环模秸秆颗粒机是生物质燃料颗粒生产工艺的关键设备，而环模是环模秸秆颗粒机工作的心脏部件，也是环模秸秆颗粒机最易磨损的零件之一。研究环模失效的原因，改善环模的使用条件，对提高产品质量和产量，降低能耗(制粒能耗占整个车间总能耗30％～35％)，减少生产成本(环模损耗一项费用占整个生产车间的装修费25％～30％ 以上)等方面影响极大。

1.环模颗粒机工作原理

环模是由电动机经减速器带动旋转的，安装在环模内的压辊不公转，但因与转动着的环模摩擦(通过压实物料)而自转。进入压制室的调质好的物料被撒料器均分于压辊之间，被压辊钳人、挤压，并通过环模模孔连续地挤压成形，形成柱状颗粒并随着环模圈回转，由固定安装在环模外面的切刀切成一定长度的颗粒生物质燃料颗粒。环模与压辊在任何接触点的线速度都相同，其全部压力都被用于制粒。环模在正常工作过程中，始终存在着与物料间的摩擦作用。随着生产物料量的增加，环模逐渐磨损，并最终导致失效。本文拟对环模失效原因进行分析，从而对环模的制造、使用条件提出建议。

2.环形模具失效原因分析

 从环模实际失效现象来看，可分成3类。第一类：环模工作一段时间后，出料各小孔内壁磨损，孔径增大，所生产的颗粒生物质燃料颗粒直径超过规定值而失效；第二类：环模内壁磨损后，内表面凹凸不平严重，使生物质燃料颗粒流动受阻，出料量下降而停止使用；第三类：环模内壁磨损后，使内径增大，壁厚减小，同时出料小孔内壁也随着磨损，使各出料小孔间的壁厚不断减薄，因而结构强度下降，在出料小孔的直径增大到允许的规定值之前(即出现第一类失效现象之前)，在最危险的截面上首先出现裂纹并不断扩大，直到裂纹延伸到较大的范围而导致环模失效。产生上述3种失效现象的实质性原因，归纳起来，首先是磨粒磨损，其次是疲劳破坏。

2-1 磨粒磨损

磨损原因很多，分为正常磨损、不正常磨损。正常磨损原因主要有物料的配方、粉碎粒度、粉料的调质质量等。正常磨损情况下环模出现轴向均匀磨损，导致环模模孔变大，壁厚变薄。不正常磨损主要原因：压辊调得太紧，与环模间隙小，互相磨损；撒料器角度不好，导致分配物料不均匀而部分先磨损；模内掉进金属而磨损。这种情况下，环模多出现不规则磨损，多为腰鼓形。

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原料粒度原料粉碎细度要适中均匀，因为原料粉碎细度决定着生物质燃料颗粒组成的表面积，粒度越细，表面积越大，物料吸收蒸汽中水分越快，有利于进行调质与颗粒成形。原料粒度过粗，会增加压模的磨损，并造成生产率下降，能耗增大。一般要求原料粉碎后要能全部通过8目筛面，25目筛上物不得大于35％。对粗纤维含量高的物料，添加一定量的油脂，在制粒过程中，可以减少物料与环模之间的摩擦力，有利于物料通过环模，且成形后颗粒外观较光滑。环模秸秆颗粒机

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 原料含杂情况物料中含砂及铁杂质过多，会加快压模的磨损，所以，原料清杂工作十分重要。目前，大多数生物质燃料颗粒厂对清除原料中铁杂质较为重视，因铁质物质对压模、压辊乃至设备会造成强烈的破坏。而对砂石类杂质的清除却不重视。这一点应引起环模秸秆颗粒机用户的注意