중소규모 바이오매스 생산업체의 경우엔 플랫 다이 목재 펠릿 밀 는 자본 투자, 작동 토크 및 펠릿 밀도 간의 최적의 균형을 나타냅니다. 랜슨머신의 야금 분석에 따르면 링 다이 밀이 대규모 산업 부문을 지배하는 반면, 플랫 다이 설계는 경목 칩과 같이 접착하기 어려운 재료에 대해 우수한 수직 공급 기능과 평방인치당 더 높은 압력을 제공한다는 결론을 내렸습니다. 결론은 분명합니다. 시간당 800kg 미만을 생산하는 작업의 경우 진공 경화 합금강 다이(58-62 HRC 등급)가 장착된 평면 다이 시스템을 사용하면 프리미엄 펠릿 내구성을 유지하면서 톤당 생산 비용이 가장 낮습니다. 이 기사에서는 기계, 다이 플레이트의 재료 과학, 원목 칩을 고열량 연료로 변환하는 데 필요한 작동 매개변수에 대한 기술적 분석을 제공합니다.

주요 속성

원재료	잔디, 쌀 껍질, 나무 톱밥, 바이오매스, 짚,...	주요 판매 포인트	간편한 조작
핵심 구성 요소	베어링, 모터, 펌프, 기어, PLC, 엔진, 압력 용기...	전압	380V/50HZ
보증	1 년	기계 테스트 보고서	제공
비디오 송출- 검사	제공	펠릿 직경(mm)	6 – 9
출력(kg/시간)	1000~1500kg/h	원산지	중국 허난성
모터 출력(KW)	90	무게(kg)	1000
브랜드 이름	랜슨	치수(1*W*H)	1850*1050*1800mm
이름	바이오매스 목재 펠릿 기계	사용법	톱밥 연료 펠릿 제조 기계
용량	1-2t/h	색상	고객의 요청
판매 후 서비스 제공	비디오 기술 지원	보증 기간 후 서비스	비디오 기술 지원 온라인 지원
이점	높은 생산 효율성	서비스	24시간
브랜드	랜슨	패키지	표준 목재 패키지

1. 플랫 다이의 재료 과학: 야금학자의 관점

목재 펠릿 기계의 핵심은 롤러 쉘과 다이 플레이트 사이의 상호 작용입니다. 랜슨머신에서 일하면서 목재 칩 가공의 야금학적 요구 사항을 과소평가하는 고객을 자주 만나게 됩니다. 사료용 펠릿과 달리 목재 섬유는 연마성이 있으며 천연 리그닌을 가소화하려면 엄청난 압력이 필요합니다.

합금 선택 및 열처리

표준 탄소강은 목재 펠릿화의 열 스트레스를 받으면 빠르게 고장납니다. 당사는 특히 다음과 같은 고급 합금 구조용 강철을 옹호하고 활용합니다. 20CrMnTi 또는 40Cr, 를 사용하여 평면 금형을 제조할 수 있습니다.

• 카부라이징: 금형은 탄화 공정을 거쳐야 합니다. 이렇게 하면 탄소와 질소가 표면 금속으로 확산되어 견고하고 연성 코어를 유지하면서 내마모성 케이스를 만들 수 있습니다.

• 경도 그라데이션: 목재 펠릿 플랫 다이의 이상적인 경도는 균일하지 않습니다. 표면은 목재 껍질에서 발견되는 실리카에 의한 마모를 견디기 위해 60-62의 로크웰 경도(HRC)가 필요합니다. 그러나 코어는 롤러의 주기적인 하중으로 인한 치명적인 균열을 방지하기 위해 HRC 45-50을 유지해야 합니다.

• 진공 담금질: 경화 중에 금형 구멍이 변형되지 않도록 하기 위해 진공 담금질이 오일 담금질보다 우수합니다. 이는 압축 구멍의 정확한 형상을 유지하여 균일한 펠릿 직경을 보장합니다.

전문가 참고 사항: 금형이 500시간 이내에 마모되는 경우 제조업체가 적절한 케이스 경화 없이 표준 45# 강철을 사용했을 가능성이 높습니다.

재료 등급	표면 경도(HRC)	내마모성	피로 강도	권장 애플리케이션
45# 탄소강	40-45	낮음	낮음	연질 사료 / 동물 분뇨
40Cr 합금	50-55	Medium	Medium	연목 / 톱밥
20CrMnTi	58-62	높음	높음	하드우드 칩 / 바이오매스
스테인리스 스틸(4Cr13)	52-56	높음(부식)	높음	식품 등급/부식성 바이오매스

2. 엔지니어링 역학: 플랫 다이 프레스의 작동 원리

펠릿화 챔버 내부의 벡터 힘을 이해하면 이 설계가 목재 칩에 고유하게 적합한 이유를 알 수 있습니다.

수직 공급 및 중력

원심력에 의존하여 재료를 분배하는 링 다이 기계와 달리 플랫 다이 밀은 중력을 활용합니다. 다이가 수평으로 배치됩니다. 우드 칩은 상단에서 들어와 롤러와 다이 표면 사이로 직접 떨어집니다. 이 수직 공급 메커니즘은 소나무 부스러기나 분쇄된 팔레트처럼 가볍고 푹신한 재료를 가공할 때 흔히 발생하는 브리징과 막힘 현상을 방지합니다.

롤러-다이 상호 작용

시장에는 두 가지 주요 기계적 구성이 있습니다:

1. 회전 다이/고정 롤러: 다이가 회전하면서 정적 롤러 아래에서 재료를 구동합니다. 이는 소형 장치(PTO 또는 소형 전기)에서 일반적입니다.

2. 고정식 다이/회전 롤러: 롤러가 주사위를 돌고 있습니다. 이것은 랜슨머신 기본 설정 우드 칩의 경우.

   • 왜 그럴까요? 롤러가 움직이면 2차 혼합 작용을 일으킵니다. 이는 원재료가 챔버 내부의 “데드 존'에 쌓이는 것을 방지합니다. 활성 롤러가 목재 칩을 분쇄하여 고정식 다이의 테이퍼 구멍을 통해 강제로 밀어 넣습니다.

3. 중요 매개변수: 압축 비율

압축비(CR)는 금형 주문 시 가장 중요한 단일 기술 사양입니다. 이는 다이 구멍의 유효 작업 길이를 구멍의 직경으로 나눈 값으로 정의됩니다($L/D$).

CR의 불일치는 두 가지 실패로 이어집니다:

1. 차단: 비율이 너무 높습니다. 마찰이 너무 커서 나무가 구멍 안에서 타서 압출할 수 없습니다.

2. 플러핑: 비율이 너무 낮습니다. 재료가 리그닌을 가열할 만큼 충분히 오래 압력을 유지하지 못합니다. 펠릿이 즉시 떨어져 나갑니다.

목재 유형에 대한 계산

목재 종류에 따라 부피 밀도와 리그닌 함량이 다릅니다.

• 침엽수(소나무, 가문비나무, 전나무): 높은 천연 리그닌, 낮은 밀도. 바인더를 활성화하기에 충분한 마찰을 발생시키려면 더 높은 CR(예: 1:5 ~ 1:6)이 필요합니다.

• 경목(참나무, 히코리, 자작나무): 고밀도, 낮은 리그닌 가용성. 더 낮은 CR이 필요합니다(예: 1:3.5 ~ 1:4.5). 목재는 이미 밀도가 높기 때문에 과도하게 압축하면 기계가 걸립니다.

4. 원료 준비: 칩에서 공급 원료까지

흔히 “목재 칩 펠릿 프레스'가 5cm 크기의 원시 목재 칩을 바로 사용할 수 있다고 오해하는 경우가 있습니다. 이는 펠릿화 챔버에서 기계적으로 불가능합니다. 칩을 먼저 가공해야 합니다.

크기 축소(해머 밀링)

플랫 다이 프레스는 일정한 입자 크기가 필요합니다. 목재 칩은 다이 구멍 크기(일반적으로 6mm)보다 크지 않은 직경의 톱밥 또는 섬유질 분말로 분쇄해야 합니다.

• 이상적인 입자 크기: 3mm ~ 5mm.

• 입자가 너무 크면 다이 구멍에 들어가지 않아 롤러가 “건너뛰고” 과도하게 진동하여 메인 샤프트 베어링이 손상됩니다.

수분 평형

금속은 마른 목재와 젖은 목재와 다르게 상호작용합니다.

• 너무 젖음(>18%): 물이 수증기 장벽을 만듭니다. 펠릿은 증기 팽창(팝코닝)으로 인해 다이에서 빠져나오면 “폭발”합니다.

• 너무 건조함(<8%): 증기 윤활 부족. 마찰로 인해 강철 금형 온도가 급상승(>100°C)하여 목재가 탄화되고 금형 표면이 어닐링(부드러워짐)될 수 있습니다.

• 스위트 스팟: 최적의 랜슨머신 플랫 다이 성능을 위해서는 12%~15% 수분 함량이 필수입니다.

5. 플랫 주사위와 링 주사위: 정직한 비교

우리는 종종 산업 고객이 대규모 출력을 위해 링 다이를 사용하도록 유도하지만, 특정 사용자 프로필에는 플랫 다이가 뚜렷한 이점이 있습니다.

기능	플랫 다이 펠렛 밀	링 다이 펠렛 밀
처리량	저중량~중량(50kg~800kg/hr)	높음(1톤 - 20톤/시간)
압력 생성	높음(롤러 간격 조절 가능)	보통(원심 의존)
에너지 효율성	기계당 낮은 비용, 톤당 높은 비용	규모에 맞는 운영 효율성 향상
유지 관리	간단함(다이 반전, 쉬운 접근)	복잡함(호이스트, 정렬 필요)
발자국	컴팩트한 휴대성	대형, 고정 파운데이션 필요
비용	낮은 자본 지출	높은 자본 지출

평결: 플랫 다이는 농장 내 가공, 소규모 작업장 및 제한된 자본으로 시작하는 비즈니스에 탁월한 선택입니다. 높은 압력을 처리할 수 있어 다양한 바이오매스 재료에 더 잘 견딥니다.

6. 전력 시스템 및 전송

펠릿화 챔버에 토크가 전달되는 방식에 따라 장치의 효율성이 결정됩니다.

전기 모터(3상)

업계 표준. 목재 펠릿화의 경우 높은 RPM보다 높은 토크가 더 중요합니다. 당사는 고강도 기어박스(헬리컬 또는 베벨 기어)를 사용하여 모터 속도를 낮추고 토크를 배가합니다.

• 장점: 일관된 전력, 실내 사용 허용.

• 제약 조건: 안정적인 380V/400V 그리드 연결이 필요합니다.

디젤 엔진

원격 작업(임업 현장)에 이상적입니다. 디젤 엔진은 클러치 시스템을 통해 연결됩니다.

• 장점: 완벽한 이동성.

• 제약 조건: 진동 제어가 어렵고 연료비가 변동될 수 있습니다.

PTO(파워 테이크오프)

트랙터에 직접 연결합니다.

• 장점: 기존 농장 장비를 활용하므로 모터 비용이 전혀 들지 않습니다.

• 제약 조건: 트랙터가 일관성 없이 공회전하면 일정한 RPM을 유지하기가 어렵습니다.

7. 장수를 위한 유지 관리 프로토콜

재료 전문가로서 저는 제조상의 결함보다는 유지보수 소홀로 인해 금형이 조기에 고장 나는 경우를 많이 봅니다.

“오일 믹스” 종료 절차

이것은 가장 중요한 작동 습관입니다. 금형 구멍 안에 원목이 있는 상태에서 절대로 기계를 종료해서는 안 됩니다. 목재가 냉각되어 콘크리트처럼 굳어져 구멍을 뚫어야 합니다(구멍의 거울 광택이 손상됨).

• 절차: 작동 마지막 2분 동안 오일, 모래, 톱밥을 혼합하여 기계에 공급합니다.

• 결과: 이 유성 혼합물은 보관 중에 다이 구멍에 남아 있습니다. 이는 녹을 방지하고 다음 시동 시 쉽게 밀어냅니다.

롤러-다이 간격 조정

롤러와 다이 페이스 사이의 거리는 밀리미터 단위로 측정됩니다.

• 간격 설정: 0.1mm ~ 0.3mm.

• 빈도를 확인합니다: 4시간마다 작동합니다.

• 롤러가 다이에 닿으면 금속 대 금속 접촉이 발생하여 열처리된 표면이 파괴됩니다. 간격이 너무 넓으면 재료가 두꺼운 “매트'를 만들고 미끄러져 다이가 막히게 됩니다.

베어링 윤활

롤러 베어링은 고열과 먼지가 많은 환경에서 작동합니다. 작동 8시간마다 고온 리튬 복합 그리스를 주입해야 합니다.

8. 경제성 분석: 목재 칩 펠릿화 ROI

평면 다이 밀에 투자하려면 단위 경제성을 이해해야 합니다.

비용 동인

1. 전기/연료: 일반적으로 가장 큰 운영 비용입니다.

2. 다이 및 롤러 셸 교체: 소모품. 고품질 합금 다이의 수명은 600-800시간입니다. 롤러 쉘은 300-500시간 지속됩니다.

3. 노동: 한 명의 운영자가 먹이 공급과 포장을 관리할 수 있습니다.

가치 창출

원목 칩이나 임업 잔재물은 가치가 거의 없거나 마이너스(폐기 비용)인 경우가 많습니다.

• 원자재 비용: $0 - $20 / 톤.

• 처리 비용: ~$30 - $40/톤(에너지 + 마모 부품).

• 펠릿의 시장 가격: $150 - $250 / 톤.

• 마진: 기계가 수리를 위해 중단되지 않는다면 잠재적 마진은 상당합니다. 이는 고품질 합금강 부품을 미리 구매해야 할 필요성을 강조합니다.

9. 문제 해결: 펠릿 읽기

펠릿의 외관을 보면 기계의 상태를 알 수 있습니다.

수직 균열(전나무 효과)

• 진단: 재료가 너무 건조하거나 압축률이 너무 낮습니다. 펠릿이 다이에서 나온 후 다시 튀어나옵니다.

• 해결 방법: 소량의 물 또는 증기를 추가하고 금형 두께를 확인합니다.

수평 균열

• 진단: 커터날이 무디거나 잘못 설정되어 펠렛을 자르지 않고 두드리는 경우. 또는 재료에 무기 재(모래)가 너무 많은 경우.

• 해결 방법: 커터를 날카롭게 하고 나무 조각에 이물질이 있는지 확인합니다.

반죽 / 어두운 표면

• 진단: 과열. 재료가 다이 홀에서 너무 많은 시간을 보내고 있습니다.

• 해결 방법: 압축률이 너무 높습니다. 다이 두께를 줄이거나 혼합물에 윤활제(식물성 오일)를 추가합니다.

가방 속 벌금(먼지)

• 진단: 리그닌이 굳지 않았습니다.

• 해결 방법: 냉각이 불충분합니다. 펠릿은 압출 후 즉시 냉각하여 바인더를 경화시켜야 합니다.

10. 플랫 다이 기술의 미래 혁신

랜슨머신은 현재 차세대 평면 다이 프레스를 연구하고 있습니다.

카바이드 팁 롤러

텅스텐 카바이드 스트립이 내장된 롤러를 테스트하고 있습니다. 가격은 비싸지만 롤러 쉘의 수명을 300%까지 늘려 부품 교체로 인한 가동 중단 시간을 줄여줍니다.

자동 윤활 시스템

수동 그리스는 주요 고장 지점(인적 오류)입니다. 새로운 모델에는 메인 샤프트와 롤러 베어링에 일정 간격으로 그리스를 주입하는 자동 펌프가 장착되어 있어 금속이 마르지 않도록 보장합니다.

종합 FAQ

Q1: 플랫 다이 펠릿 밀에서 젖은 목재 칩을 직접 가공할 수 있습니까?

수분 함량이 18-20%를 초과하면 다이 구멍 내부에서 물이 끓어 펠릿 형성을 방해합니다. 목재가 다이를 빠져나갈 때 증기 압력으로 인해 목재가 분리됩니다. 가공하기 전에 우드칩을 12-15% 수분으로 건조시켜야 합니다.

Q2: 평면 다이 플레이트의 수명은 어떻게 되나요?

진공 열처리로 가공된 고품질 합금강 다이(20CrMnTi)는 목재의 마모도에 따라 600~800시간 동안 지속됩니다. 다이를 뒤집어 사용하면(양면 사용) 사용 가능한 수명이 효과적으로 두 배가 됩니다.

Q3: 기계가 심하게 진동하는 이유는 무엇인가요?

진동은 일반적으로 롤러의 마모가 고르지 않거나 메인 샤프트가 구부러졌거나 재료의 공급이 고르지 않다는 세 가지 중 하나를 나타냅니다. 베어링이 건전하고 롤러와 다이 사이의 간격이 전체 표면에 걸쳐 균일한지 확인합니다.

Q4: 목재 펠릿용 바인더가 필요한가요?

일반적으로는 아닙니다. 목재에는 마찰에 의해 가열될 때 결합제 역할을 하는 천연 폴리머인 리그닌이 포함되어 있습니다. 하지만 리그닌 함량이 낮은 오래되고 건조한 목재나 경재의 경우 1-2% 전분 또는 식물성 오일을 첨가하면 펠릿 품질을 개선할 수 있습니다.

Q5: 올바른 구멍 지름은 어떻게 선택하나요?

주거용 난방의 표준은 6mm입니다. 산업용 보일러는 8mm 또는 10mm를 사용하는 경우가 많습니다. 구멍이 작을수록 재료를 밀어내는 데 더 많은 에너지가 필요하고, 구멍이 클수록 처리량은 높지만 부피 밀도는 낮아집니다.

Q6: 연목과 경목에 동일한 다이를 사용할 수 있나요?

권장하지 않습니다. 침엽수는 마찰을 발생시키기 위해 더 두꺼운 다이(더 높은 압축비)가 필요합니다. 경재는 더 얇은 다이가 필요합니다. 참나무에 연목 다이를 사용하면 기계가 막힐 수 있고, 소나무에 경목 다이를 사용하면 펠릿이 느슨하고 부서지기 쉽습니다.

Q7: R형과 D형 플랫 다이 밀의 차이점은 무엇인가요?

D형(다이 회전)에서는 롤러가 고정된 상태에서 다이가 회전합니다. R-Type(롤러 회전)에서는 다이가 고정되어 있고 롤러가 회전합니다. R-Type은 회전하는 롤러가 재료를 혼합하고 막힘을 방지하는 전단 작용을 일으키기 때문에 목재에 더 적합합니다.

Q8: 평면 다이 밀은 얼마나 많은 전력을 소비합니까?

일반적인 소규모 공장(예: 200-300kg/h 용량)은 15kW~22kW 모터로 작동합니다. 이는 목재 경도에 따라 다르지만 펠릿 1톤 생산당 약 60~80kWh의 전력을 소비하는 것과 같습니다.

Q9: 펠릿이 검은색으로 나오는 이유는 무엇인가요?

검은색 펠릿은 연소(탄화)를 나타냅니다. 이는 마찰 온도가 너무 높다는 의미입니다. 이는 재료에 비해 압축률이 너무 높거나 재료가 너무 건조하기 때문에 발생합니다.

Q10: 목재 펠릿 기계로 동물 사료를 만들 수 있나요?

기술적으로는 맞지만 목재의 압축률은 사료보다 훨씬 높습니다. 옥수수/잔디에 목재 다이를 사용하면 사료가 과열되어 영양분이 파괴됩니다. 사료 생산 전용으로 더 얇은 별도의 다이를 구입하여 기계에 교체해야 합니다.

11. 고급 다이 유지보수: 재포장 및 카운터 싱킹

종종 간과되는 세부 사항은 마모된 다이를 리퍼브할 수 있다는 점입니다. 금속 전문가로서 저는 고객에게 금형 생산량이 감소한다고 해서 금형이 반드시 “죽은” 것은 아니라고 조언합니다.

착용 패턴

시간이 지남에 따라 목재 조각의 마찰로 인해 입구 모따기(구멍 시작 부분의 테이퍼 원뿔)가 마모됩니다. 이 테이퍼가 사라지면 기계가 구멍에 재료를 밀어 넣는 데 어려움을 겪게 되어 용량이 50%까지 떨어집니다.

수리 기술

1. 표면 연삭: 표면이 고르지 않은 경우(워시보드) 표면 그라인더를 사용하여 다이의 표면을 평평하게 만들 수 있습니다.

2. 카운터싱크: 원래 각도와 일치하는 원뿔형 드릴 비트(일반적으로 45도 또는 60도)를 사용하여 입구 챔퍼를 다시 드릴링할 수 있습니다.

3. 결과: 이렇게 하면 다이의 “바이트'가 복원되어 재료를 다시 효과적으로 잡을 수 있습니다. 이를 통해 다이의 총 수명을 20-30% 연장할 수 있습니다.

12. 모터 토크 및 기어박스 역학

플랫 다이 밀은 높은 토크가 필요한 작업입니다. 기어박스 선택은 목재의 매듭과 같은 충격 하중을 처리하는 기계의 능력에 큰 영향을 미칩니다.

헬리컬 기어와 베벨 기어

• 베벨 기어: DIY 펠릿 공장에서 사용되는 저가의 자동차 차동 장치에서 흔히 볼 수 있습니다. 이러한 차동장치는 지속적인 산업 부하에서 과열되기 쉽습니다.

• 헬리컬 기어: 랜슨머신의 프로페셔널 시리즈에 사용됩니다. 헬리컬 기어는 더 많은 톱니가 동시에 맞물려 하중을 분산시킵니다. 더 조용하고 시원하게 작동하며 모터의 95-98%의 동력을 샤프트에 전달합니다.

커플링 시스템

딱딱한 커플링은 피합니다. 모터와 기어박스 사이에는 유연한 커플링(타이어 커플링 또는 스파이더 커플링)이 필수적입니다. 이 부품은 펠릿화 공정에서 발생하는 진동을 흡수하여 시간이 지나도 모터 권선이 흔들리지 않도록 보호합니다.

13. 바이오매스 펠릿화 글로벌 시장 동향

탄소 중립을 향한 변화는 플랫 다이 시장을 주도하고 있습니다.

분산형 프로덕션

역사적으로 펠릿 공장은 대규모 공장이었습니다. 이제는 “소스 처리”를 지향하는 추세입니다. 가구 공장, 제재소, 농장에서 플랫 다이 밀을 설치하여 현장에서 자체 폐기물을 처리하고 있습니다. 이렇게 하면 원시 폐기물을 중앙 공장으로 운반하는 데 드는 탄소 발자국이 사라집니다.

펠릿 품질 표준(ENplus A1)

이제 소규모 생산업체들도 ENplus A1 품질을 목표로 하고 있습니다. 이를 위해서는 낮은 회분 함량(<0.7%)을 엄격하게 준수해야 합니다. 플랫 다이 밀의 저속 작동은 고속 링 다이 밀에 비해 미세먼지 발생이 적어 소규모 생산업체가 이러한 국제 표준의 내구성 요건을 충족하는 데 실제로 도움이 됩니다.

구매자를 위한 최종 추천

선택 시 목재 펠렛 밀 기계 플랫 다이 우드 칩 펠렛 프레스, 마력 등급을 넘어서서 살펴보세요. 기계의 무게를 면밀히 검토하고(무거울수록 더 좋은 강철과 주조를 의미), 금형의 특정 합금 등급(20CrMnTi 또는 유사 요구)을 확인하고, 압축비가 특정 목재 공급원에 맞게 조정되었는지 확인합니다.

랜슨머신은 단순히 철을 판매하는 것이 아니라 야금 과학에 기반한 솔루션을 엔지니어링합니다. 플랫 다이 프레스는 정밀 기기입니다. 올바른 유지보수로 관리하고 적절하게 준비된 공급 원료를 공급하면 재생 에너지 생산의 원동력이 됩니다.