整體式平模盤是磨損部件,極易發生快速磨損。為延長平模盤的使用壽命,降低生產成本,在平模盤的設計與制造過程中可采取以下措施:①設計對稱的平模盤結構。對稱性決定了模盤的雙面使用,一面磨損量過大后,可以將平模盤反裝使用,可使平模盤的使用壽命提高1倍,降低維修成本。②根據?椎拇笮⑵侥1P單排?赘臑殡p排或多排?,可大大加快成型速度,提高成型效率,見圖6. 27 e③平模盤的?撞捎靡r套或套筒設計。平模盤的模口和?子质瞧侥1P的主要磨損部位,因整體式平模盤采用的是固定?,模口和?啄p后,成型效果很快變差,只能整體更換平模盤,維修成本高。將原固定模孔改為襯套套筒結構,磨損后只需更換?字械囊r套套筒即可,方便了維修工作,降低了維修費用。④優化設計模孔的尺寸。整體式平模盤可設計成不同模孔的系列盤,套筒式平模盤的套筒可設計成外緣結構尺寸相同、?仔螤詈烷L度不同的系列套筒,以適應不同物理特性原料的成型加工,既保證了成型效果又減少了?椎哪p。⑤合理選擇平模盤和襯套套筒的材料。襯套套筒可采用40Cr材料,經淬火處理后保持一定硬度和耐磨性,也可以采用非金屬材料替代。整體式平模盤不具有發展前途,在過渡階段建議材料選用20CrMnTi, 40Cr, 35CrMo等。改進后的平模盤結構見圖
低合金鋼以20CrMo} 20CrMnTi等為代表,都是性能良好的滲碳鋼,淬透性較高,經滲碳或碳氮共滲后,表面硬度可以達到HRC58左右,表面以下1~處硬度一般不超過HRC50,心部硬度可以達到HRC35 ^-40。具有硬而耐磨的表面與堅韌的心部,較高的低溫沖擊韌性,金相組織中抗磨相主要是鐵的碳化物,耐磨性不如不銹鋼,但心部韌性很好。能較好地避免環模的早期開裂。
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平模盤的作用是將受到擠壓的生物質原料在其模孔中成型,是平模式生物質成型設備中的關鍵部件,也是最容易損壞的部件,由于其上面開孔多,大大降低了其抵抗變形的能力(景果仙等,2009),平模盤的結構參數是否合理直接決定了成型產品的質量優劣。不同的物料,應當配備不同的平模盤。平模盤的開孔面積、開孔率,模孔尺寸、?仔螤、模孔排布方式等要素都是決定成型效果的重要因素,模盤的開孔面積大、開孔率高,模孔尺寸大、模孔排布緊密可提高生產率。?组L徑比越小,生產率越高,但是保型時間變短,產品密度減小,成型率降低;長徑比過大,原料從?讛D出移動的路徑長,產生的阻力大,容易產生堵塞。
通過對3種直徑、密度、質量相同或相近的秸稈成型燃料的燃燒試驗,測出不同燃燒階段的燒失量m,平均燃燒速率v及可燃物相對燃燒速率vt列于表供風量實際講的是供氧量,生物質本身含氧量多在40% ^-50%,因此容易點燃,燃燒速率也快。根據生物質燃燒機理,燃燒過程中要求風量分級供給,燃燒初期主要是要求生物質揮發分的充分析出,溫度不能太高,控制在500℃以下就可以,這一段的進風量要嚴格控制,供風量不能太大;實踐中為了便于控制,將這個溫度段單獨設計成一個區,根據溫度的要求自動控制進風閥門;為了得到高溫,必須使可燃氣體充分燃燒,這就要根據揮發分的濃度自動調整供風量,使可燃氣放出熱量,生成CO:排出。實踐中是將揮發分引到另一高溫區實現準確控制的。對于小的燃燒器來說,不便于分室但可以分級供風,所謂的二次,甚至三次進風,都是依據生物質的燃燒機理設計的。
圖是一款設計有階梯往復爐排結構的生物質成型燃料自控鍋爐,由山東多樂爐業公司設計生產,可使用各種生物質成型燃料進行燃燒。該鍋爐結構核心部件也是主要特點是,使用了階梯形往復爐排結構結合一體式復合拱,采用脈沖式(方波式)自動給料裝置,配備預置式干餾氣化箱、雙“V”形(U形)布料引火板,使低灰熔點型生物質顆粒燃料的氣化燃燒更加充分,從而達到高效節能低排放。
生物質秸稈類燃料灰渣與木質燃料及煤炭灰渣相比,堿性氧化物含量高導致灰熔融溫度低是其結渣的最主要原因。生物質燃料的灰渣組成主要有s}q、Fez O3 , Ale 03CaO} MgO} Ti02} S03, KzO, Na20} Pz05等,其中鉀、硫和氯元素在生物質燃燒過程對形成結渣起到關鍵作用。