Les principales formes de matériaux qui constituent le moulage des particules de biomasse sont des particules de différentes tailles de particules, et les caractéristiques de remplissage, les caractéristiques d'écoulement et les caractéristiques de compression des particules pendant le processus de compression ont une grande influence sur le moulage par compression de la biomasse.
Le moulage par compression de granulés de biomasse est divisé en deux étapes.
Dans la première étape, au début de la compression, la pression inférieure est transférée à la matière première de biomasse, de sorte que la structure originale de l'agencement des matières premières, peu emballée, commence à changer et que l'indice de vide interne de la biomasse diminue.
Dans la deuxième étape, lorsque la pression augmente progressivement, le rouleau presseur de la machine à granulés de biomasse brise les matières premières à gros grains sous l'action de la pression, les transformant en particules plus fines, et une déformation ou un écoulement plastique se produit, les particules commencent à remplir le vides et les particules sont plus compactes. Ils s'engrènent les uns dans les autres lorsqu'ils sont en contact avec le sol, et une partie de la contrainte résiduelle est stockée à l'intérieur des particules formées, ce qui renforce la liaison entre les particules.
Plus les matières premières qui composent les particules façonnées sont fines, plus le degré de remplissage entre les particules est élevé et plus le contact est étroit ; lorsque la taille des particules est petite dans une certaine mesure (de plusieurs centaines à plusieurs microns), la force de liaison à l'intérieur des particules façonnées et même primaire et secondaire changera également. Des changements se produisent et l’attraction moléculaire, l’attraction électrostatique et l’adhésion en phase liquide (force capillaire) entre les particules commencent à devenir dominantes.
Des études ont montré que l'imperméabilité et l'hygroscopique des particules moulées sont étroitement liées à la taille des particules. Les particules de petite taille ont une grande surface spécifique, et les particules moulées absorbent facilement l'humidité et la récupèrent. Petits, les vides entre les particules sont faciles à remplir et la compressibilité devient plus grande, de sorte que la contrainte interne résiduelle à l'intérieur des particules façonnées devient plus petite, affaiblissant ainsi le caractère hydrophile des particules façonnées et améliorant l'imperméabilité à l'eau.
Dans l'étude de la déformation des particules et de la forme de liaison lors du moulage par compression de matières végétales, l'ingénieur en mécanique des particules a effectué une observation au microscope et une mesure bidimensionnelle du diamètre moyen des particules à l'intérieur du bloc de moulage, et a établi un modèle de liaison microscopique des particules. Dans la direction de la contrainte principale maximale, les particules s'étendent vers l'environnement et les particules se combinent sous forme de maillage mutuel ; dans la direction de la contrainte principale maximale, les particules deviennent plus fines et deviennent des flocons, et les couches de particules sont combinées sous forme de liaison mutuelle.
Selon ce modèle de combinaison, on peut expliquer que plus les particules de la matière première de biomasse sont molles, plus facilement le diamètre moyen bidimensionnel des particules devient plus grand et plus la biomasse peut être facilement compressée et moulée. Lorsque la teneur en eau de la matière végétale est trop faible, les particules ne peuvent pas être complètement étendues et les particules environnantes ne sont pas étroitement combinées, elles ne peuvent donc pas se former ; lorsque la teneur en eau est trop élevée, bien que les particules soient complètement étendues dans la direction perpendiculaire à la contrainte principale maximale, les particules peuvent être engrenées ensemble, mais comme une grande quantité d'eau dans la matière première est extrudée et distribuée entre les couches de particules, les couches de particules ne peuvent pas être étroitement attachées, elles ne peuvent donc pas se former.
Selon les données d'expérience, l'ingénieur spécialement désigné est arrivé à la conclusion qu'il est préférable de contrôler la taille des particules de la matière première dans un délai d'un tiers du diamètre de la filière et que la teneur en poudre fine ne doit pas être supérieure à 5%.
Heure de publication : 08 juin 2022