CN105684666A - 一种秸秆粉碎工艺流程 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种秸秆粉碎工艺流程，包括以下步骤：（1）预处理，（2）粉碎处理。主要解决了粉粹的质量问题、粉粹的连续作业问题和粉碎刀具成本高的问题。粉碎的质量问题是指粉粹尺寸（长度和直径）过大导致的发酵效率低、发酵后筛分难度大效率低、筛分出的不合格秸秆比例高且需二次重复粉粹发酵造成浪费。粉碎的连续作业问题是指因塑料制品缠绕、石块冲击和刀具本身寿命低、泥土和秸秆含水量过大造成的淤塞、以及电机过热这四大原因造成的经常性的生产停顿。粉碎刀具成本高的问题是指因刀具寿命低导致的刀具使用数量过大导致的成本高。

Description

一种秸秆粉碎工艺流程

技术领域

本发明涉及秸秆加工技术领域，具体涉及一种秸秆粉碎工艺流程。

背景技术

国家大力推广利用生物秸秆生产有机肥的项目，而在实际收集秸秆时，尤其是大棚类蔬菜（如辣椒、茄子）秸秆时，存在如下问题：

1、内部含有大量的砖块和石头，导致在粉碎过程中刀片因冲击损坏，刀具成本高和换刀时间长。

2、秸秆的根部为粗壮的木质组织结构，粉粹时刀具损耗大，且无法粉粹为发酵可以接受的尺寸。

3、秸秆中含水量在60%以上时（主要是新鲜秸秆或经过堆放不能及时粉粹的秸秆），设备筛网出现堵塞，需要经常停机清理。

4、秸秆中含有大量的塑料绳、塑料薄膜，行业运用的设备工艺无法将其粉碎，造成对设备的缠绕，增加设备停顿的频次和设备清理的时间。

5、粉碎后尺寸过大，导致发酵效率低，发酵后筛分难度大，不合格再处理比例高达10%等问题。

以上问题造成了粉碎的质量达不到发酵的要求，粉碎的效率达不到连续作业的要求，且过高频次的故障清除和刀具成本是设备厂家和有机肥制造厂家无法长期承受的。为此，需要对以上秸秆的粉碎工艺进行颠覆性的改进。

目前，秸秆粉碎工艺直接采用刀具的高速旋转达到对秸秆的锤击进行粉碎，对粉碎尺寸的控制采用筛网进行过滤。

但是存在下述技术问题：

1、无法解决塑料绳与塑料薄膜的粉碎、缠绕设备的问题；

2、无法解决含水量大的秸秆在粉碎过程中的堵塞问题；

3、无法完全粉碎秸秆根部的木质结构，粉碎后尺寸粗大；

4、无法解决秸秆中的砖头、石头直接冲击刀具，导致的刀具寿命短的问题；

5、无法控制粉碎后的秸秆尺寸，即尺寸大，降低发酵效率，增加发酵后的筛分难度以及筛分后和合格率低的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明在粉碎工艺上进行创新，即在传统的粉碎前，增加预处理工序，通过一种组合粉碎工艺来解决，各类秸秆（蔬菜、药材、粮食作物）类生物有机肥的生产过程中，含有泥土、砖头、石块，塑料绳、塑料薄膜、超过60%的水分，以及大量木质组织的粗壮根部等情况下的秸秆粉粹问题。主要解决了粉粹的质量问题、粉粹的连续作业问题和粉碎刀具成本高的问题。粉碎的质量问题是指粉粹尺寸（长度和直径）过大导致的发酵效率低、发酵后筛分难度大效率低、筛分出的不合格秸秆比例高且需二次重复粉粹发酵造成浪费。粉碎的连续作业问题是指因塑料制品缠绕、石块冲击和刀具本身寿命低、泥土和秸秆含水量过大造成的淤塞、以及电机过热这四大原因造成的经常性的生产停顿。粉碎刀具成本高的问题是指因刀具寿命低导致的刀具使用数量过大导致的成本高。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种秸秆粉碎工艺流程，包括以下步骤：

（1）预处理：采用钩挠、剪切、挤压、切断方式，对秸秆粗料进行预处理：将秸秆及其根部木质结构组织处理为中间料；

预处理工序的导入，可以有效解决秸秆中的石头、砖头、木质根部组织对粉碎刀片的损害，提高后续粉碎机粉碎时刀具的寿命；

即：将秸秆及秸秆中的含有物全部处理为尺寸小、组织酥松的中间料，硬物也被粉碎。

（2）粉碎处理：将步骤（1）中预处理制得的秸秆中间料进行粉碎处理，粉碎采用刀具的高速旋转，对经过预处理制得的秸秆中间料进行锤打、切割，秸秆中间料变碎，完成粉碎处理。由于是处理经过预处理的中间料，粉碎的质量完全能达到工艺要求的尺寸和结构，且没有根部木质结构组织和砖头、石头等硬物对刀具的冲击，刀具寿命大幅度提高。

上述的秸秆粉碎工艺流程，所述预处理中将秸秆及其根部木质结构组织处理为尺寸小于50mm且组织酥松的中间料。

上述的秸秆粉碎工艺流程，所述预处理：采用双辊破碎，双辊包括第一主轴和第二主轴，所述第一主轴和第二主轴上间隔装有刀片和隔套，且两主轴上的刀片和隔套分别相对应，秸秆粗料从进料口进入，双辊相向内旋转，旋转后秸秆粗料从双辊上刀片与隔套之穿过，通过控制刀片、隔套的厚度、及刀片与隔套的间隙实现秸秆中间料的尺寸，秸秆粗料在穿过双辊的过程中受到钩挠、剪切、挤压与切断，制得秸秆中间料，然后从出料口送出，实现秸秆粗料预处理。

上述的秸秆粉碎工艺流程，所述粉碎处理：采用粉碎机进行粉碎处理，粉碎腔中安装主轴，所述主轴通过刀盘安装行星轴，所述行星轴上设有可旋转的刀片，所述粉碎腔底部设有筛网，经过预处理后的秸秆中间料从粉碎机进料口进料，主轴旋转时，带动刀片高速旋转，高速旋转的刀片对秸秆中间料进行高速锤击，从而粉碎秸秆中间料，粉碎合格的秸秆中间料通过筛网筛选后出料，完成粉碎处理。

由于秸秆经过了预处理，进入粉碎腔的原料尺寸小，组织酥松，且没有硬物导致刀片冲击，提高了粉碎质量，也提高了刀具寿命。

由于粉碎后尺寸完全达到了工艺要求，塑料绳与塑料薄膜也被粉碎为很细小的碎片，减少了对筛网的堵塞，降低了因堵塞清理筛网的频次。

根据需要，可以将粉碎设计为一级或多级粉碎，即在按照上面的原理采用一根刀轴系统，或串联多级刀轴系统，以实现多级粉碎。

上述的秸秆粉碎工艺流程，所述预处理中，秸秆及其根部木质结构组织的尺寸通过调整刀齿数量，刀片厚度实现，秸秆粗料附带的石块、砖头硬质材料的尺寸通过调整刀片的刀尖与隔套的间隙实现，秸秆粗料附带的塑料绳、塑料薄膜等软质材料通过调整刀齿数量，刀片厚度实现。

本发明秸秆粉碎工艺流程的优点是：

1、秸秆粉碎工艺流程，导入的预处理工序，解决了秸秆中的石头、砖头等硬物的粉碎问题，将粗壮的木质根部组织分解为疏松短小的组织，改善了后续粉碎工序的工作条件，提高了刀具寿命，也将塑料绳塑料薄膜切断为小片，不会缠绕在设备上，也为下一步的粉碎奠定了基础，可以通过粉碎达到要求的质量。

2、秸秆粉碎工艺流程，由于将将逆变电源的初级线路延长，逆变电源的次级输出端靠近焊接电弧。初级线路由于其电压较高，电流较小，对回路阻抗带来的压降较小；次级输出端与电弧距离近，线缆阻抗因此大幅缩小，不会产生对电源外特性的不利影响。

3、秸秆粉碎工艺流程，刀具寿命从每4天更换刀具，提高到预处理后，刀具寿命36个月，粉碎机刀具寿命3个月，不仅降低了刀具成本，而且降低了因换刀具导致的设备停机和换刀时间。

4、秸秆粉碎工艺流程，原来每4小时清理一次缠绕在粉碎机设备上的塑料绳与塑料薄膜，通过预处理有，现在粉碎机工作时无需在清理。

5、秸秆粉碎工艺流程，通过预处理，秸秆粗料被粉碎、剪切，得到较小的物料，从而原来粉碎机的堵塞问题得到缓解，降低了停机清理粉碎腔和筛网的频次。

6、秸秆粉碎工艺流程，通过预处理，将塑料绳和塑料薄膜剪切为小尺寸的小块，避免了塑料绳和塑料薄膜在设备轴上的缠绕，降低了停机清理设备的概率。

7、秸秆粉碎工艺流程，解决了粉碎后尺寸过大问题，提高发酵效率，降低了发酵后筛分塑料绳与塑料薄膜的难题。

附图说明

图1是本发明工艺流程图；

图2是本发明预处理步骤中双辊破碎立体图；

图3是本发明图2的结构示意图；

图4是本发明图2的刀片工作示意图；

图5是本发明粉碎处理步骤中粉碎机结构示意图；

图6是本发明图5工作示意图。

具体实施方式

本发明的关键点在于秸秆预处理工序的导入，并设计为组合粉碎工艺；即针对秸秆的状况，通过双棍破碎15与粉碎机18的组合来实现秸秆的粉碎，双棍破碎即预处理机。

本发明的秸秆粉碎工艺方案包括以下步骤：（1）秸秆预处理；（2）秸秆粉碎处理；解决了现有技术方案的粉碎质量低、刀具寿命低、设备连续作业能力低的三低粉碎问题，为有机肥的生产提供优质的发酵料。

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，秸秆粗料首先进入秸秆预处理机15进行预处理，预处理后的秸秆中间料从预处理机出料口出料，经过输送带16，17或其他方式进入粉碎机进行粉碎，粉碎完成后即可进入有机肥制造的下工序生产。具体步骤详细说明如下：

一种秸秆粉碎工艺流程，包括以下步骤：

（1）预处理：使用预处理机，采用钩挠、剪切、挤压、切断方式，对秸秆粗料进行预处理：将秸秆及其根部木质结构组织处理为尺寸小于50mm且组织酥松的中间料，并且将秸秆粗料附带的石块、砖头硬质材料处理为5mm以下的粉末状，将秸秆粗料附带的塑料绳、塑料薄膜等软质材料切割为尺寸小于50mm的片状；

预处理工序的导入，可以有效解决秸秆中的石头、砖头、木质根部组织对粉碎刀片的损害，提高后续粉碎机粉碎时刀具的寿命；

即：将秸秆及秸秆中的含有物全部处理为尺寸小、组织酥松的中间料，硬物也被粉碎。

（2）粉碎处理：将步骤（1）中预处理制得的秸秆中间料进行粉碎处理，粉碎采用刀具的高速旋转，对经过预处理制得的秸秆中间料进行锤打、切割，秸秆中间料变碎，完成粉碎处理。由于是处理经过预处理的中间料，粉碎的质量完全能达到工艺要求的尺寸和结构，且没有根部木质结构组织和砖头、石头等硬物对刀具的冲击，刀具寿命大幅度提高。

上述的秸秆粉碎工艺流程，所述预处理：采用双辊破碎，双辊包括第一主轴9和第二主轴10，所述第一主轴9和第二主轴10上间隔装有刀片11和隔套12，且两主轴上的刀片11和隔套12分别相对应，秸秆粗料从进料口13进入，双辊相向内旋转，保证刀尖向内旋转，旋转后秸秆粗料从双辊上刀片11与隔套12之穿过，通过控制刀片11、隔套12的厚度、及刀片11与隔套12的间隙实现秸秆中间料的尺寸，秸秆粗料在穿过双辊的过程中受到钩挠、剪切、挤压与切断，制得秸秆中间料，然后从出料口14送出，实现秸秆粗料预处理。

上述的秸秆粉碎工艺流程，所述粉碎处理：采用粉碎机进行粉碎处理，粉碎腔7中安装主轴2，所述主轴2通过刀盘3安装行星轴4，所述行星轴4上设有可旋转的刀片5，所述粉碎腔7底部设有筛网6，经过预处理后的秸秆中间料从粉碎机进料口1进料，主轴2旋转时，带动刀片5高速旋转，高速旋转的刀片5对秸秆中间料进行高速锤击，从而粉碎秸秆中间料，粉碎合格的秸秆中间料通过筛网6筛选后由出料口8送出，完成粉碎处理。

由于秸秆经过了预处理，进入粉碎腔的原料尺寸小，组织酥松，且没有硬物导致刀片冲击，提高了粉碎质量，也提高了刀具寿命。

由于粉碎后尺寸完全达到了工艺要求，塑料绳与塑料薄膜也被粉碎为很细小的碎片，减少了对筛网的堵塞，降低了因堵塞清理筛网的频次。

根据需要，可以将粉碎设计为一级或多级粉碎，即在按照上面的原理采用一根刀轴系统，或串联多级刀轴系统，以实现多级粉碎。

上述的秸秆粉碎工艺流程，所述预处理中，秸秆及其根部木质结构组织的尺寸通过调整刀齿数量，刀片厚度实现，秸秆粗料附带的石块、砖头硬质材料的尺寸通过调整刀片的刀尖与隔套的间隙实现，秸秆粗料附带的塑料绳、塑料薄膜等软质材料通过调整刀齿数量，刀片厚度实现。刀片的刀尖与另一个轴上的隔套间隔严格按照预处理的质量要求进行控制。

秸秆预处理中的主要技术参数如下，但不仅限于此，可根据预处理的要求进行调整：

刀盘直径：300-530mm；

刀片与隔套厚度：18-60mm；

刀片齿数：2-12个；

刀轴转速：10-40r/min；

刀片刀尖与隔套间隙：0.2-0.8mm。

秸秆粉碎处理中的主要技术参数如下，但不仅限于此，可根据粉碎处理的要求进行调整：

刀轴直径：380-650mm；

刀轴转速：1440-3000r/min；

刀片数量：根据设计可调整。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改变、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种秸秆粉碎工艺流程，其特征在于：包括以下步骤：

（1）预处理：采用钩挠、剪切、挤压、切断方式，对秸秆粗料进行预处理：将秸秆及其根部木质结构组织处理为中间料；

（2）粉碎处理：将步骤（1）中预处理制得的秸秆中间料进行粉碎处理，粉碎采用刀具的高速旋转，对经过预处理制得的秸秆中间料进行锤打、切割，秸秆中间料变碎，完成粉碎处理。

2.根据权利要求1所述的秸秆粉碎工艺流程，其特征是：所述预处理中将秸秆及其根部木质结构组织处理为尺寸小于50mm且组织酥松的中间料。

3.根据权利要求2所述的秸秆粉碎工艺流程，其特征是：所述预处理：采用双辊破碎，双辊包括第一主轴（9）和第二主轴（10），所述第一主轴（9）和第二主轴（10）上间隔装有刀片（11）和隔套（12），且两主轴上的刀片（11）和隔套（12）分别相对应，秸秆粗料从进料口13进入，双辊相向内旋转，旋转后秸秆粗料从双辊上刀片（11）与隔套（12）之穿过，通过控制刀片（11）、隔套（12）的厚度、及刀片（11）与隔套（12）的间隙实现秸秆中间料的尺寸，秸秆粗料在穿过双辊的过程中受到钩挠、剪切、挤压与切断，制得秸秆中间料，然后从出料口14送出，实现秸秆粗料预处理。

4.根据权利要求3所述的秸秆粉碎工艺流程，其特征是：所述粉碎处理：采用粉碎机进行粉碎处理，粉碎腔（7）中安装主轴（2），所述主轴（2）通过刀盘（3）安装行星轴（4），所述行星轴（4）上设有可旋转的刀片（5），所述粉碎腔（7）底部设有筛网（6），经过预处理后的秸秆中间料从粉碎机进料口（1）进料，主轴（2）旋转时，带动刀片（5）高速旋转，高速旋转的刀片（5）对秸秆中间料进行高速锤击，从而粉碎秸秆中间料，粉碎合格的秸秆中间料通过筛网（6）筛选后由出料口（8）送出，完成粉碎处理。

5.根据权利要求4所述的秸秆粉碎工艺流程，其特征是：所述预处理中，秸秆及其根部木质结构组织的尺寸通过调整刀齿数量，刀片厚度实现，秸秆粗料附带的石块、砖头硬质材料的尺寸通过调整刀片的刀尖与隔套的间隙实现，秸秆粗料附带的塑料绳、塑料薄膜等软质材料通过调整刀齿数量，刀片厚度实现。