Máy ép viên chết là những thành phần chính trong máy tạo viên sinh khối, quyết định trực tiếp đến chất lượng của quá trình đúc viên, hiệu quả sản xuất và tuổi thọ của thiết bị. Là một công cụ quan trọng trong lĩnh vực năng lượng sinh khối, chế biến thức ăn và tạo hạt công nghiệp, việc thiết kế và lựa chọn vật liệu của khuôn máy ép viên đóng một vai trò quan trọng trong toàn bộ quá trình sản xuất.
Các lỗ khuôn trên khuôn cần được gia công chính xác để đảm bảo sự đồng đều về kích thước và độ mịn bề mặt của viên. Viên cho các mục đích khác nhau (chẳng hạn như nhiên liệu sinh khối hoặc thức ăn chăn nuôi) có thể yêu cầu thiết kế khuôn có khẩu độ và hình dạng khác nhau.
Trong quá trình sản xuất viên, khuôn ở trong môi trường áp suất cao, nhiệt độ cao, ma sát cao trong thời gian dài nên phải có khả năng chống mài mòn cực cao. Khuôn chất lượng cao thường được làm bằng thép hợp kim đặc biệt hoặc thép được xử lý nhiệt để kéo dài tuổi thọ của chúng.
Tùy thuộc vào các yêu cầu ứng dụng khác nhau, khuôn máy ép viên có thể được thiết kế với nhiều thông số kỹ thuật và hình dạng khác nhau. Ví dụ, khuôn ép viên sinh khối thường có khẩu độ lớn hơn, trong khi khuôn ép viên thức ăn đòi hỏi các lỗ nhỏ hơn và mịn hơn.
Máy ép viên hiện đại có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng và nâng cao hiệu quả sản xuất bằng cách tối ưu hóa cách bố trí lỗ và công nghệ xử lý bề mặt, từ đó giảm chi phí vận hành tổng thể.
Dễ dàng thay thế và bảo trì
Máy nghiền viên thường được thiết kế với cấu trúc mô-đun, dễ dàng thay thế và sửa chữa nhanh chóng, giảm thời gian ngừng hoạt động.
Nguyên lý làm việc của máy nghiền viên dựa trên công nghệ ép nén. Khi nguyên liệu thô (như dăm gỗ, rơm rạ, bột ngô, v.v.) đi vào máy nghiền viên, con lăn sẽ đẩy chúng vào lỗ khuôn của khuôn. Dưới áp suất cao, nguyên liệu thô được nén và ép đùn qua lỗ khuôn để tạo thành các viên hình trụ hoặc hình dạng khác. Kích thước lỗ và hình dạng của khuôn xác định các thông số kỹ thuật cuối cùng của viên, trong khi độ chính xác của vật liệu và xử lý của khuôn ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu quả sản xuất của viên.
Để đảm bảo sản xuất hiệu quả, khuôn nghiền viên cần được làm sạch và bảo trì thường xuyên để tránh lỗ khuôn bị tắc hoặc mòn quá mức.
Máy nghiền viên được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp do tính linh hoạt và độ tin cậy của chúng:
Trong sản xuất viên sinh khối, khuôn được dùng để nén các nguyên liệu thô như dăm gỗ, trấu, rơm rạ... thành các viên nhiên liệu có mật độ cao. Những viên này có thể thay thế than và được sử dụng trong sưởi ấm gia đình, nồi hơi công nghiệp và nhà máy điện.
Xử lý thức ăn
Viên thức ăn chăn nuôi cần đáp ứng các thành phần dinh dưỡng và tính chất vật lý cụ thể, đồng thời khuôn máy ép viên có thể tạo ra thức ăn phù hợp cho các loại động vật khác nhau (như gà, lợn và gia súc) bằng cách điều chỉnh khẩu độ và tỷ lệ nén.
Phân bón hữu cơ
Trong sản xuất phân bón hữu cơ, khuôn máy ép viên được sử dụng để nén chất thải hữu cơ lên men thành dạng viên để dễ dàng bảo quản, vận chuyển và ứng dụng.
Hóa chất và dược phẩm
Khuôn máy ép viên cũng được sử dụng để sản xuất chất xúc tác hóa học, máy tính bảng và các sản phẩm viên công nghiệp khác. Thiết kế có độ chính xác cao của họ có thể đáp ứng các yêu cầu quy trình nghiêm ngặt.
Xu hướng phát triển trong tương lai
Với sự quan tâm toàn cầu đối với sự phát triển bền vững và năng lượng xanh, hướng nghiên cứu và phát triển khuôn máy ép viên đang hướng tới các khía cạnh sau:
Vật liệu hiệu suất cao
Việc ứng dụng thép hợp kim mới, lớp phủ gốm và vật liệu nano sẽ nâng cao hơn nữa khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn của khuôn, từ đó kéo dài tuổi thọ sử dụng và giảm chi phí bảo trì.
Thiết kế thông minh
Với sự trợ giúp của công nghệ thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD) và công nghệ phân tích phần tử hữu hạn (FEA), các khuôn máy tạo viên trong tương lai sẽ đạt được bố cục lỗ và thiết kế kênh dòng chảy được tối ưu hóa hơn để cải thiện hiệu quả sản xuất và chất lượng viên.
Với sự đa dạng hóa của nhu cầu thị trường, các nhà sản xuất khuôn máy viên sẽ cung cấp nhiều lựa chọn tùy chỉnh hơn để đáp ứng nhu cầu đặc biệt của các ngành và khách hàng khác nhau.
Sản xuất xanh và thân thiện với môi trường
Khái niệm sản xuất xanh đã thúc đẩy sự phát triển của ngành sản xuất khuôn mẫu theo hướng thân thiện với môi trường hơn như sử dụng vật liệu có thể tái chế hay tối ưu hóa quy trình sản xuất để giảm lượng khí thải carbon.
Tự động hóa và bảo trì thông minh
Kết hợp với công nghệ Internet of Things, khuôn máy ép viên trong tương lai sẽ được trang bị cảm biến để theo dõi độ mòn theo thời gian thực và dự đoán thời gian thay thế, từ đó giảm tổn thất do thời gian ngừng hoạt động.
Là thành phần cốt lõi của sản xuất viên sinh khối, hiệu suất của khuôn máy ép viên ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và hiệu quả sản xuất của sản phẩm. Dù trong lĩnh vực năng lượng, nông nghiệp hay công nghiệp, nó đều cho thấy giá trị không thể thay thế. Trong tương lai, với sự phát triển của vật liệu mới, công nghệ mới và xu hướng thông minh, khuôn máy ép viên chắc chắn sẽ đóng một vai trò quan trọng trong các kịch bản ứng dụng cao cấp hơn và góp phần vào sự phát triển bền vững toàn cầu.