翟得沖 翟海萌 李世亮
魯西南糧油機(jī)械加工中心 山東曹縣 274415
淺談磨輥技術(shù)特性對制粉工藝的影響
翟得沖翟海萌李世亮
魯西南糧油機(jī)械加工中心山東曹縣274415
簡述磨輥技術(shù)特性的概念及與磨粉機(jī)操作、磨輥拉絲與噴砂質(zhì)量、制粉工藝要求之間的關(guān)聯(lián)和相互影響。
磨輥技術(shù)特性制粉工藝操作拉絲噴砂
磨粉機(jī)的作用是將小麥逐層剝刮,產(chǎn)生多種在制品,最后將皮層和胚乳分離的一個過程。磨輥技術(shù)特性是磨粉機(jī)最重要的技術(shù)參數(shù),它的配備合理與否直接關(guān)系著磨粉機(jī)的研磨效果、物料分級、流量平衡及生產(chǎn)操作指標(biāo),對制粉工藝效果產(chǎn)生較大影響。
磨輥技術(shù)特性包括齒數(shù)、齒角、斜度、排列、齒頂平面、中凸度、粗糙度,此外還有磨輥的轉(zhuǎn)速與速比等。
1)齒輥
磨輥圓柱表面被拉絲機(jī)拉成有一定斜度齒槽的磨輥。
①齒數(shù)
齒數(shù)是磨輥表面單位圓周長度上的齒數(shù),單位是牙/cm或牙/吋。齒數(shù)的多少取決于研磨物料的顆粒大小和對磨出物的粗細(xì)要求,還與流量有關(guān)。通常1皮磨齒數(shù)3.2~4牙/cm,2皮磨及以后各道皮磨,較前道加密1~1.6牙/cm。如粉路長、道數(shù)多,逐道增加的齒數(shù)少;粉路短、道數(shù)少,則逐道增加的齒數(shù)多。
②齒角
是指經(jīng)拉絲刀拉絲后,磨輥的橫斷面上,同一磨齒的兩個側(cè)面形成的夾角。磨齒窄邊所在的面稱鋒面,寬邊所在的面稱鈍面,齒頂與磨輥中心連線將齒角分為兩個角,鋒面與連線形成的夾角稱鋒角,鈍面與連線形成的夾角稱鈍角。一般齒角為90°~120°時(shí),鋒角為20°~50°,鈍角為55°~70°。常用角度為30°/60°、25°/65°、20°/70°、40°/60°、35°/65°、40°/70°、25°/70°、21°/67°、30°/65°。其中30°/65°、30°/60°多用于軟麥;35°/65°、21°/67°多用于硬麥,齒角越小,對物料剪切越厲害,對物料破碎程度越重。加工硬麥、陳麥和低水分麥比加工軟麥、新麥、高水分麥選用較大的齒角和前角;要求多出粉,少出渣心,保持麩片完整時(shí),采用較大的齒角和前角;若要少出粉、多出渣心、可采用較小的齒角和前角;要求較高的流量和較低的動力消耗時(shí),采用較小的齒角和前角;在處理后路較次的物料時(shí),為使既刮凈胚乳,又不使麥皮過碎,保證后路粉的質(zhì)量,選用較大的齒角和前角。
③斜度
指磨齒與磨輥中心線形成的角度。斜度越大,兩磨輥交叉點(diǎn)越多,破碎作用越強(qiáng)烈。在當(dāng)代制粉工藝中,一般斜度為4%~8%。前路皮磨選小值,后路皮磨選大值。在加工硬麥、低水分麥和質(zhì)量要求較高時(shí)取小值,加工軟麥、新麥、高水分麥和成品質(zhì)量要求較低時(shí)選大值。
④排列
指快慢輥相對運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,作用于物料的那兩個齒角面,排列方式分四種情況:
a.鋒對鋒(F-F):快輥齒鋒面朝下,慢輥齒鋒面朝上,物料破碎程度較高,動力低,麩皮碎、渣心多,細(xì)粉少而質(zhì)差,適于處理高流量軟麥及高水分麥。
b.鈍對鈍(D-D):快輥鈍面朝下,慢輥鈍面朝上,對物料擠壓力大,剪切力小,破碎作用緩和,麩片大,渣心少粉少,動力消耗大,適應(yīng)于加工硬麥、低水分小麥和要求麩片完整及流量低的情況。
c.鈍對鋒(D-F)和鋒對鈍(F-D)這兩種情況,研磨效果介于前面兩者之間,且工藝效果不穩(wěn)定,使用較少。
排列方式的選用要和齒角相配合,相互制約,以緩和影響。當(dāng)選用F-F排列時(shí),可選用較大的齒角和前角,以免皮層過碎;在選用D-D排列時(shí),可選用較小的齒角和前角,以降低電耗,提高產(chǎn)量。
⑤齒頂平面
新拉絲的磨齒不能過于鋒利,應(yīng)根據(jù)磨齒的大小留有一定的齒頂平面。其目的是保證齒高不減少,緩和新輥的破碎作用,減少麩片切碎;二是保證磨輥拉絲后輥面的圓度,使磨輥運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),減少研磨噪聲,提高研磨效果;三是提高磨輥使用壽命,延長磨輥拉絲周期,保證物料流量與質(zhì)量的平衡。齒頂平面與磨齒齒數(shù)有關(guān),參見表1。
表1 齒頂平面與磨齒齒數(shù)的關(guān)系
⑥轉(zhuǎn)速與速比
磨輥線速是磨輥的圓周速度,單位:“m/s”。該速度越大,單位時(shí)間內(nèi)通過的物料越多,單位流量大、產(chǎn)量高;若流量不變,則物料通過研磨區(qū)的流量變薄,研磨效果好。一般,快輥線速以6~7.2 m/s為宜。轉(zhuǎn)速與線速的關(guān)系V=πnr/30,在轉(zhuǎn)速一定的情況下,隨著磨輥的磨損,輥徑越來越小,線速度越來越低,研磨效果降低。目前磨輥直徑有220mm、250 mm、300 mm。對于Φ250 mm磨輥,皮磨快輥轉(zhuǎn)速500~550 r/min,對心渣尾磨快輥轉(zhuǎn)速480~500 r/min。速比是快慢輥速度之比K=Vk/Vm,也是快慢輥轉(zhuǎn)速之比,即K=nk/nm,在其它條件不變的情況下,速比增加,剝刮作用加強(qiáng),研磨效果提高,但麩皮易碎,渣心粉的灰分增加,質(zhì)量下降。所選速比要與設(shè)備條件、物料性質(zhì)、研磨要求相適應(yīng),一般磨制等級粉時(shí),皮磨系統(tǒng)速比2.5∶1,渣磨、心磨、尾磨系統(tǒng)速比(1.5~2.5)∶1。
2)光輥
輥面經(jīng)過噴砂、壓砂或激光等無澤面處理的磨輥,多用于心磨、渣磨和尾磨系統(tǒng)。
①粗糙度
泛指光棍表面的粗糙程度,目的是提供足夠的摩擦,能夠抓住物料進(jìn)入研磨區(qū),利用速差產(chǎn)生研磨作用。因速比較小,其研磨作用主要以擠壓為主,減輕磨輥對研磨物料中麩屑的碾削作用,降低面粉灰分。前路光輥粗糙度Rz=40~60 μm,中路30~40 μm,后路20~30 μm。
②中凸度和錐度
中凸度是指光輥中間最大直徑與兩端最小直徑的差值。錐度是磨輥中間直徑與兩端直徑的差值和磨輥長度的比值。錐度與中凸度表現(xiàn)出一致性,呈正相關(guān)。由于磨輥的兩端是實(shí)心的,中間是空的,在研磨過程中,磨溫升高,輥體受熱膨脹,受磨輥結(jié)構(gòu)的影響,磨輥兩端比中間膨脹要大,同時(shí)磨輥受研磨力而發(fā)生輕微變形,從而造成兩輥之間的間隙不均勻,兩端緊中間松,影響研磨效果。為消除這種影響,必須將磨輥加工成中間直徑大,兩頭直徑小的形狀,呈“微鼓形”。前路磨輥流量大,研磨作用強(qiáng)烈,中凸度稍大,中后路小些,一般在15~50 μm。
③轉(zhuǎn)速與速比
光輥以擠壓為主,切削作用較弱,快輥轉(zhuǎn)速一般480~500 r/min,速比(1.25~1.5)∶1。
磨輥技術(shù)特性要依據(jù)磨粉機(jī)所在的系統(tǒng)及在系統(tǒng)中的位置、當(dāng)?shù)匦←湹钠焚|(zhì)、出粉方法、粉路的長短及成品的質(zhì)量要求等進(jìn)行配備;再者要充分考慮到技術(shù)參數(shù)之間的相互影響,否則就達(dá)不到預(yù)期的制粉工藝效果。例如采用心磨出粉法生產(chǎn)等級粉時(shí),配備1B技術(shù)參數(shù)就得選擇較大的齒角和前角、較稀的齒數(shù),較小的斜度,鈍對鈍排列等,以適應(yīng)少出粉,多造渣心的工藝要求。
在保證輥體質(zhì)量的前提下,確保拉絲、噴砂質(zhì)量是及其重要的一項(xiàng)工作。磨輥拉絲要正確計(jì)算,精準(zhǔn)磨制拉絲刀具,拉絲輥要符合下列要求:磨輥光滑、無亂刺、無斷齒和崩齒現(xiàn)象;在整個圓周表面上,磨齒大小要均勻一致,無拉破或重齒現(xiàn)象;在磨齒任一端磨齒高度要一致;要留有一定的齒頂平面,不得拉的太尖;磨齒的角度、斜度、齒數(shù)要與要求相符。光輥要符合下列要求:磨輥各段錐度要準(zhǔn)確,即符合規(guī)定要求,表面粗糙度要均勻一致,且與工藝要求相符[1]。
磨工的崗位很重要,除了磨粉機(jī)本身質(zhì)量和磨輥技術(shù)特性配備合理以外,就是磨工對磨粉機(jī)的正確操作與維護(hù)保養(yǎng)。首先對磨粉機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理、拆裝及操作方法要有充分的了解;磨粉機(jī)流量在規(guī)定的指標(biāo)范圍內(nèi),磨輥喂料要均勻,保證物料準(zhǔn)確進(jìn)入研磨區(qū),使物料均勻地分布在整個磨輥長度上,保證研磨平穩(wěn);軋距兩端要一致,不能出現(xiàn)軋單頭現(xiàn)象;要調(diào)整好磨輥清理裝置,不能出現(xiàn)切絲、纏輥和降低研磨效果現(xiàn)象;要勤觀察磨上物和磨下物的數(shù)量和質(zhì)量情況,流量、質(zhì)量是否均衡,定期測定剝刮率和取粉率;要根據(jù)研磨效果情況及時(shí)更換磨輥,但不能一次性更換太多,同一磨口的多對齒輥要交替更換,否則會造成物料流量不平衡,成品質(zhì)量差,難操作。要做好磨粉機(jī)的維修保養(yǎng),建立設(shè)備檔案,做好維修保養(yǎng)記錄,保證達(dá)到預(yù)期的研磨效果,延長磨輥使用壽命[2]。
表2 磨輥技術(shù)參數(shù)
目前大都生產(chǎn)等級粉,采用心磨出粉法,磨輥技術(shù)特性配備如表2。
總之,磨輥技術(shù)特性只有配備合理,符合制粉工藝要求,保證拉絲、噴砂質(zhì)量,正確操作磨粉機(jī),將之有機(jī)地結(jié)合起來,才能達(dá)到預(yù)期的制粉效果,保證產(chǎn)品質(zhì)量。
[1]李根成.制粉工藝與設(shè)備[M].北京:中國商業(yè)出版社, 1994
[2]翟得沖,翟海萌.怎樣當(dāng)一個合格的磨工[J].現(xiàn)代面粉工業(yè),2013(2):9
TS 211.3,TS 211.4+2
A
1674-5280(2015)02-0008-03
2015-01-12
翟得沖(1965—),男,制粉工程師,從事面粉廠的技術(shù)服務(wù)。