柱状生物炭基肥成型机的设计与试验

摘要：

生物炭基肥将生物炭和普通化肥有机地结合起来,具有化肥利用率高、可以改良土壤、减少化肥使用次数和数量、污染环境程度低等优点,已成为研究热点.针对当前生物炭基肥成型设备生产效率低、成型率低,生产出的成型颗粒抗压能力小、合格率不高的问题,研制了一种基于螺杆挤压成型原理的柱状生物炭基肥成型机,并确定了挤压装置、成型装置、切粒装置等零部件的主要结构参数.为探究机器运行参数对成型效果的影响,并选出最佳运行参数组合,安排了单因素试验和正交试验.单因素试验结果表明:合格率的大小与螺杆转速和切粒轴转速匹配程度好坏有关;螺杆转速、切粒轴转速、孔板开孔率的增大,均可使产量增加;切粒轴转速对硬度影响不大,螺杆转速和孔板开孔率的增大可使硬度减小.正交试验结果表明:对于合格率,螺杆转速与切粒轴转速的交互作用和切粒轴转速影响极显著,螺杆转速影响显著;对于产量,螺杆转速影响极显著,孔板开孔率和切粒轴转速影响显著;对于硬度,螺杆转速和孔板开孔率影响极显著.对试验结果进行极差分析,并采用综合平衡法,确定了成型试验的最佳参数组合:螺杆转速为45r·min-1,切粒轴转速为185r·min-1,孔板开孔率为10%.该条件下的合格率为86%、 产量为32.27kg·h-1、 硬度为2.56kg.并以正交试验获得的最佳运行参数为试验条件,进行了成型机性能试验.性能试验结果表明:颗粒的成型率为96.2%,颗粒的密度为0.92g·cm-3,颗粒的含水率为1.61%.本文研制的柱状生物炭基肥成型机,与常用的生物炭基肥成型设备相比有优势,且成型性能好,生产的成型颗粒符合相关标准中的成型要求,可为生物炭基肥的成型设备和成型工艺的发展提供技术支持.

关键词：螺杆挤压、成型、生物炭、生物炭基肥、设计、试验

所属期刊栏目：48

分类号：S216(农业动力、农村能源)

资助基金：国家科技支撑项目2014BAD11B03;中央高校基本科研业务费专项资金项目2014PY044

在线出版日期：2017-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：311-319