柱状生物炭基肥成型机的设计与试验

作     者：任奕林 魏春辉 苑晓辰 邓宇玄 彭春晖 周广生 REN Yi-lin;WEI Chun-hui;YUAN Xiao-chen;DENG Yu-xuan;PENG Chun-hui;ZHOU Guang-sheng

作者机构：华中农业大学工学院武汉430070 华中农业大学植物科学技术学院武汉430070 

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) 

出 版 物：《沈阳农业大学学报》 (Journal of Shenyang Agricultural University)

年 卷 期：2017年第48卷第3期

页      码：311-319页

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。

主 题 词：螺杆挤压 成型 生物炭 生物炭基肥 设计 试验 

学科分类：080702[080702] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 09[农学] 0903[农学-动物生产类] 

D　O　I：10.3969/j.lssn.1000-1700.2017.03.009

馆 藏 号：203237032...