Применение вальцовых мельниц для производства корма

Линии приготовления корма в настоящее время непременно содержат мельницы — базовые машины, обеспечивающие нужные физико-механические и биологические свойства продукта. Мельница также определяет состав вспомогательных механизмов и общую эффективность линии.

При измельчении корма используются машины двух типов: молотковые или вальцовые мельницы (ВМ).

Вальцовые мельницы измельчают зерно сжиманием, срезанием и истиранием, с образованием шероховатых частиц с острыми выступами и многочисленными ребрами и углами. Пройдя ВМ, они обладают большей поверхностью сравнительно с теми, что прошли молотковые мельницы, а это дает лучшую усвояемость и отдачу корма.

ВМ по сравнению с молотковыми мельницами обладают несколькими потенциальными преимуществами: большей энергоэффективностью, однородным помолом, отсутствием пылеобразования (ВМ не требуют аспирации), низким уровнем шума (не требуют дополнительной звукоизоляции), точным контролем над размером измельченных частиц, пониженными потерями влажности зерен при их измельчении, снижением риска возникновения пожара или взрыва. Производительность вальцовых мельниц превышает на 15-40 процентов производительность молотковых при равном энергопотреблении.

Однако, опыт показывает, что вальцовые мельницы не свободны от недостатков: малого или недостаточного влияния на волокна измельчаемого зерна, несимметричной формы и размеров частиц, повышенных эксплуатационных расходов, большей стоимости, возможных проблем (залипанием) во время измельчения материала с большой долей жиров, дополнительных регулировок при смене культур, сложностью измельчения волокнистого материала.

Экономическая эффективность вальцовых мельниц определяется снижением энергопотребления, которое означает снижение расходов на эксплуатацию. Зерно, измельченное валковыми мельницами, способствует перевариваемости корма жвачными животными (крупный рогатый скот и овцы), а, соответственно, выход молока, и привесы возрастают до 10 процентов. Уменьшенная пылевидная фракция в корме понижает риск возникновения легочных болезней молодняка крупного рогатого скота. Широкое применение вальцовых мельниц в хозяйствах тормозится пока их ценой, узостью диапазона обрабатываемых культур, и трудностями помола высокожирного зерна.

Функционально вальцовые мельницы делятся на 2 типа:
- измельчающие сухое зерно (влажность 12-15 процентов);
- плющащие влажное зерно (влажность 25-35 процентов), поступающее с поля или из траншеи.

Созданы машины, работающие на зерне любой влажности, но на практике они обычно неэффективны, поскольку первый тип рассчитан обычно на небольшую производительность (1-4 т/ч), а второй — на высокую (10-30 т/ч).

Существуют ориентировочные расчеты соотношения количества коров в хозяйстве и производительности вальцовых мельниц. Например, для ячменя эти цифры такие:  30-35 коров — 400 кг/ч; 50-100 коров — 1000 кг/ч; 200-400 коров — 2000 кг/ч; более 400 коров — 3600 кг/ч.

Жесткие рамы вальцовых мельниц с установленными вальцами должны быть прочными (сопротивление нагрузкам, возникающим при силовом воздействии на зерновки), чтобы препятствовать при работе перекосу вальцов или их отклонению от параллельности. При эксплуатации вальцовых мельниц следует регулярно менять вальцы, или наносить на них новые рифления. Ширина вальцов, их диаметр и скорость вращения определяют производительность вальцовых мельниц и требуемую мощность. Расход 1 кВт/ч потребляемой энергии в вальцовых мельницах приходится на 140-250 кг зерна.

В работе следует особенно внимательно контролировать толщину хлопьев, поскольку их размер влияет на усвояемость. Толщина их зависит от регулируемого зазора между вальцами. Например, плющение влажного зерна злаковой зерновой культуры требует оптимальной толщины хлопьев не более 1,2-1,9 мм, что возможно при зазоре не более 0,9-1,4 мм. Если зазор не постоянен, снижается производительность, качество процесса, и растут эксплуатационные издержки.

ВМ должны быть отрегулированы так, чтобы не оставлять не измельченного зерна. Присутствие целого зерна на выходе не допускается, масса должна быть однородной, что дает ей отличную сыпучесть и смешиваемость. Это имеет особое значение в производстве рассыпного комбикорма, поскольку при его обработке и перевозке возникает самосортировка составляющих частичек.

Рифление на вальцах обеспечивает разрезание зерновок, а его тип определяется составом зерна и требуемым конечным качеством, причем каждая культура имеет свои наилучшие соотношения «количество рифлей/см длины» (периметрической) вальцов. Большой размер рифлей дает крупные частицы при большой производительности.

Чем мельче исходное зерно, тем большей плотности рифления требует процесс. Разрывной потенциал вальцов увеличивается рифлением по винтовой линии при соотношении от 2 до 6 см на 1 м длины вальца (отклонение от образующей вальцов).

Отдельные культуры, например, соя, подсолнечник, рапс, ячмень имеют высокие абразивные свойства, поэтому для них выбирают вальцы, имеющие грубое рифление позволяющее продлить срок использования.

Наилучшие линейные периферийные скорости вращения вальцов равны 350-950 м/мин. Широко распространяются вальцовые мельницы с разной частотой вращения вальцов с соотношением, близкой к 1,5:1. Альтернатива — ВМ, имеющие вальцы с противоположно направленным вращением и постоянной частотой вращения.

Коэффициент помола (степень измельчения) ВМ, имеющих 1 пару вальцов для главных кормовых растений равен 4:1. Для более существенного измельчения выбирают машину с 2 или большим числом пар вальцов. В таком случае размер готовых частичек может равняться 0,4 мм. Грубое измельчение дает вальцовым мельницам существенную экономию энергопотребления (до 80 процентов) по сравнению с молотковыми.

При установке вальцовых мельниц в складских помещениях, или на площадках складирования цельного зерна — перед его обработкой на вальцовых мельницах необходимо очистить пространство для исключения попадание в вальцовый механизм камней, кусков асфальта и пр., что приведет к поломке. Вальцовые мельницы всегда следует защищать от металлических крошек постоянным магнитом, устанавливаемым в бункере-питателе.