碾米砂辊得选用.doc

碾米砂辊的选用碾米就是借助于旋转的碾辊迫使米粒与碾白室构件及米粒与米粒之间产生互相碰撞、摩擦及翻滚等运动,利用碾削及摩擦擦离等作用将米粒表皮部分或全部去除,使之成为符合预定质量要求的大米的加工过程。按碾辊材质的不同,常用的碾米机可大致区分为砂辊碾米机和铁辊碾米机2种结构形式。与铁辊碾米机相比,砂辊碾米机碰撞、翻滚及碾削等作用柔和、碎米率低、电耗低、出米率高及生产效率高,因此砂辊碾米机是目前大米加工生产企业应用最广泛的碾米机械设备。 碾米砂辊是砂辊碾米机中更换较频繁的关键工作零部件,并且在一定范围内,碾米砂辊的质量还严重影响碾米机的产量、出米率、电耗及碎米率等技术经济性能指标及企业的经济效益。如何提高大米加工生产企业的经济效益,是大米加工生产企业和粮食加工科技工作者共同关注的课题。 1 砂辊的构造 目前,适合大米加工生产企业使用的磨料主要是黑碳化硅和绿碳化硅。由于黑碳化硅价格便宜,货源充足,因此,黑碳化硅是目前制造碾米砂辊的主要磨料。磨料属于瘠性物料,没有结合能力,欲使之成为具有碾削能力的碾米砂辊,须采用结合剂,目前可供碾米砂辊使用的结合剂主要是陶瓷结合剂和树脂结合剂。由陶瓷结合剂和磨料构成的碾米砂辊称为陶瓷碾米砂辊,由树脂结合剂和磨料构成的碾米砂辊称为树脂碾米砂辊。 陶瓷碾米砂辊是由磨料和陶瓷结合剂(其主要成分为无机盐)在1200以上的高温烧结而成的组织结构致密的混合物,具有耐高温、耐磨耗及耐酸碱以及使用寿命长等优点；但脆性大,易损坏,自锐性能差,而且价格昂贵。因价格及制造工艺复杂等原因,目前陶瓷碾米砂辊仍没有得到普遍应用,因此目前大米加工实践生产中仍普遍使用树脂碾米砂辊。树脂碾米砂辊是由树脂结合剂(主要是酚醛树脂或环氧树脂)和磨料(主要成分是黑碳化硅)在180高温下烧结而成的多孔混合物。因其烧结温度低、组织结构疏松、磨粒易于脱落、自锐性能好、工作过程中又能连续不断地产生锋刃的多棱角磨粒,结果增强了砂辊对米粒的碾削作用,提高了碾米效率,所以说树脂碾米砂辊(为便于描述,以下简称砂辊)具有不损伤米粒、碎米率低、出米率高、碾米效率高及电耗低等优点,特别适宜于原粮品质差及粉质粒原粮的加工。由此可见,目前大米加工生产企业广泛应用的砂辊是由磨料、结合剂及空隙所组成的混合物。 2 砂辊的制造工艺流程 目前,大米加工生产企业广泛应用的砂辊的制造工艺流程大致是:配料→混匀→模压成形→低温强化(约90)→磨削外形面(外圆表面及两端面)→成组磨削槽形面(螺旋槽、螺旋槽和直槽、螺旋槽和斜直槽等)→手工打磨槽形过度面(如:螺旋槽和直槽及螺旋槽和斜直槽的圆弧光滑连接处等)斗钻通风孔→高温烧结(约180)→校正静平衡→校正动平衡→喷涂黑碳化硅磨料(砂辊的外圆表面及槽形面)→包装入库。 砂辊的制造工艺流程具体说来就是:按预定的配方称取一定量的磨料(黑碳化硅及少量的棕刚玉等)与适量的树脂结合剂,将其投入到混粉机(涡轮混粉机、卧式螺旋带混粉机或双轴搅拌机等)内混合搅拌均匀后,称取一定量的磨料混合物,并将其填充到装有铁芯(铁芯的圆柱内孔面、键槽面、外圆柱面及两端面已经经过机械切削加工至规定的尺寸要求,同时为了进一步提高铁芯与磨料混合物的结合能力,铁芯的外圆表面还加工有许多三角形的小沟槽等)的模腔内,压力机动作后便获得物理机械强度适宜的砂辊坯体,砂辊坯体经加热炉低温(通常采用电阻加热炉,炉温约90)加热并保温一定时间后强化成为具有一定物理机械强度的砂辊毛坯,砂辊毛坯经磨削加工外圆柱表面、两端面及槽形工作面(螺旋槽、螺旋槽和直槽、螺旋槽和斜直槽等),再经手工打磨槽形工作面(如:螺旋槽和直槽或螺旋槽和斜直槽的圆弧光滑连接处等)以及钻削通风孔后,再进入电阻加热炉高温(炉温约180,因为温度超过200时,树脂结合剂就会熔化,温度超过250时,树脂结合剂就会碳化)。加热并保温一定时间后成为具有适宜物理机械强度的砂辊半成品,最后经校正静平衡、校正动平衡、喷涂黑碳化硅磨料(砂辊的外圆柱表面及槽形面)及包装后即得砂辊制品。 3 砂辊的碾米工艺性能 目前大米加工生产企业广泛应用的砂辊符合国家标准GB 5339-1985(碾米砂轮》的规定[1],制作砂辊的磨料符合国家标准GB 2476-1983《磨料代号》的规定[2],制作砂辊的结合剂也符合国家标准GB 2484-1984《磨具代号》的规定[3]。 3.1 磨料 磨料是构成砂辊的主要原料,工业生产中广泛应用的磨料通常可大致区分为:天然磨料(如:石英、石榴石、天然刚玉和天然金刚石等)和人造磨料。人造磨料包括:刚玉系和碳化物系等普通磨料,人造刚玉及立方氮化硼等超硬磨料以及硬度较低的磨料(如:氧化铬、氧化铁和玻璃粉等)。目前碾米实践生产中广泛应用的砂辊通常是由人造磨料制成的,按磨料的种类的差异,适合大米加工生产企业应用的磨料主要是黑碳化硅(