Untuk produsen yang menggunakan beragam, bahan baku heterogen yang secara khusus memadukan bahan kayu konvensional dengan residu pertanian yang bersifat abrasif seperti sekam padi, jerami berserat, dan alfalfa lengket, persyaratan teknik pabrik pelet meningkat secara dramatis. Analisis kami di Lansonmachines menyimpulkan bahwa peralatan pelet standar tidak memadai untuk aplikasi multi material ini. Kesimpulan definitif untuk granulasi yang sukses dan berkelanjutan di seluruh spektrum biomassa yang luas ini adalah integrasi wajib dari die yang dibuat dari baja tahan karat kromium tinggi (4Cr13) yang digabungkan dengan rakitan motor dengan faktor servis tinggi dan roda gigi heliks. Kombinasi ini mengurangi keausan abrasif yang parah yang disebabkan oleh silika dalam sekam padi dan memberikan hasil yang luar biasa, torsi stabil yang diperlukan untuk mengatasi kerapatan curah yang rendah dan resistensi “pegas-kembali” yang tinggi dari jerami yang diproses. Artikel ini memberikan cetak biru teknis untuk memilih dan mengoperasikan granulator yang digerakkan oleh motor yang sesuai untuk mencapai pelet berkualitas yang konsisten dari sumber-sumber yang menuntut ini.

Atribut utama

Bahan baku	Biomassa, Rumput, Sekam Padi, Serbuk Gergaji Kayu, Tangkai Kapas...	nilai jual utama	Produktivitas Tinggi
komponen inti	Bantalan, Roda Gigi, Motor	tegangan	380 V, 110 V, 220 V
garansi	1 Tahun	laporan pengujian mesin	Disediakan
inspeksi video keluar	Disediakan	diameter pelet (mm)	6 – 12
keluaran (kg/jam)	800 - 5000 kg/jam	tempat asal	Henan, Tiongkok
daya motor (kw)	55	berat (kg)	3500
nama merek	Lanson	dimensi (1 * p * l)	1800*1000*1780

1. Tantangan Rekayasa Kompleks dari Granulasi Biomassa yang Beragam

Memproses kombinasi kayu, alfalfa, sekam padi, dan jerami dalam satu pabrik pelet memperkenalkan tiga tekanan metalurgi dan mekanik mendasar yang hanya sedikit mesin standar yang dirancang untuk bertahan. Berhasil mengoperasikan granulator dengan portofolio bahan baku ini merupakan latihan dalam mengelola hal-hal yang ekstrem.

Tiga Ancaman terhadap Mesin

1. Abrasivitas Silika (Sekam Padi): Sekam padi memiliki konsentrasi silika (silikon dioksida) yang tinggi secara alami, sering kali melebihi 15% dari kandungan abu. Ini bertindak sebagai agen pemotongan mikroskopis, mengikis lubang cetakan dan cangkang rol secara agresif. Bahan ini sendiri mengharuskan perubahan metalurgi.

2. Ketahanan Serat dan Kepadatan Rendah (Jerami): Jerami, terutama jerami sereal, menunjukkan ketahanan struktural yang luar biasa dan kepadatan yang rendah. Efek “pegas-kembali” ini membutuhkan gaya kompresi yang sangat tinggi untuk memadatkan serat dengan cukup erat untuk aktivasi lignin dan pengikatan permanen, menuntut torsi maksimum dari motor.

3. Protein dan Lemak Lengket (Alfalfa): Alfalfa (lucerne) mengandung protein yang tinggi, yang, saat dipanaskan, menjadi lengket. Jika rasio kompresi terlalu tinggi, bahan menjadi terlalu panas, mengotori lubang cetakan, dan memulai reaksi kimia yang dapat menyebabkan korosi die internal.

2. Peran Penting Metalurgi Die dalam Penanganan Multi-Feedstock

Sebagai seorang ahli material, Saya tekankan bahwa keputusan antara baja paduan umum (seperti 20CrMnTi) dan baja tahan karat bukanlah pilihan apabila berurusan dengan abu tinggi, biomassa bersilika tinggi seperti sekam padi.

Mengharuskan Baja Tahan Karat Kromium Tinggi (4Cr13)

Lansonmachines menentukan Baja tahan karat 4Cr13 untuk setiap granulator yang didedikasikan untuk biomassa pertanian campuran.

Bahan Mati	Fitur Utama	Kesesuaian untuk Biomassa Campuran	Batasan
Baja Paduan 20CrMnTi	Kekerasan permukaan yang ekstrem (60-62 HRC)	Buruk (Sangat rentan terhadap abrasi silika)	Keausan die yang cepat; membutuhkan penggantian yang sering.
Baja Paduan 40Cr	Ketangguhan dan kekerasan yang seimbang	Tidak memuaskan (Berkarat dengan pakan berprotein tinggi)	Risiko korosi dari produk sampingan pembakaran alfalfa/protein.
Baja Tahan Karat 4Cr13	Kandungan Kromium Tinggi (>12%)	Sangat baik (Tahan abrasi dan korosi)	Kekerasan permukaan yang dapat dicapai sedikit lebih rendah.

Mengelola Erosi Lubang Mati

Silika dalam sekam padi menyerang dinding lubang cetakan melalui lubang mikro. Kandungan kromium yang tinggi dalam 4Cr13 membentuk lapisan oksida pelindung yang secara kimiawi menahan aksi pemotongan abrasif ini, secara signifikan memperpanjang umur operasional die hingga 400 jam dibandingkan dengan baja paduan standar di bawah beban yang sama.

3. Protokol Pra-Pemrosesan untuk Residu Pertanian

Kegagalan operasional yang paling umum berasal dari persiapan biomassa non-kayu yang tidak memadai. Granulator adalah sebuah mesin press, bukan mesin penghancur kertas.

Pengurangan Ukuran: Mengatasi Panjang Serat

Jerami dan batang alfalfa yang panjang harus dikurangi. Pemotong kayu standar tidak cukup. A pabrik palu adalah komponen hulu yang wajib ada.

• Kebutuhan Jerami: Serat harus dikurangi hingga panjang rata-rata 3mm hingga 5mm. Serat yang lebih panjang akan kusut pada saluran masuk cetakan, menyebabkan “menjembatani” permukaan cetakan dan mencegah kompresi yang seragam.

• Sekam Padi: Karena sifatnya yang halus, sekam padi hanya perlu disaring untuk menghilangkan kontaminan anorganik asing (batu, potongan logam) sebelum pengkondisian.

Mandat Pengkondisian Kelembaban

Sedangkan kayu membutuhkan kelembapan 12%-15%, bahan pertanian memiliki kebutuhan yang unik:

• Jerami: Membutuhkan pengkondisian uap atau kelembaban yang lebih tinggi (hingga 18%) untuk melembutkan struktur selulosa yang keras dan meningkatkan plastisitas.

• Alfalfa: Harus dijaga agar tetap terkontrol dengan ketat pada 10%-12%. Kelembapan yang berlebihan akan memperparah kelengketan, yang menyebabkan pengotoran mati.

4. Penyetelan Rasio Kompresi (CR) untuk Bahan Baku yang Bervariasi

Tantangan mekanis terbesar dalam granulator multi-feedstock adalah persyaratan untuk rasio kompresi yang dapat disesuaikan secara instan (CR, didefinisikan sebagai panjang kerja efektif dari saluran die, $L$, dibagi dengan diameter lubang, $D$, atau $L/D$).

Spektrum Rasio Kompresi

Produsen yang beralih di antara bahan-bahan ini tidak dapat menggunakan satu cetakan. CR harus dicocokkan secara cermat.

Bahan baku	Persyaratan CR (L/D)	Alasan
Sekam Padi	Rendah (3,0 - 4,0)	Kepadatan alami yang tinggi; mencegah hangus akibat gesekan.
Alfalfa	Sedang (4,5 - 5,5)	Memberikan densifikasi yang diperlukan sambil menghindari pembakaran protein.
Serbuk Gergaji Kayu	Sedang-Tinggi (5,5 - 6,5)	Diperlukan untuk mengaktifkan lignin; kepadatan kayu standar.
Jerami	Tinggi (6,5 - 7,5)	Mengatasi elastisitas serat yang ekstrem dan kerapatan curah yang rendah.

Wawasan Operasional: Untuk granulator yang memproses keempat bahan tersebut, kami biasanya merekomendasikan Pabrik Mati Datar. Desain die datar memfasilitasi penggantian die yang lebih cepat (dalam hitungan jam, bukan hari) dibandingkan dengan sistem ring die besar, sehingga praktis untuk mengganti pelat die agar sesuai dengan kebutuhan CR bahan baku saat ini.

5. Pemilihan Motor dan Dinamika Transmisi (Kendala “Dengan Motor”)

Motor dan gearbox adalah komponen non-habis pakai yang paling penting. Mereka menentukan kemampuan gilingan untuk mempertahankan torsi puncak yang diperlukan untuk material seperti jerami.

Prasyarat Faktor Layanan

Karena terputus-putus, beban kejut tinggi yang disebabkan oleh pemrosesan bahan baku yang tidak konsisten (misalnya.g., rumpun alfalfa basah atau simpul kayu yang lebat), motor listrik harus berukuran sangat besar.

• Motor Industri Standar: Faktor Layanan (SF) dari 1.0 hingga 1.15.

• Mandat Lansonmachines untuk Biomassa Campuran: Motor dengan SF sebesar 1,5 atau lebih besar. Hal ini memastikan belitan motor dapat menangani kondisi kelebihan beban yang terus menerus yang terjadi ketika pabrik mencoba untuk memadatkan jerami yang sangat lentur.

Rekayasa Gearbox

Gearbox, bukan motornya, bertanggung jawab untuk mengubah putaran kecepatan tinggi menjadi torsi gaya tinggi. A transmisi roda gigi heliks tidak dapat dinegosiasikan.

• Efisiensi: Roda gigi heliks 95% hingga 98% efisien dalam transfer daya, menyediakan tempat yang stabil, output torsi yang tidak berfluktuasi.

• Distribusi Beban: Gigi bersudutnya bergerak lebih bertahap dan halus daripada roda gigi taji berpotongan lurus, secara efektif meredam guncangan mekanis yang dihasilkan ketika rol menghadapi hambatan mendadak. Hal ini secara signifikan melindungi bantalan poros utama, yang sangat rentan terhadap kegagalan akibat kelelahan.

6. Analisis Perbandingan Jenis Pabrik Pelet untuk Bahan Baku Campuran

Memilih antara Granulator Mati Datar dan Granulator Ring Die murni merupakan keputusan output dan fleksibilitas untuk bahan-bahan ini.

Fitur	Granulator Mati Datar	Granulator Ring Die
Rentang Output	Rendah hingga Sedang (50 - 800 kg/jam)	Tinggi (1 - 20+ ton/jam)
Fleksibilitas CR	Luar Biasa (Penukaran Die Mudah)	Buruk (Penggantian die rumit dan memakan waktu)
Umpan Vertikal	Unggul untuk bahan yang ringan dan halus (Jerami/Sekam)	Bergantung pada Gaya Sentrifugal (Risiko Terjepit)
Akses Keausan Mati	Sederhana (Pelat die terbalik, mudah dibersihkan)	Sulit (Housing yang berat, diperlukan alat khusus)

Kesimpulan: Untuk operasi serbaguna yang beralih di antara bahan yang berbeda dan memerlukan CR yang berbeda, yang Granulator Die Datar yang digerakkan motor memberikan kelincahan operasional dan kesederhanaan perawatan yang tidak dapat ditandingi oleh pabrik cincin industri skala besar.

7. Strategi Operasional untuk Memaksimalkan Hasil dan Daya Tahan

Untuk mencapai performa tinggi, diperlukan pengelolaan termal, mekanis, dan lingkungan kimiawi di dalam ruang granulator.

Jendela Manajemen Termal

Lignin (pada kayu) dan protein (pada alfalfa) membutuhkan panas untuk melenturkan dan mengikat.

• Aktivasi Lignin: Kebutuhan $80^{\circ}\text{C}$ untuk $120^{\circ}\text{C}$.

• Koagulasi Protein: Membutuhkan $70^{\circ}\text{C}$ hingga $90^{\circ}\text{C}$. Mempertahankan suhu internal yang optimal merupakan hal yang terpenting. Jika granulator menjadi dingin (karena kelembapan yang berlebihan), pengikatan akan gagal. Jika terlalu panas (karena gesekan yang tinggi), material akan rusak. Memantau suhu bantalan merupakan prasyarat penting untuk mencegah pelarian termal.

Penggunaan Agen Pengikat

Sementara kayu menggunakan ligninnya sendiri, jerami dan sekam padi sering kali memanfaatkan pengikat eksogen untuk meningkatkan Indeks Daya Tahan Pelet (PDI).

• Sekam Padi: Penambahan 1% hingga 2% dari Bentonite Clay atau bahan berpati tinggi (seperti tepung limbah) secara signifikan meningkatkan PDI dengan mengisi kekosongan mikroskopis yang disebabkan oleh silika.

• Jerami: Minyak sayur dalam jumlah kecil (0.5%) bertindak sebagai pelumas, mengurangi gesekan die dan memungkinkan alat berat beroperasi dengan CR yang lebih tinggi tanpa panas berlebih, sehingga meningkatkan pemadatan.

8. Menganalisis Kualitas Pelet di Berbagai Jenis Biomassa

Kualitas pelet yang sudah jadi harus diukur berdasarkan aplikasi target (bahan bakar, pakan, atau tempat tidur).

Metrik Kualitas untuk Butiran yang Beragam

 

Jenis Pelet	Aplikasi Target	Metrik Kualitas Utama	Rentang yang Diamanatkan
Kayu	Pemanasan / Bahan Bakar	Nilai Kalor Bersih (NCV)	$17-19 \text{ MJ/kg}$
Sekam Padi	Pemanasan / Bahan Bakar	Kandungan Abu	$\text{High (5-15%)}$
Jerami	Tempat Tidur / Bahan Bakar	Indeks Daya Tahan Pelet (PDI)	$>96\%$
Alfalfa	Pakan Ternak	Kandungan Protein	$15-20\%$

Pengawasan terhadap Abu: Ketika memproses sekam padi, pelet yang dihasilkan akan memiliki kadar abu yang tinggi. Produsen harus memastikan penerimaan pasar terhadap bahan bakar berkadar abu tinggi ini dan menyesuaikan peralatan pembakaran yang sesuai. Ini adalah faktor penting yang sering diabaikan oleh operator yang baru pertama kali menggunakannya.

9. Pemecahan Masalah dan Mencegah Kegagalan Umum

Dalam granulator yang digerakkan motor yang memproses biomassa campuran, kegagalan tersebut khusus untuk material yang paling sulit yang sedang diproses.

Penyumbatan Mati (Jerami dan Alfalfa)

• Penyebabnya: Penyebab yang paling sering terjadi adalah serat yang menjembatani (jerami) atau bahan yang terlalu lengket (alfalfa).

• Obat: Segera gunakan prosedur pematian “campuran oli” (oli, pasir, serbuk gergaji) untuk melumasi dan memaksa keluarnya sumbatan. Periksa kadar air bahan baku dengan cermat sebelum memulai ulang.

Kegagalan Bantalan Prematur (Sekam Padi)

• Penyebabnya: Debu silika mikroskopis yang melewati segel dan mencemari bantalan rol dan poros utama.

• Obat: Tingkatkan ke bantalan dengan segel tiga bibir. Menerapkan sistem pelumasan otomatis yang sering membersihkan kontaminan dengan pelumas baru. Jadwal pelumasan manual tidak mencukupi untuk lingkungan berdebu tinggi.

Di Bawah Kapasitas / Kelebihan Beban Motor

• Penyebabnya: Beroperasi dengan pelat cetakan yang salah (e.g., menggunakan cetakan alfalfa CR rendah untuk jerami CR tinggi). Motor kesulitan mendorong material dan menarik arus yang berlebihan.

• Obat: Matikan dan tukar ke pelat cetakan dengan rasio kompresi yang benar untuk bahan baku yang sedang dijalankan.

10. Kelayakan Ekonomi dan Pengembalian Investasi (ROI)

ROI paling kuat untuk pemrosesan bahan baku yang beragam karena mengubah nilai rendah, sering kali membagi aliran limbah yang menimbulkan biaya pembuangan menjadi tiga bagian yang berbeda, produk bernilai tinggi (bahan bakar, pakan, tempat tidur).

Mengurangi Biaya Penggantian Die

Biaya operasional terbesar dalam granulasi multi-feed adalah penggantian die dan roller karena silika. Dengan mengamanatkan biaya yang lebih tinggi Cetakan baja tahan karat 4Cr13 dimuka, operator meminimalkan biaya waktu henti dan tenaga kerja terkait dengan seringnya penggantian, yang sering kali lebih besar daripada biaya suku cadang habis pakai itu sendiri. Pengeluaran modal awal untuk motor dan die premium menghasilkan penghematan yang signifikan dalam jangka panjang.

Pertanyaan Umum yang Komprehensif

T1: Bagaimana cara mencegah silika sekam padi merusak cetakan saya?

Anda harus mengamanatkan cetakan yang terbuat dari baja tahan karat kromium tinggi (4Cr13), bukan baja paduan standar. Selain itu, pastikan bahan sekam disaring untuk menghilangkan partikel kuarsa/pasir yang lebih besar dan secara ketat mempertahankan rasio kompresi yang optimal (rendah) untuk meminimalkan gesekan.

T2: Dapatkah saya memadukan keempat bahan (Kayu, Alfalfa, Sekam Padi, Jerami) secara bersamaan?

Hal ini tidak direkomendasikan. Setiap bahan membutuhkan tingkat kelembaban optimal dan rasio kompresi yang berbeda. Mencampurkan keduanya akan menghasilkan kompromi yang mengarah pada pelet yang berkualitas rendah dan rapuh serta pengoperasian mesin yang tidak efisien. Proseslah secara terpisah.

T3: Mengapa pelet jerami saya hancur segera setelah keluar dari granulator?

Hal ini biasanya disebabkan oleh rasio kompresi yang tidak mencukupi (cetakan terlalu tipis untuk ketahanan serat jerami) atau pengkondisian uap yang tidak memadai. Serat-seratnya meloncat ke belakang, bukannya mengikat.

T4: Apakah granulator yang digerakkan oleh motor lebih efisien daripada model PTO?

Ya. Motor listrik memberikan RPM dan torsi yang konsisten dan terukur, tidak seperti PTO traktor, yang berfluktuasi dengan beban dan suhu mesin. Stabilitas ini wajib untuk mempertahankan kondisi termal yang tepat yang diperlukan untuk mengikat beragam biomassa.

T5: Jenis motor apa yang diperlukan untuk beban kejut ini?

Motor listrik tiga fase (380V/400V) adalah standar, tetapi harus merupakan unit kelas industri yang dipasangkan dengan gearbox yang menggunakan roda gigi heliks dan memiliki Service Factor (SF) minimum 1,5.

T6: Apa risiko menggunakan rasio kompresi yang terlalu tinggi untuk alfalfa?

Menggunakan CR yang tinggi akan menghasilkan panas gesekan yang berlebihan, sehingga menyebabkan kandungan protein dan lemak dalam alfalfa terbakar. Hal ini akan mengotori cetakan, secara drastis mengurangi nilai nutrisi pelet pakan, dan dapat menyebabkan korosi.

T7: Haruskah saya menggunakan cetakan datar atau cetakan cincin untuk pemrosesan multi-material skala kecil?

Die datar sangat disukai. Desainnya yang sederhana memungkinkan operator menukar pelat cetakan dengan cepat dan hemat biaya agar sesuai dengan persyaratan rasio kompresi bahan tertentu yang sedang diproses (jerami, kayu, atau alfalfa).