨著電流的消失，電磁鐵的磁場退到接近于零;設備維修費用也較高。所以現較少使用電磁磁選設備。

　　近年來，隨著優質磁性材料的研究與開發，新型材料所制成的永久磁鐵有了很大發展。新型材料制成的永久磁鐵已能滿足飼料廠除雜的要求，而且使用方便，不易退磁，不需要激磁電力，價格便宜,維修費用低。目前大多使用永磁磁選設備。

　　(二)永久磁鐵的磁化原理

　　當磁鋼被磁化時，其磁感應強度B隨著磁場強度H(磁化電流)的增加沿曲線從0向飽和極限BM增長。當磁場強度增加，磁感應強度不再增加時，停止增加磁化電流，并下降到零，而磁鋼的磁感應強度沿上部曲線從BM降到B。當磁化電流降到零時，磁鋼仍保留著磁性B。這種磁性叫剩磁強度，又稱為剩磁。為了使磁鋼的磁感應強度降到零，即完全消磁，必須反向磁化。當磁場強度反向增加到-He時，磁鋼的磁性才能完全退磁，使磁鋼完全退磁的磁場強度稱為矯頑磁力。如繼續增加反向電流則進行反向磁化。隨反向電流的增加，反向磁感應強度增加。當反向電流達到一定值后，磁感應強度增加到反向最大-BM。如果將磁場強度降到零，則磁感應強度從下部曲線降到-B0，為反向剩磁值。若二次改變電流方向，并逐步增大，則磁感應強度也可達到先前的BM值。如果循環重復磁化，磁感應強度按磁滯回路的封閉曲線變化。

　　永久磁鐵就是利用磁感應強度滯后磁場強度(電流)的原理而在生產實踐中應用的。磁滯回路也稱為磁鐵的特征。在磁選中主要利用的是剩磁強度B和矯頑磁力He。剩磁強度越大，說明磁鐵的吸力越大，除雜能力越強。而矯頑磁力越大，則磁鐵的退磁越強，使用壽命越長。所以，在選擇磁鋼材料時，應選擇剩磁和矯頑磁力較大的材料。

　　(三)磁選設備

　　1.篦式磁選器，它常安裝在粉碎機、制粒機喂料器和料斗的進料口處，磁鐵呈柵狀排列，磁場相互疊加 ，強度高。磁鐵柵上放置導流柵，起導流和保護磁鐵的作用。當物料通過磁鐵時，物料中的磁性金屬雜質被吸住，定期人工清除。柵式磁選器的缺點是：磁鐵柵的磁場作用范圍有限，兩柵棒中心磁力弱，磁性金屬雜質可能未被吸住而通過，此外，磁鐵柵經常處于摩擦狀態，退磁較快，吸附的鐵雜物對物料流也有阻礙作用。但該磁選器結構簡單，使用方便，主要用在粉碎機、制粒機等主要工作設備的進料口處。

　　永磁筒磁選器由內筒和外筒兩部分外筒與溜管磁選器一樣,通過上、下法蘭連接在飼料輸送管道上，內筒即磁體，它由若干塊永磁鐵和導磁鐵板組成而成，即用銅螺釘固定在導磁板上。磁體外部有一表面光滑而耐磨的不銹鋼外罩，并用鋼帶固定在外面門上，清理磁體吸附的鐵質時可打開外筒門上，清理磁體吸附的鐵質時可打開外筒門，使磁鐵轉到筒外。

　　永磁筒與溜管連接在一起，當顆(粉)狀物料和混入物料中的磁性雜物，由進料口落到內筒頂部的圓錐體表面，向四周散開，隨后沿磁體外罩表面滑落，由于鐵質比重大，受到錐體表面阻擋之后彈向外筒內壁，在筒壁反力及重力作用下，沿著磁力線方向下落，故易被磁體吸住，而非磁性物料則從出料口排出，從而完成物料與鐵雜質的分離。

　　永磁筒的磁芯一般由新近研制的稀土永磁材料制成,磁感應強度可達200～380mT,壽命可達 6～8年。由于其具有結構簡單，除鐵效率高，不占場地，無須動力等優點，所以被飼料廠，糧油加工廠普遍采用。

　　來源：飼料機械與加工