粒子成形機の加圧ローラーにおける熱処理工程の重要性

ペレット製造機は、バイオマス燃料ペレットやペレット飼料を圧縮する装置であり、中でも加圧ローラーは主要構成部品であり、かつ最も摩耗しやすい部分です。加圧ローラーは、過酷な作業負荷と厳しい使用環境にさらされるため、たとえ高品質であっても摩耗は避けられません。製造工程において加圧ローラーの消耗は激しいため、加圧ローラーの材質と製造工程は特に重要です。

粒子粉砕機の加圧ローラーの故障解析

加圧ローラーの製造工程は、切断、鍛造、焼きならし（焼鈍）、粗加工、焼入れ焼戻し、半精密加工、表面焼入れ、精密加工から構成されます。専門チームが、製造・加工用バイオマス燃料ペレットの摩耗に関する実験的研究を実施し、ローラー材料と熱処理工程の合理的な選定のための理論的根拠を提供しました。研究結果と提言は以下のとおりです。

造粒機の加圧ローラーの表面にへこみや傷が見られます。加圧ローラーに砂や鉄粉などの硬い不純物が付着して摩耗したため、異常摩耗に該当します。表面の平均摩耗は約3mmで、両面の摩耗具合が異なります。供給側は摩耗が激しく、4.2mmに達しています。これは主に、供給後、均質化装置が材料を均一に分散させる時間がないまま押出工程に入ってしまったことが原因です。

微細摩耗破壊解析の結果、原料に起因する加圧ローラー表面の軸方向摩耗により、加圧ローラー表面の材料不足が主な故障原因であることが判明した。摩耗の主な形態は凝着摩耗と研削摩耗であり、硬質ピット、プラウリッジ、プラウグルーブなどの形態が見られ、原料中のケイ酸塩、砂粒、鉄粉などが加圧ローラー表面を著しく摩耗させていることが示された。水蒸気などの作用により、加圧ローラー表面に泥状の模様が現れ、加圧ローラー表面に応力腐食割れが発生した。

加圧ローラーの異常摩耗を防ぐため、原料を粉砕する前に、原料に混入した砂粒、鉄粉、その他の不純物を除去する不純物除去工程を追加することを推奨します。圧縮室内の材料を均一に分散させるため、スクレーパーの形状や設置位置を変更し、加圧ローラーにかかる力の不均一や表面摩耗の悪化を防ぎます。加圧ローラーの故障は主に表面摩耗によるものであるため、表面硬度、耐摩耗性、耐腐食性を向上させるために、耐摩耗性材料と適切な熱処理工程を選択する必要があります。