套筒加热方式对锯屑致密成型的影响

【目的】探究锯屑成型过程中成型套筒加热方式对成型燃料松弛密度、成型压力和耐久度的影响,优化成型套筒加热方式中加热温度和含水率的选择,寻找合理工艺参数,为生产实际提供参考。【方法】1)单因素设计:以含水率10%、12%、14%、16%和18%的锯屑为原料,分别取加热温度为AT(环境温度)、50、75、100、125、150、175、200、225和250℃,采用自制单柱塞成型试验机制备成型燃料,研究加热温度和含水率对成型燃料松弛密度、成型压力和耐久度的影响。2)二次回归通用旋转组合设计:根据单因素试验结果,确定试验点,建立松弛密度和成型压力数学回归模型,绘制加热温度和含水率的响应面图,分析加热温度和含水率的交互作用对成型燃料松弛密度和成型压力的影响。【结果】1)成型燃料含水率为10%时,温度高于200℃可成型,且成型压力大于95.74 MPa;18%含水率时,成型燃料表面多裂纹,易破损,成型效果差。2)温度75~175℃时,成型燃料表层出现炭化,并随着温度升高表层炭化颜色逐渐加深;当温度达到200℃以上时,成型效果下降明显。3)随着温度从75℃升至225℃,不同含水率成型燃料的成型压力总体呈下降趋势。4)不同含水率成型燃料在75~200℃条件下,耐久度无明显差异;温度达到200℃以上时,耐久度下降明显。5)ANOVA分析结果表明,松弛密度和成型压力数学回归模型P均小于0.001,模型回归方程极显著,R2分别为0.97和0.99(均大于0.8),方程与试验拟合良好。【结论】1)成型套筒加热方式可以有效降低成型压力,从而降低成型能耗。2)采用套筒加热方式,锯屑在含水率14%附近时成型效果最佳,适宜生产高密度成型燃料。3)松弛密度达到中密度成型燃料标准(>0.7 g·cm-3)、耐久度达到90%以上时,成型压力最小的参数水平为加热温度200℃、含水率12%。