磨辊的技术特性直接影响磨粉机的碾磨效果和制粉工艺效果,至关重要。目前较完善的制粉工艺,在皮磨系统采用齿顶平面为0.10-0.30mm的尖顶齿辊;心、渣、尾磨系统采用表面粗糙度为Rz=20-60μm的粗面光辊。当采用尖顶齿辊破碎小麦或剥刮皮层时,新换辊由于磨齿锋利,剪切作用强烈,虽然产量较高、电耗较低,但对物料的破碎加强,麸片碎,细麸和麸星较多,麦渣、麦心的数量多质量次、面粉特别是细粉的数量少质量次。
然而,当新辊使用一定时间后,随着磨齿变钝,产量明显降低,电耗急剧增加,破碎剥刮作用降低,造成麸皮含粉增加,麦渣、麦心的数量明显减少,最终造成产量和出粉率降低。频繁更换磨辊,不但增加拉丝费用、降低磨辊和磨粉机的使用寿命、增加工作量、降低开机率,而且更主要的是造成生产效果的不稳定。
当心、渣、尾磨系统采用光辊碾磨时,虽然能有效减轻皮层的破碎,提高面粉质量,但磨粉机的单位流量和直接取粉率较低,单位产品的能耗较高,需增加松粉机等辅助设备,对磨粉机和磨辊加工设备的精度要求较高,这在一定程度上制约了产品成本的降低和市场竞争力的提高。
为了克服尖顶齿辊或粗面光辊在使用中存在的不足,我们发明了等离子高硬磨辊及其与该磨辊相适应的制粉工艺。该技术和工艺核心技术是:根据被研磨物料的性质、流量、研磨要求等,调整改进磨辊技术参数,然后采用表面改性技术,对磨辊表面进行加工处理。从而改变磨辊表面的结构和形状、提高磨辊表面的硬度和耐磨性、延长磨辊的使用寿命、提高碾磨效果和制粉工艺效果。
淬硬的磨辊经生产应用,使用寿命成几倍的提高,也表明由于金相组织的变化,大幅度提高了齿部的耐磨性能。该方法加工处理后的磨辊,不但大幅度提高了磨辊表面的硬度和耐磨性,提高磨辊的使用寿命;而且可以根据磨辊在工艺中的位置和使用要求不同,配备不同的磨辊表面参数和等离子处理参数,从而实现磨辊与工艺、物料性质、碾磨要求、产品等级的高度统一。
粗牙辊高硬粗牙辊是专为皮磨系统设计的。皮磨系统的任务是完成皮层与胚乳的分离。二者分离得越干净彻底,出粉率越高、面粉质量越好。具体到前路皮磨,应该在高流量、低消耗的前提下,提取量多质优的渣、心,尽量少地提取面粉;中后路皮磨应在保持皮层尽量完整的前提下,将皮层上的胚乳剥刮干净。生产实践证明:只有保持皮层的尽量完整,增大皮层与胚乳的粒度差别,才使二者较彻底地分离成为可能。
而要保持皮层的完整,每道的碾磨强度不能过大,所配磨辊的剪切破碎作用要缓和。采用表面改性技术处理后的高硬粗牙辊,其齿顶为弧形结构,没有尖顶或棱角。即使新换上的磨辊也不锋利,又因齿部的硬度很高,耐磨性能良好,能在较长期限内始终保持良好的剥刮效果。加之齿型参数的调整与改进,使皮磨系统最大限度地保持了麸片完整和渣多粉少。
采用表面改性技术加工而成的网状辊,其表面粗糙度远高于粗面光辊;由于没有明显的齿纹,其碾磨破碎作用低于高硬细牙辊。完全可以实现以较低的消耗、较高的流量,在保持所含麸星不破碎的前提下,将胚乳磨细成粉。使用高硬磨辊替代传统的齿辊或光辊,经过不同厂型、不同地域、不同设备条件的长期生产实践证明,基本解决了尖顶齿辊和粗面光辊在使用中存在的不足,取得了理想的经济技术指标。