Per i produttori di biomassa su piccola e media scala, la Mulino per pellet di legno a stampo piatto rappresenta l'equilibrio ottimale tra investimento di capitale, coppia operativa e densità dei pellet. L'analisi metallurgica di Lansonmachines conclude che, mentre le filiere ad anello dominano il settore industriale su larga scala, il design della filiera piatta offre capacità di alimentazione verticale superiori e una maggiore pressione per pollice quadrato per materiali difficili da legare come i trucioli di legno duro. La conclusione è chiara: per le operazioni che producono meno di 800 kg/ora, un sistema a trafila piatta dotato di una trafila in acciaio legato temprato sottovuoto (classe 58-62 HRC) offre il costo più basso per tonnellata di produzione, pur mantenendo una durata eccellente del pellet. Questo articolo fornisce una disamina tecnica dei macchinari, della scienza dei materiali alla base delle piastre e dei parametri operativi necessari per trasformare il cippato grezzo in combustibile ad alto potere calorifico.

Attributi chiave

Materia prima	Erba, pula di riso, segatura di legno, biomassa, paglia,...	punti chiave di vendita	Facile da usare
componenti fondamentali	Cuscinetto, motore, pompa, ingranaggio, PLC, motore, recipiente a pressione...	tensione	380V/50HZ
Garanzia	1 anno	Rapporto di prova del macchinario	Fornito
video in uscita - ispezione	Fornito	diametro del pellet (mm)	6 – 9
produzione (kg/h)	1000 - 1500 kg/h	luogo di origine	Henan, Cina
potenza del motore (kw)	90	peso (kg)	1000
nome del marchio	Lanson	dimensione(1*w*h)	1850*1050*1800 MM
Nome	Macchina per la produzione di pellet di legno da biomassa	Utilizzo	Pellet di combustibile di segatura che fa macchina
Capacità	1-2t/h	Colore	Richiesta del cliente
Servizio post-vendita fornito	Assistenza tecnica video	Servizio post garanzia	Assistenza tecnica video Assistenza online
Vantaggio	Alta efficienza produttiva	Servizio	24 ore
Marchio	Lanson	Pacchetto	Pacchetto standard in legno

1. La scienza dei materiali dello stampo piatto: il punto di vista di un metallurgista

Il cuore di ogni macchina per la produzione di pellet di legno è l'interazione tra il guscio del rullo e la piastra dello stampo. Nella mia attività presso Lansonmachines, mi capita spesso di incontrare clienti che sottovalutano i requisiti metallurgici della lavorazione del cippato. A differenza dei pellet, le fibre di legno sono abrasive e richiedono un'enorme pressione per plastificare la lignina naturale.

Selezione della lega e trattamento termico

L'acciaio al carbonio standard si rompe rapidamente sotto lo stress termico della pellettizzazione del legno. Noi sosteniamo e utilizziamo acciai strutturali legati di alta qualità, in particolare 20CrMnTi o 40Cr, per la produzione di stampi piatti.

• Carburazione: Lo stampo deve essere sottoposto a un processo di carbonitrurazione. Questo processo diffonde carbonio e azoto nel metallo superficiale, creando un involucro resistente all'usura e mantenendo un nucleo duro e duttile.

• Gradiente di durezza: La durezza ideale per uno stampo piatto per pellet di legno non è uniforme. La superficie deve avere una durezza Rockwell (HRC) di 60-62 per resistere all'abrasione della silice presente nella corteccia del legno. Tuttavia, il nucleo deve rimanere a 45-50 HRC per evitare cricche catastrofiche sotto il carico ciclico dei rulli.

• Tempra sotto vuoto: Per garantire che i fori dello stampo non si deformino durante la tempra, la tempra sotto vuoto è superiore alla tempra in olio. In questo modo si mantiene la geometria precisa dei fori di compressione, garantendo un diametro uniforme dei pellet.

Nota dell'esperto: Se il vostro stampo si consuma in meno di 500 ore di funzionamento, probabilmente il produttore ha utilizzato l'acciaio standard 45# senza un'adeguata cementazione.

Grado del materiale	Durezza superficiale (HRC)	Resistenza all'usura	Resistenza alla fatica	Applicazione consigliata
45# Acciaio al carbonio	40-45	Basso	Basso	Mangimi morbidi / Concime animale
Lega 40Cr	50-55	Medio	Medio	Legno dolce / Segatura
20CrMnTi	58-62	Alto	Alto	Cippato di legno duro / Biomassa
Acciaio inossidabile (4Cr13)	52-56	Alto (Corrosione)	Alto	Biomassa alimentare / corrosiva

2. Meccanica ingegneristica: Come funziona la pressa per stampi piatti

La comprensione delle forze vettoriali all'interno della camera di pellettizzazione spiega perché questo design è unico per il cippato.

Alimentazione verticale e a gravità

A differenza delle macchine con stampo ad anello, che si affidano alla forza centrifuga per distribuire il materiale, le macchine con stampo piatto utilizzano la gravità. Lo stampo è posizionato orizzontalmente. I trucioli di legno entrano dall'alto e cadono direttamente tra i rulli e la superficie dello stampo. Questo meccanismo di alimentazione verticale impedisce la formazione di ponti e blocchi, un problema comune quando si lavorano materiali leggeri e soffici come trucioli di pino o pallet schiacciati.

L'interazione rullo-dado

Esistono due configurazioni meccaniche principali sul mercato:

1. Stampo rotante / Rullo stazionario: Lo stampo ruota, spingendo il materiale sotto i rulli statici. Questa funzione è comune nelle unità più piccole (a presa di forza o elettriche).

2. Stampo fisso / Rullo rotante: I rulli orbitano intorno alla matrice. Questo è il Preferenza Lansonmachines per il cippato.

   • Perché? Quando i rulli si muovono, creano un'azione di miscelazione secondaria. Ciò impedisce alla materia prima di accumularsi in “zone morte” all'interno della camera. I rulli attivi schiacciano i trucioli di legno, facendoli passare attraverso i fori conici dello stampo fisso.

3. Parametro critico: Il rapporto di compressione

Il rapporto di compressione (CR) è la specifica tecnica più importante quando si ordina uno stampo. È definito come la lunghezza effettiva di lavoro del foro della matrice divisa per il diametro del foro ($L/D$).

Una mancata corrispondenza in CR porta a due fallimenti:

1. Blocco: Il rapporto è troppo alto. L'attrito è talmente elevato che il legno brucia all'interno del foro e non può essere estruso.

2. Fluffing: Il rapporto è troppo basso. Il materiale non viene tenuto sotto pressione abbastanza a lungo da riscaldare la lignina. Il pellet si sfalda immediatamente.

Calcolo dei tipi di legno

Le diverse specie di legno possiedono densità di massa e contenuti di lignina differenti.

• Conifere (pino, abete rosso, abete rosso): Alta lignina naturale, bassa densità. Richiede un CR più elevato (ad esempio, da 1:5 a 1:6) per generare un attrito sufficiente ad attivare il legante.

• Legni duri (Quercia, Hickory, Betulla): Alta densità, minore disponibilità di lignina. Richiede un CR più basso (ad esempio, da 1:3,5 a 1:4,5). Il legno è già denso; una compressione eccessiva inceppa la macchina.

4. Preparazione delle materie prime: Dai trucioli alla materia prima

Un'idea sbagliata comune è che una “pressa per pellet a trucioli di legno” possa accettare direttamente trucioli di legno grezzi di 5 cm. Questo è meccanicamente impossibile per la camera di pellettizzazione. I trucioli devono essere prima lavorati.

Riduzione dimensionale (macinazione a martelli)

La pressa a filiera piatta richiede una dimensione costante delle particelle. I trucioli di legno devono essere polverizzati in segatura o polvere fibrosa con un diametro non superiore alla dimensione del foro della filiera (in genere 6 mm).

• Dimensione ideale delle particelle: Da 3 mm a 5 mm.

• Se le particelle sono troppo grandi, non entrano nei fori della matrice e i rulli saltano e vibrano eccessivamente, danneggiando i cuscinetti dell'albero principale.

Equilibrio dell'umidità

Il metallo interagisce con il legno bagnato in modo diverso rispetto al legno asciutto.

• Troppo bagnato (>18%): L'acqua crea una barriera al vapore. Il pellet “esplode” all'uscita della matrice a causa dell'espansione del vapore (popcorning).

• Troppo secco (<8%): Mancanza di lubrificazione a vapore. L'attrito provoca un'impennata della temperatura della matrice di acciaio (>100°C), carbonizzando il legno e potenzialmente ricottando (ammorbidendo) la superficie della matrice.

• Il punto di forza: Il contenuto di umidità compreso tra 12% e 15% è obbligatorio per ottenere prestazioni ottimali dello stampo piatto Lansonmachines.

5. Stampo piatto vs. stampo ad anello: un confronto onesto

Spesso orientiamo i clienti industriali verso le matrici ad anello per le produzioni massicce, ma la matrice piatta offre un netto vantaggio per specifici profili di utenti.

Caratteristica	Pellettiera a stampo piatto	Mulino ad anello per pellet
Produttività	Da basso a medio (50 kg - 800 kg/ora)	Alto (1 tonnellata - 20 tonnellate/ora)
Generazione di pressione	Alto (distanza tra i rulli regolabile)	Moderato (elettrodomestico centrifugo)
Efficienza energetica	Più basso per macchina, più alto per tonnellata	Maggiore efficienza operativa su scala
Manutenzione	Semplice (inversione degli stampi, facile accesso)	Complesso (richiede paranco, allineamento)
Impronta	Compatto, portatile	Grande, richiede una fondazione fissa
Costo	Basse spese in conto capitale	Elevata spesa in conto capitale

Verdetto: La trafila piatta è la scelta migliore per la lavorazione in azienda, per i piccoli laboratori e per le imprese che iniziano con un capitale limitato. La sua capacità di gestire pressioni più elevate la rende più tollerante con i vari materiali della biomassa.

6. Sistemi di alimentazione e trasmissione

Il metodo con cui la coppia viene erogata alla camera di pellettizzazione determina l'efficienza dell'unità.

Motore elettrico (trifase)

Lo standard del settore. Per la pellettizzazione del legno, una coppia elevata è più importante di un numero di giri elevato. Utilizziamo riduttori per impieghi gravosi (a ingranaggi elicoidali o conici) per ridurre la velocità del motore e moltiplicare la coppia.

• Vantaggio: Potenza costante, uso interno consentito.

• Vincolo: Richiede un collegamento affidabile alla rete a 380V/400V.

Motore diesel

Ideale per operazioni a distanza (cantieri forestali). Il motore diesel si collega tramite un sistema di frizione.

• Vantaggio: Mobilità completa.

• Vincolo: Il controllo delle vibrazioni è difficile; i costi del carburante possono fluttuare.

Presa di forza (PTO)

Si collega direttamente a un trattore.

• Vantaggio: Utilizza le attrezzature agricole esistenti; costo motore zero.

• Vincolo: È difficile mantenere un numero di giri costante se il trattore gira al minimo in modo incoerente.

7. Protocolli di manutenzione per la longevità

In qualità di esperto di materiali, vedo molti stampi fallire prematuramente a causa di una manutenzione trascurata piuttosto che di difetti di produzione.

Procedura di spegnimento “Oil Mix

Questa è l'abitudine operativa più critica. Non bisogna mai spegnere la macchina con il legno grezzo all'interno dei fori della matrice. Il legno si raffredda, si indurisce come il cemento e deve essere forato (il che danneggia la lucidatura a specchio dei fori).

• Procedura: Negli ultimi 2 minuti di funzionamento, introdurre nella macchina una miscela di olio, sabbia e segatura.

• Risultato: Questa miscela oleosa rimane nei fori del dado durante lo stoccaggio. Impedisce la formazione di ruggine e fuoriesce facilmente alla successiva messa in funzione.

Regolazione dello spazio tra rullo e matrice

La distanza tra il rullo e la superficie dello stampo si misura in millimetri.

• Impostazione del divario: Da 0,1 mm a 0,3 mm.

• Controllare la frequenza: Ogni 4 ore di funzionamento.

• Se il rullo tocca la matrice, si verifica un contatto metallo-metallo che distrugge la superficie trattata termicamente. Se lo spazio è troppo ampio, il materiale crea un “tappeto” spesso e scivola, causando l'intasamento della matrice.

Lubrificazione dei cuscinetti

I cuscinetti a rulli operano in un ambiente ad alto calore e polvere. Il grasso complesso al litio per alte temperature deve essere iniettato ogni 8 ore di funzionamento.

8. Analisi economica: ROI per la pellettizzazione del cippato

Per investire in un mulino per stampi piani è necessario comprendere l'economia dell'unità.

Fattori di costo

1. Elettricità/carburante: Di solito è l'OpEx più importante.

2. Sostituzione di stampi e rulli: Materiali di consumo. Una matrice in lega di alta qualità dura 600-800 ore. Un guscio di rullo dura 300-500 ore.

3. Lavoro: Un solo operatore può gestire l'alimentazione e l'insaccamento.

Creazione di valore

Il cippato grezzo o i residui forestali hanno spesso un valore prossimo allo zero o negativo (costo di smaltimento).

• Costo delle materie prime: $0 - $20 / ton.

• Costo di elaborazione: ~$30 - $40 / ton (energia + parti di usura).

• Prezzo di mercato del pellet: $150 - $250 / ton.

• Margine: Il margine potenziale è significativo, a condizione che la macchina non sia ferma per riparazioni. Ciò rafforza la necessità di acquistare in anticipo componenti in acciaio legato di qualità.

9. Risoluzione dei problemi: Lettura dei pellet

L'aspetto fisico del pellet è indicativo delle condizioni della macchina.

Crepe verticali (effetto abete)

• Diagnosi: Il materiale è troppo secco o il rapporto di compressione è troppo basso. Il pellet sta tornando indietro dopo aver lasciato lo stampo.

• Rimedio: Aggiungere piccole quantità di acqua o vapore; controllare lo spessore della matrice.

Crepe orizzontali

• Diagnosi: La lama della taglierina è opaca o regolata in modo errato, e urta il pellet anziché affettarlo. Oppure il materiale contiene troppe ceneri inorganiche (sabbia).

• Rimedio: Affilare la fresa; vagliare i trucioli alla ricerca di detriti.

Superficie pastosa/scura

• Diagnosi: Surriscaldamento. Il materiale trascorre troppo tempo nel foro della matrice.

• Rimedio: Il rapporto di compressione è troppo alto. Ridurre lo spessore dello stampo o aggiungere un lubrificante (olio vegetale) alla miscela.

Polveri nel sacchetto

• Diagnosi: La lignina non si è solidificata.

• Rimedio: Il raffreddamento era insufficiente. I pellet devono essere raffreddati immediatamente dopo l'estrusione per indurire il legante.

10. Innovazioni future nella tecnologia degli stampi piatti

Lansonmachines è attualmente impegnata nella ricerca della prossima generazione di presse per stampi piatti.

Rulli in metallo duro

Stiamo testando rulli con strisce di carburo di tungsteno. Pur essendo costose, queste aumentano la durata del guscio del rullo di 300%, riducendo i tempi di inattività per la sostituzione delle parti.

Sistemi di lubrificazione automatica

L'ingrassaggio manuale è il principale punto di rottura (errore umano). I nuovi modelli sono dotati di pompe automatiche che iniettano il grasso nell'albero principale e nei cuscinetti a rulli a intervalli temporizzati, garantendo che il metallo non si esaurisca mai.

FAQ complete

D1: Un mulino per pellet a trafile piatte può lavorare direttamente trucioli di legno umidi?

No. Un contenuto di umidità superiore a 18-20% provoca l'ebollizione dell'acqua all'interno dei fori della filiera, impedendo la formazione di pellet. La pressione del vapore fa esplodere il legno quando esce dalla trafila. È necessario essiccare i trucioli di legno a un'umidità di 12-15% prima della lavorazione.

D2: Qual è la durata di vita di una piastra per stampi piatti?

Una matrice in acciaio legato di alta qualità (20CrMnTi) trattata con un trattamento termico sotto vuoto durerà tra le 600 e le 800 ore, a seconda dell'abrasività del legno. L'inversione della matrice (utilizzando entrambi i lati) raddoppia efficacemente la durata di utilizzo.

D3: Perché la mia macchina vibra fortemente?

Le vibrazioni di solito indicano una delle tre cose: usura irregolare dei rulli, albero principale piegato o alimentazione irregolare del materiale. Controllare che i cuscinetti siano sani e che lo spazio tra il rullo e la matrice sia uniforme su tutta la superficie.

D4: Ho bisogno di un legante per i pellet di legno?

In generale, no. Il legno contiene lignina, un polimero naturale che agisce come legante quando viene riscaldato per attrito. Tuttavia, nel caso di legno vecchio e secco o di legni duri con scarsa disponibilità di lignina, l'aggiunta di amido 1-2% o di olio vegetale può migliorare la qualità del pellet.

D5: Come si sceglie il diametro del foro giusto?

Lo standard per il riscaldamento residenziale è di 6 mm. Le caldaie industriali usano spesso 8 o 10 mm. I fori più piccoli richiedono una maggiore energia per spingere il materiale attraverso, mentre quelli più grandi offrono una maggiore produttività ma una minore densità di massa.

D6: Posso usare la stessa fustella per legni teneri e duri?

Non è consigliabile. I legni teneri richiedono un dado più spesso (rapporto di compressione più alto) per generare attrito. I legni duri necessitano di uno stampo più sottile. L'uso di una matrice per legno tenero per la quercia rischia di intasare la macchina; l'uso di una matrice per legno duro per il pino produrrà pellet sciolti e friabili.

D7: Qual è la differenza tra le filiere piane di tipo R e di tipo D?

Nel tipo D (Die-turning), lo stampo ruota mentre i rulli sono fermi. Nel tipo R (tornitura a rulli), lo stampo è fermo e i rulli ruotano. Il tipo R è migliore per il legno perché i rulli rotanti creano un'azione di taglio che aiuta a mescolare il materiale e previene gli intasamenti.

D8: Quanto consuma un impianto di produzione di stampi piatti?

Un tipico mulino su piccola scala (ad esempio, capacità di 200-300 kg/h) funzionerà con un motore da 15 kW a 22 kW. Ciò equivale a circa 60-80 kWh di elettricità per tonnellata di pellet prodotto, a seconda della durezza del legno.

D9: Perché i miei pellet escono neri?

I pallini neri indicano una combustione (carbonizzazione). Ciò significa che la temperatura di attrito è troppo alta. Ciò è dovuto a un rapporto di compressione troppo elevato per il materiale in uso o al fatto che il materiale è troppo secco.

Q10: Posso produrre mangimi per animali con una macchina per pellet di legno?

Tecnicamente sì, ma il rapporto di compressione del legno è molto più alto di quello del mangime. L'uso di uno stampo per il legno per il mais e l'erba surriscalda il mangime e distrugge i nutrienti. È consigliabile acquistare uno stampo separato, più sottile, specifico per la produzione di mangimi, da inserire nella macchina.

11. Manutenzione avanzata degli stampi: Riemersione e controaffondamento

Un dettaglio spesso trascurato è la possibilità di rimettere a nuovo uno stampo usurato. In qualità di esperto di metalli, consiglio ai clienti che uno stampo non è necessariamente “morto” quando la produzione diminuisce.

Il modello di usura

Con il tempo, l'attrito dei trucioli di legno consuma lo smusso di ingresso (il cono affusolato all'inizio del foro). Quando questa conicità scompare, la macchina fatica a forzare il materiale nel foro, causando una riduzione della capacità di 50%.

Tecnica di riparazione

1. Rettifica di superficie: Se la superficie è irregolare (washboarding), una smerigliatrice può appiattire la faccia della matrice.

2. Svasatura: Utilizzando una punta conica che corrisponda all'angolo originale (di solito 45 o 60 gradi), gli smussi di ingresso possono essere riforati.

3. Risultato: Questo ripristina il “morso” della matrice, consentendole di afferrare nuovamente il materiale in modo efficace. Ciò può prolungare la vita utile totale dello stampo di 20-30%.

12. Coppia del motore e dinamica del cambio

La fresa per stampi piani è un'applicazione ad alta coppia. La scelta del riduttore influenza in modo significativo la capacità della macchina di gestire carichi d'urto (come un nodo nel legno).

Ingranaggi elicoidali contro ingranaggi conici

• Ingranaggi conici: Si trovano comunemente nei differenziali automobilistici a basso costo utilizzati nelle pellettizzatrici fai-da-te. Sono soggetti a surriscaldamento sotto carico industriale continuo.

• Ingranaggi elicoidali: Utilizzato nella serie professionale di Lansonmachines. Gli ingranaggi elicoidali impegnano più denti contemporaneamente, distribuendo il carico. Sono più silenziosi e più freddi e trasferiscono all'albero 95-98% della potenza del motore.

Sistemi di accoppiamento

Evitiamo i giunti rigidi. Tra il motore e la scatola degli ingranaggi è indispensabile un giunto flessibile (giunto per pneumatici o giunto a ragno). Questo componente assorbe le vibrazioni del processo di pellettizzazione, proteggendo gli avvolgimenti del motore da scosse nel tempo.

13. Tendenze del mercato globale della pellettizzazione della biomassa

Il passaggio alla neutralità del carbonio sta guidando il mercato degli stampi piatti.

Produzione decentralizzata

Storicamente, gli impianti di pellet erano fabbriche enormi. Ora si assiste a una tendenza al “trattamento alla fonte”. I mobilifici, le segherie e le aziende agricole stanno installando mulini a trafile piatte per lavorare i propri rifiuti in loco. In questo modo si elimina l'impronta di carbonio del trasporto dei rifiuti grezzi a un impianto centrale.

Standard di qualità del pellet (ENplus A1)

Anche i piccoli produttori puntano ora alla qualità ENplus A1. Ciò richiede una stretta osservanza del basso contenuto di ceneri (<0,7%). Il funzionamento a bassa velocità della trafila piana produce meno polveri fini rispetto alle trafile ad alta velocità, aiutando di fatto i piccoli produttori a soddisfare i requisiti di durata di questi standard internazionali.

Raccomandazione finale per gli acquirenti

Quando si seleziona un Macchina del mulino della pallina di legno pressa piana della pallina del truciolo di legno dello stampo, guardate al di là della potenza nominale. Verificate il peso della macchina (un peso maggiore implica un acciaio e una fusione migliori), chiedete il grado di lega specifico dello stampo (chiedete 20CrMnTi o simili) e assicuratevi che il rapporto di compressione sia adattato alla vostra specifica fonte di legno.

In Lansonmachines non vendiamo solo ferro, ma progettiamo soluzioni basate sulla scienza metallurgica. Una pressa per stampi piani è uno strumento di precisione. Trattata con la giusta manutenzione e alimentata con materie prime adeguatamente preparate, diventa una centrale elettrica per la produzione di energia rinnovabile.