礦物質(zhì)微量元素舔塊壓制在成型工藝的研究.pdf

1、目前礦物質(zhì)微量元素舔塊(以下簡(jiǎn)稱礦物舔塊)成型主要采用壓制生產(chǎn)工藝，有關(guān)生產(chǎn)工藝的研究，無(wú)論是在理論方面還是在試驗(yàn)方面，研究成果都比較少。而礦物舔塊由于它特有的營(yíng)養(yǎng)作用和產(chǎn)品特點(diǎn)，是適合我國(guó)養(yǎng)殖方式和畜牧業(yè)發(fā)展的新型節(jié)糧飼料，受到許多大型牧場(chǎng)和廣大牧民的歡迎。國(guó)內(nèi)，礦物舔塊生產(chǎn)規(guī)模最大的工廠坐落在我區(qū)，其產(chǎn)品與國(guó)外產(chǎn)品比較，一些品種在營(yíng)養(yǎng)方面超過(guò)了國(guó)外產(chǎn)品，但是產(chǎn)品品質(zhì)不好，生產(chǎn)成本高，致使產(chǎn)品價(jià)位低，企業(yè)利潤(rùn)不高。為了提高國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的競(jìng)

2、爭(zhēng)力，本論文著眼于礦物舔塊單向壓制成型的生產(chǎn)工藝，主要做了以下工作：
　　 1．基于顆粒體最緊密堆積理論的顆粒級(jí)配試驗(yàn)研究。針對(duì)我區(qū)礦物舔塊生產(chǎn)的實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)篩分把原料分成三個(gè)級(jí)別：粒徑在2mm-4．75mm稱為大顆粒：粒徑在0．05mm-2mm,稱為中顆粒；粒徑小于0.05mm的稱為小顆粒。然后以壓縮比、壓坯密度、抗壓強(qiáng)度為試驗(yàn)指標(biāo)分別在60MPa、70MPa、80MPa、90MPa下壓制成型，通過(guò)方差分析得到最佳顆粒級(jí)配為

3、大顆粒含量20％-25％，中顆粒含量4096—6096，其余為小顆粒含量，同時(shí)分析了顆粒級(jí)配對(duì)壓縮比、壓坯密度和抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律。
　　 2．顆粒級(jí)配的相關(guān)性分析。包括顆粒級(jí)配與壓縮比的相關(guān)性、顆粒級(jí)配與抗壓強(qiáng)度的相關(guān)性和顆粒級(jí)配與各試驗(yàn)指標(biāo)之間的相關(guān)性。
　　 3．顆粒級(jí)配與壓坯密度多元回歸分析。壓坯密度的多元線性回歸方程為：y=1．631+0．003x1+0．083xr0．051x1(壓力x1、大顆粒含量x1、小顆

4、粒含量x4、壓坯密度y)。
　　 4．礦物舔塊壓制成型的正交試驗(yàn)研究。通過(guò)方差分析和趨勢(shì)圖分析得到：以壓坯密度和抗壓強(qiáng)度為主要試驗(yàn)指標(biāo)選定最優(yōu)工藝條件為填充量150g，顆粒級(jí)配大顆粒、中顆粒和小顆粒的比例為2096／50％／3096，壓力100MPa。
　　 5．礦物舔塊壓制成型過(guò)程中含水率與1％粘結(jié)劑的關(guān)系。綜合考慮耐水性、壓坯密度和抗壓強(qiáng)度，添加1％1.5％水分合適，高壓成型時(shí)含水率宜取高一些，低壓成型時(shí)含水率宜取低

5、一些。
　　 6．工程應(yīng)用試驗(yàn)研究。分別對(duì)不添加粘結(jié)劑未進(jìn)行顆粒級(jí)配、添加1％粘結(jié)劑未進(jìn)行顆粒級(jí)配、添加1％粘結(jié)劑進(jìn)行顆粒級(jí)配的三種礦物舔塊生產(chǎn)方案進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明添加粘結(jié)劑并進(jìn)行顆粒級(jí)配的礦物舔塊其耐水性、壓坯密度和抗壓強(qiáng)度等性能顯著提高。最優(yōu)工藝參數(shù)為顆粒級(jí)配按大顆粒含量、中顆粒含量、小顆粒含量為20％—25％／40％60％／15％-40％；含水率為1％-1．5％；壓力根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備選擇高壓壓制成型，填充量根據(jù)反芻動(dòng)物舔

6、食量和生產(chǎn)效率綜合考慮選擇低填充量(目前廣泛應(yīng)用5kg)。
　　 7．礦物質(zhì)舔塊壓制成型過(guò)程的數(shù)值模擬。以非線性大變形彈塑性有限元理論為基礎(chǔ)，借助有限元軟件Msc．Marc2007，對(duì)圓柱形礦物舔塊的單向壓制成型過(guò)程進(jìn)行有限元模擬，重點(diǎn)分析礦物舔塊在壓制過(guò)程中的密度分布、位移及應(yīng)變分布，并研究顆粒體材料壓制成型過(guò)程中的變形和致密規(guī)律；顆粒體與模壁之間的摩擦對(duì)密度分布的影響；數(shù)值模擬可以預(yù)測(cè)成型件成型后的尺寸，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比