粉碎粒度对粉碎工艺的影响

黄洁

摘要：适宜的粉碎粒度能提高饲料转化率，提高动物生长性能，粉碎粒度一直以来都是动物养殖领域研究和关注的重点。粉碎工艺与粉碎粒度息息相关，两者互相影响，相互决定。本文仅从粉碎粒度的角度出发，分析对粉碎工艺的影响。

关键词：饲料；粉碎粒度；粉碎工艺

粉碎作为饲料加工生产过程（原料的接收与清理、粉碎、配料、混合、制粒、包装）中重要的工序之一，不仅影响着对后面的各工序的生产效率。对产品的营养价值、加工成本、动物的生产性能和空气环境也有所影响。饲料的粉碎粒度、粉碎产量和加工成本等共同决定粉碎工艺的选择。饲料原料的粉碎粒度的大小直接影响粉碎工艺和动物生长性能。在一定范围内。粉碎粒度越小，越能提高动物适口性和生产性能。因此在进行饲料加工时，根据不同品种或不同生理阶段的动物对饲料粒度的要求，采用合理的粉碎设备、设计最佳的粉碎工艺，正确操作粉碎设备，以达到最适的营养效果。本文简述了粉碎粒度对粉碎工艺的影响，并进行分析总结。

1粉碎粒度对粉碎工艺的重要性

饲料粉碎粒度用来表示饲料粉碎后的平均颗粒大小，反映了饲料的粉碎程度。球形颗粒饲料的粒度就是其直径，非球形颗粒饲料的粒度有筛上残留物百分数法、算术平均粒径法和几何平均粒径法等各种表示方法，现测定的方法有两层筛筛分法、四层筛法、八层筛法、十四层筛分法，十四层筛分法测定结果十分精确，但测定和计算较为麻烦，工作量大。因此有研究表明，在精确度可接受的范围内，四层筛法可代替十四层筛分法。

饲料粉碎过程中主要通过锤片线速度、锤筛间隙、锤片厚度与数目、筛片直径、筛片厚度等控制粉碎粒度，反过来，粉碎粒度的不同也影响着这些参数和设备的选择。同样，粉碎粒度决定着一系列的设施设备使用和操作以及工艺流程和方法的确定。可见，确定粉碎粒度是粉碎这一环节的基础，更是整个饲料加工过程中的基石，有着举足轻重的作用。这也使得粉碎环节在加工过程中必不可少、不可代替的主要环节之一。

2粉碎粒度对粉碎工艺的影响

2.1对粉碎机的选择及主要结构的影响

（1）随着科技的进步与发展。适应各种不同功能、地区和市场需求的粉碎机应运而生。不同粉碎粒度和不同种类的饲料原料对粉碎机的要求不一样。选择的粉碎机类型也不一样。

粉碎机一般分为气流粉碎机、机械式粉碎机、研磨粉碎机和超低温粉碎机，在饲料行业的生产中，一般使用机械式粉碎机。根据饲料粉碎粒度可将粉碎机分为粗碎机、中碎机、微粉碎机和超微粉碎机，对粉碎粒度要求较高（粉碎粒度<0.6）的水产饲料应选择微粉碎机或超微粉碎机。根据机械结构特征分为锤片式粉碎机、盘式粉碎机、齿爪式粉碎机、辊式粉碎机、压扁机和碎饼机等。由于锤片式粉碎机结构简单、适应性强、生产效率高被广泛使用，所以在畜禽饲料企业中，一般选择中碎锤片式粉碎机。

（2）每种类型粉碎机的主要结构均不相同。故在本文中仅讨论粉碎粒度对锤片式粉碎机各个结构和参数的影响。

锤片是粉碎物料的主要结构，锤片末端线速度的大小直接影响粒度。早在上世纪六十年代，就有实验表明，锤片末端速度越高，粒度越小。对于粉碎粒度小和韧性较大的原料，最佳的末段线速度为100-110m/s。锤片厚度和数目也与粉碎粒度有关，根据公式：（ε-锤片密度系数；B-粉碎室宽度，m；D-转子直径，m；Z-锤片数目；δ-每个锤片厚度，m）可知当粒度要求越小时，锤片数目越多，厚度越薄，但数目越多，会增加空载能耗，使度电产量降低。

锤筛间隙与粉碎粒度也有关。较小的间隙不易堵塞筛孔，有良好的粉碎效果。一般超微粉碎的锤筛间隙应5-6mm，通常情况下在12-15mm左右。

筛片在粉碎工艺中主要的分级部件。对粉碎粒度、粉碎质量和粉碎效果均有不同程度的影响。现在的筛片都已标准化，不同的孔径都有相应的筛片厚度和开孔率，筛片强度和粉碎粒度的前提下，筛片的开孔率越大越好，厚度越薄越好。一旦将粒度确定下来，筛片的其他参数也都随之确定。孔径则是核心因素，筛孔直径与饲料粒度的关系大体为：平均粒度（mm）=（1/4-1/3）筛孔直径（mm）。饲料的几何平均粒度与同一厚度的筛片孔径存在线性关系，从而可以粗略推导出不同原料时的几何平均粒度，并根据要求的饲料几何平均粒度选择筛片的厚度和孔径。粉碎筛片孔径与粉碎物的几何平均粒径之比随筛片孔径的减小而减小。

粉碎粒度与粉碎机的多个部件或工作参数都着直接或间接的联系，通过了解它们之间的关系，更好地为生产、优化设备和解决实际问题服务。粉碎粒度会影响动物的蛋白质消化率，饲料转化率，日增重，屠宰率等多个经济指标，而这正是企业在行业中立足取得经济效益的根本原因，从而带动相关的各个方向的经济发展，粉碎机的发展也正得益于此。

2.2对吸风系统和输送装置的影响

目前的粉碎机都会配置一套合理的吸风系统，可提高10%-30%的产量并降低被粉碎物的温度。宋勇鑫使用同等规格的筛片对普通粉碎机和超微粉碎机吸风系统进行参数优化实验，结果表明超微粉碎機的风量小于普通粉碎机，但风压大于后者。所以在选择生产粉碎粒度小的产品时，风量要适当减少，但风压不能低，一定要高。原料粉碎后需要将粉碎物输送到配料仓内，锤片粉碎机的排料方式主要有气力输送和机械输送加辅助吸风（螺旋输送机和提升机），机械输送的吸风系统使粉碎室内负压，在一定程度上提高效率。当粉碎成品粒度较小时，选择气力输送系统是当粉碎粒度较小时保证物料连续输送的最恰当的方式，且不易造成污染。总的来说，气力输送能耗大、噪音大、水分损失高，较后者饲料的固定成本稍高。但也有许多研究者对气力输送产生的问题进行了研究。为以后的改进提供了依据。

2.3对粉碎与配料工艺流程的影响

配料工艺和粉碎工艺是密切相关的，在饲料加工的进程中，衍生出两种工艺流程：先粉碎后配料和先配料后粉碎。先粉碎后配料工艺可获得最佳的粉碎效率，控制粒度方便，先配料后粉碎工艺适应性强，不要大量的配料仓。节省占地面积，有利于饲料粒度均一性。两种加工工艺都有自身的有点，但如果生产的产品粒度比较小。谷物原料含量少，蛋白含量高，容易结拱的（如部分水产饲料）可优先选用先配料后粉碎工艺。

2.4对粉碎工艺流程的影响

粉碎阶段的工艺流程可分为一次粉碎和二次粉碎。一次粉碎工艺设备简单。投资成本低，但耗电高。二次粉碎工艺可弥补一次粉碎的缺点。且电耗减少约22%以上，产量提高25%以上，但设备投资成本高。在生产粒度小的饲料（水产饲料）时，应选择二次粉碎工艺，在粉碎前或粉碎后将物料分级，符合粒度要求的将进入下一道工序。否则再回到粉碎机继续粉碎。直到满足要求为止。除此之外，小型饲料厂宜采用一次粉碎工艺，节省加工设备的投资。但在生产过程中要格外注意粉碎机是否破筛，保证合格率。但目前饲料厂越来越规模化，一次工艺也逐渐被二次粉碎工艺取代。

3小结

综上所述，粉碎粒度与整个粉碎工艺流程都有一定的关系，根据合适的粉碎粒度先进行粉碎机的选择和参数的设定，然后确定粉碎工段的工艺流程及粉碎与配料工段的工艺流程。进行正确合理的粉碎工艺设计，要了解不同生理阶段和不同种类动物的最佳粉碎粒度，结合选定粉碎机的特点，设计合理的工艺流程。使生产效益最大化。目前。粉碎阶段仍是饲料加工过程中最耗电，噪音最大的部分，在进行饲料厂工艺流程设计和选址时，要尽量考虑周全，成本、能耗、效益等问题，并且做好环境评估工作。