浅谈磨辊技术特性对制粉工艺的影响

2015-12-02翟得冲翟海萌李世亮

现代面粉工业 2015年2期

关键词：磨辊齿数拉丝

翟得冲　翟海萌　李世亮

鲁西南粮油机械加工中心　山东曹县　274415

浅谈磨辊技术特性对制粉工艺的影响

翟得冲翟海萌李世亮

鲁西南粮油机械加工中心山东曹县274415

简述磨辊技术特性的概念及与磨粉机操作、磨辊拉丝与喷砂质量、制粉工艺要求之间的关联和相互影响。

磨辊技术特性制粉工艺操作拉丝喷砂

磨粉机的作用是将小麦逐层剥刮，产生多种在制品，最后将皮层和胚乳分离的一个过程。磨辊技术特性是磨粉机最重要的技术参数，它的配备合理与否直接关系着磨粉机的研磨效果、物料分级、流量平衡及生产操作指标，对制粉工艺效果产生较大影响。

磨辊技术特性包括齿数、齿角、斜度、排列、齿顶平面、中凸度、粗糙度，此外还有磨辊的转速与速比等。

1　磨辊技术特性的有关概念

1）齿辊

磨辊圆柱表面被拉丝机拉成有一定斜度齿槽的磨辊。

①齿数

齿数是磨辊表面单位圆周长度上的齿数，单位是牙/cm或牙/吋。齿数的多少取决于研磨物料的颗粒大小和对磨出物的粗细要求，还与流量有关。通常1皮磨齿数3．2～4牙/cm，2皮磨及以后各道皮磨，较前道加密1～1．6牙/cm。如粉路长、道数多，逐道增加的齿数少；粉路短、道数少，则逐道增加的齿数多。

②齿角

是指经拉丝刀拉丝后，磨辊的横断面上，同一磨齿的两个侧面形成的夹角。磨齿窄边所在的面称锋面，宽边所在的面称钝面，齿顶与磨辊中心连线将齿角分为两个角，锋面与连线形成的夹角称锋角，钝面与连线形成的夹角称钝角。一般齿角为90°～120°时，锋角为20°～50°，钝角为55°～70°。常用角度为30°/60°、25°/65°、20°/70°、40°/60°、35°/65°、40°/70°、25°/70°、21°/67°、30°/65°。其中30°/65°、30°/60°多用于软麦；35°/65°、21°/67°多用于硬麦，齿角越小，对物料剪切越厉害，对物料破碎程度越重。加工硬麦、陈麦和低水分麦比加工软麦、新麦、高水分麦选用较大的齿角和前角；要求多出粉，少出渣心，保持麸片完整时，采用较大的齿角和前角；若要少出粉、多出渣心、可采用较小的齿角和前角；要求较高的流量和较低的动力消耗时，采用较小的齿角和前角；在处理后路较次的物料时，为使既刮净胚乳，又不使麦皮过碎，保证后路粉的质量，选用较大的齿角和前角。

③斜度

指磨齿与磨辊中心线形成的角度。斜度越大，两磨辊交叉点越多，破碎作用越强烈。在当代制粉工艺中，一般斜度为4%～8%。前路皮磨选小值，后路皮磨选大值。在加工硬麦、低水分麦和质量要求较高时取小值，加工软麦、新麦、高水分麦和成品质量要求较低时选大值。

④排列

指快慢辊相对运转过程中，作用于物料的那两个齿角面，排列方式分四种情况：

a．锋对锋（F-F）：快辊齿锋面朝下，慢辊齿锋面朝上，物料破碎程度较高，动力低，麸皮碎、渣心多，细粉少而质差，适于处理高流量软麦及高水分麦。

b．钝对钝（D-D）：快辊钝面朝下，慢辊钝面朝上，对物料挤压力大，剪切力小，破碎作用缓和，麸片大，渣心少粉少，动力消耗大，适应于加工硬麦、低水分小麦和要求麸片完整及流量低的情况。

c．钝对锋（D-F）和锋对钝（F-D）这两种情况，研磨效果介于前面两者之间，且工艺效果不稳定，使用较少。

排列方式的选用要和齿角相配合，相互制约，以缓和影响。当选用F-F排列时，可选用较大的齿角和前角，以免皮层过碎；在选用D-D排列时，可选用较小的齿角和前角，以降低电耗，提高产量。

⑤齿顶平面

新拉丝的磨齿不能过于锋利，应根据磨齿的大小留有一定的齿顶平面。其目的是保证齿高不减少，缓和新辊的破碎作用，减少麸片切碎；二是保证磨辊拉丝后辊面的圆度，使磨辊运转平稳，减少研磨噪声，提高研磨效果；三是提高磨辊使用寿命，延长磨辊拉丝周期，保证物料流量与质量的平衡。齿顶平面与磨齿齿数有关，参见表1。

表1　齿顶平面与磨齿齿数的关系

⑥转速与速比

磨辊线速是磨辊的圆周速度,单位：“m/s”。该速度越大，单位时间内通过的物料越多，单位流量大、产量高；若流量不变，则物料通过研磨区的流量变薄，研磨效果好。一般，快辊线速以6～7．2 m/s为宜。转速与线速的关系V=πnr/30，在转速一定的情况下，随着磨辊的磨损，辊径越来越小，线速度越来越低，研磨效果降低。目前磨辊直径有220mm、250 mm、300 mm。对于Φ250 mm磨辊，皮磨快辊转速500～550 r/min，对心渣尾磨快辊转速480～500 r/min。速比是快慢辊速度之比K=Vk/Vm，也是快慢辊转速之比，即K=nk/nm，在其它条件不变的情况下，速比增加，剥刮作用加强，研磨效果提高，但麸皮易碎，渣心粉的灰分增加，质量下降。所选速比要与设备条件、物料性质、研磨要求相适应，一般磨制等级粉时，皮磨系统速比2．5∶1，渣磨、心磨、尾磨系统速比（1．5～2．5）∶1。

2）光辊

辊面经过喷砂、压砂或激光等无泽面处理的磨辊，多用于心磨、渣磨和尾磨系统。

①粗糙度

泛指光棍表面的粗糙程度，目的是提供足够的摩擦，能够抓住物料进入研磨区，利用速差产生研磨作用。因速比较小，其研磨作用主要以挤压为主，减轻磨辊对研磨物料中麸屑的碾削作用，降低面粉灰分。前路光辊粗糙度Rz=40～60 μm，中路30～40 μm，后路20～30 μm。

②中凸度和锥度

中凸度是指光辊中间最大直径与两端最小直径的差值。锥度是磨辊中间直径与两端直径的差值和磨辊长度的比值。锥度与中凸度表现出一致性，呈正相关。由于磨辊的两端是实心的，中间是空的，在研磨过程中，磨温升高，辊体受热膨胀，受磨辊结构的影响，磨辊两端比中间膨胀要大，同时磨辊受研磨力而发生轻微变形，从而造成两辊之间的间隙不均匀，两端紧中间松，影响研磨效果。为消除这种影响，必须将磨辊加工成中间直径大，两头直径小的形状，呈“微鼓形”。前路磨辊流量大，研磨作用强烈，中凸度稍大，中后路小些，一般在15～50 μm。

③转速与速比

光辊以挤压为主，切削作用较弱，快辊转速一般480～500 r/min，速比（1．25～1．5）∶1。

2　配备磨辊技术特性要与制粉工艺相适应

磨辊技术特性要依据磨粉机所在的系统及在系统中的位置、当地小麦的品质、出粉方法、粉路的长短及成品的质量要求等进行配备；再者要充分考虑到技术参数之间的相互影响，否则就达不到预期的制粉工艺效果。例如采用心磨出粉法生产等级粉时，配备1B技术参数就得选择较大的齿角和前角、较稀的齿数，较小的斜度，钝对钝排列等，以适应少出粉，多造渣心的工艺要求。

3　保证拉丝、喷砂质量

在保证辊体质量的前提下，确保拉丝、喷砂质量是及其重要的一项工作。磨辊拉丝要正确计算，精准磨制拉丝刀具，拉丝辊要符合下列要求：磨辊光滑、无乱刺、无断齿和崩齿现象；在整个圆周表面上，磨齿大小要均匀一致，无拉破或重齿现象；在磨齿任一端磨齿高度要一致；要留有一定的齿顶平面，不得拉的太尖；磨齿的角度、斜度、齿数要与要求相符。光辊要符合下列要求：磨辊各段锥度要准确，即符合规定要求，表面粗糙度要均匀一致，且与工艺要求相符[1]。

4　正确操作和维护保养好磨粉机

磨工的岗位很重要，除了磨粉机本身质量和磨辊技术特性配备合理以外，就是磨工对磨粉机的正确操作与维护保养。首先对磨粉机的结构、原理、拆装及操作方法要有充分的了解；磨粉机流量在规定的指标范围内，磨辊喂料要均匀，保证物料准确进入研磨区，使物料均匀地分布在整个磨辊长度上，保证研磨平稳；轧距两端要一致，不能出现轧单头现象；要调整好磨辊清理装置，不能出现切丝、缠辊和降低研磨效果现象；要勤观察磨上物和磨下物的数量和质量情况，流量、质量是否均衡，定期测定剥刮率和取粉率；要根据研磨效果情况及时更换磨辊，但不能一次性更换太多，同一磨口的多对齿辊要交替更换，否则会造成物料流量不平衡，成品质量差，难操作。要做好磨粉机的维修保养，建立设备档案，做好维修保养记录，保证达到预期的研磨效果，延长磨辊使用寿命[2]。