生物質成型燃料設備的模塊化設計與陶瓷耐磨材料的應用.pdf

1、在化石能源日漸匱乏、能源形勢日益緊張的今天，人類尋找替代或輔助能源并提高能源利用效率的要求顯得愈加迫切。我國是一個農業(yè)大國，有豐富的農業(yè)生物質資源，生物質能源以其數(shù)量巨大，可再生、再轉換、可運輸、可儲存的特點，是目前最具有發(fā)展前景的可再生新能源之一。生物質成型燃料是以農林剩余物為原料，擠壓成型后的形成的一種潔凈低碳的生物質可再生能源，由于能量密度高、燃燒特性好、燃燒后對環(huán)境危害小等優(yōu)勢而被廣泛關注。
　　我國在70年代末引進擠壓型

2、生物質成型機，早期技術發(fā)展和產品研究較為緩慢。到20世紀未，隨著國際油價的高漲以及我國能源需要的急劇攀升，生物質能源得到飛速發(fā)展。近年來隨著國家不繼制訂和出臺拉動生物質成型燃料發(fā)展的政策，生物質成型燃料產業(yè)也在不斷發(fā)展壯大。
　　但生物質成型燃料在發(fā)展過程中也遇到一些瓶頸和障礙，由于生物質秸稈內含有較高的Si、Ca、Cl、K、Mg等礦質元素，以及在秸稈收集過程中帶入的許多泥沙(SiO2)，造成了在生物質擠壓成型過程中對生物質成型設

3、備的快速磨損，致使目前生產成型設備平均使用修復周期不超過300h，個別生產廠家采用45號鋼不做任何熱處理，其使用時間甚至不超過50h。生物質成型設備的快速磨損問題已成為制約其發(fā)展的一個瓶頸。
　　圍繞上述問題，本文主要做了如下研究和工作:
　　1.對生物質成型設備的磨損機理進行了理論分析和研究;
　　2.在理論分析的基礎上，對活塞沖壓式和平模式生物質成型設備進行了模塊化設計;
　　3.對適用于生物質成型設備上的耐

4、磨材料進行了選擇分析與研究;
　　4.將耐磨材料應用于模塊化設計的生物質成型設備，并進行了試驗研究。
　　通過上述研究與實驗，取得如下研究成果:
　　1.通過對生物質成型設備的磨損及受力分析可知，生物質成型設備的磨損主要屬于磨料磨損，受微觀切削機理控制。通過設備運行參數(shù)的改變，可以有效減小磨損。對于螺旋擠壓式成型設備，減小螺旋桿的旋轉速度能有效地減少磨損，對于模壓式成型設備，同樣也可以有效地減少磨損。
　　2.對

5、成型設備模塊化設計，是解決磨損問題的重要方法之一。將成型機分做若干個功能化模塊，對于易損部件模塊采用統(tǒng)一標準，可以極大地提高成型設備的可維護性，延長整體設備的生產使用壽命。
　　3.非金屬材料應用是解決磨損問題的重要選擇，陶瓷材料是以離子鍵、共價鍵為主的結合鍵，使得其具有高熔點、高硬度、低摩擦系數(shù)等許多有利于防止磨損的性能。
　　4.通過陶瓷耐磨材料在生物質成型設備上的應用實驗，證明氧化鋁陶瓷耐磨材料在生物質成型設備上的應用