La matrice annulaire et le rouleau d'un broyeur à granulés sont des pièces d'usure essentielles. Le choix judicieux de leurs paramètres et la qualité de leur fonctionnement influent directement sur l'efficacité de la production et la qualité des granulés produits.
Relation entre le diamètre de la matrice annulaire et du rouleau de pressage et l'efficacité et la qualité de production du broyeur à granulés :
Le broyeur à granulés équipé d'une matrice annulaire de grand diamètre et de rouleaux de pression permet d'accroître la surface de travail effective de la matrice et l'effet de compression des rouleaux, améliorant ainsi l'efficacité de la production, réduisant l'usure et les coûts d'exploitation. Le matériau est alors granulé de manière homogène, sans extrusion excessive, ce qui optimise le rendement du broyeur. À température de trempe et de revenu et indice de durabilité égaux, la consommation d'énergie diffère sensiblement entre l'utilisation de matrices annulaires et de rouleaux de pression de petit et de grand diamètre. Par conséquent, l'utilisation d'une matrice annulaire et de rouleaux de pression de grand diamètre constitue une mesure efficace pour réduire la consommation d'énergie lors de la granulation (sous réserve des spécificités du matériau et des exigences de granulation).
Vitesse de rotation de la matrice annulaire :
La vitesse de rotation de la matrice annulaire est choisie en fonction des caractéristiques de la matière première et du diamètre des particules. L'expérience montre qu'une matrice annulaire à petit diamètre d'orifice nécessite une vitesse linéaire plus élevée, tandis qu'une matrice à grand diamètre requiert une vitesse linéaire plus faible. La vitesse linéaire de la matrice annulaire influe sur l'efficacité de la granulation, la consommation d'énergie et la fermeté des particules. Dans une certaine plage, l'augmentation de la vitesse linéaire entraîne une augmentation du rendement, de la consommation d'énergie, ainsi que de la dureté des particules et de l'indice de pulvérisation. On considère généralement que pour un diamètre d'orifice de 3,2 à 6,4 mm, la vitesse linéaire maximale de la matrice annulaire peut atteindre 10,5 m/s ; pour un diamètre d'orifice de 16 à 19 mm, la vitesse linéaire maximale doit être limitée à 6,0-6,5 m/s. Dans le cas d'une machine polyvalente, il n'est pas adapté d'utiliser une seule vitesse linéaire de matrice annulaire pour différents types de traitement d'aliments. Actuellement, il est fréquent que la qualité des granulés produits par les granulateurs de grande taille soit inférieure à celle des granulateurs de petite taille, notamment pour les aliments destinés au bétail, à la volaille et aux poissons (diamètre inférieur à 3 mm). Ceci s'explique par une vitesse de défilement trop faible de la matrice annulaire et un diamètre de rouleau trop important, ce qui entraîne une vitesse de perforation trop rapide du matériau pressé et affecte ainsi sa dureté et son taux de pulvérisation.
Paramètres techniques tels que la forme du trou, l'épaisseur et le taux d'ouverture de la matrice annulaire :
La forme et l'épaisseur des orifices de la matrice annulaire sont étroitement liées à la qualité et à l'efficacité de la granulation. Si le diamètre des orifices est trop petit et l'épaisseur excessive, la productivité est faible et les coûts élevés ; à l'inverse, les particules sont trop lâches, ce qui nuit à la qualité et à l'efficacité de la granulation. Par conséquent, la forme et l'épaisseur des orifices de la matrice annulaire sont des paramètres soigneusement sélectionnés, condition essentielle à une production efficace.
Forme du trou de la matrice annulaire : Les formes de trous de matrice couramment utilisées sont le trou droit, le trou à gradins inversés, le trou d’alésage conique extérieur et le trou à gradins de transition conique avant.
Épaisseur de la matrice annulaire : L’épaisseur de la matrice annulaire influe directement sur sa résistance, sa rigidité, son efficacité de granulation et la qualité du produit obtenu. À l’échelle internationale, cette épaisseur varie de 32 à 127 mm.
Longueur utile de la filière : la longueur utile de la filière correspond à la longueur de l’orifice d’extrusion du matériau. Plus cette longueur est importante, plus le temps d’extrusion est long et plus les granulés seront durs et résistants.
Diamètre de l'entrée conique de la filière : le diamètre de l'orifice d'alimentation doit être supérieur au diamètre de la filière, ce qui permet de réduire la résistance à l'entrée du matériau et de faciliter son introduction dans la filière.
Vitesse d'ouverture de la matrice annulaire : La vitesse d'ouverture de la surface de travail de la matrice annulaire influe considérablement sur le rendement du granulateur. Dans des conditions de résistance suffisantes, cette vitesse doit être augmentée au maximum.