[发明专利]一种提高生物质颗粒成型模具耐磨性能的方法

说明书

一种提高生物质颗粒成型模具耐磨性能的方法。模具均匀布有贯穿该模具的阶梯结构模孔，按进料方向前端是模具嵌套孔，后端是模具出料孔，在模具嵌套孔内镶嵌活动成型套。成型模具母体材料采用低成本的普通优质结构钢，经渗碳工艺处理提高强度。镶嵌的活动成型套采用硬度和强度比较高的高合金工具钢，提高模孔的耐磨性。通过采用嵌套的方法，既提高模具模孔的耐磨性，延长模具的使用寿命，又降低整个模具的成本，解决了现有生物质颗粒成型模具存在的性能与成本之间的矛盾，具有极高的性价比。且采用模孔嵌套方法能实现嵌套单体的互换，每次磨损严重只需更换嵌套单体，无需更换整个模具，运行维护成本也明显降低。

技术领域

本发明涉及一种提高生物质颗粒成型装置耐磨性能的方法，尤其涉及一种提高生物质颗粒成型模具耐磨性能的方法。

背景技术

生物质具有挥发份高、炭活性高、氮硫含量低、灰分低等特点,是一种洁净低碳能源，具有环境友好和可再生的双重属性,是替代常规化石能源的优质环保燃料。目前，我国生物质能逐步得到应用，应用的主要方式是将生物质固化成型为生物质颗粒。生物质颗粒成型技术在国外发展很快，在欧美国家，由于基础工业比较发达，使得其压缩成型技术起点较高。为达到同寿命设计目的，使用的模具材料一般都为整体式高合金工具钢，模具原材料成本很高，造成成型设备售价高出国内设备的3-5倍。近年来，我国的生物质固化成型技术也有一定发展，但由于国民经济收入较低，高成本成型设备市场推广受到严重阻碍。迫于此，国内一些厂家为减少成本，就使用了一些合金结构钢和渗碳钢材料替代，其结果是，虽然成本下降，但模具的使用寿命大大减少，仅为国外的1/3-1/6。这样，在相同产量下，就造成购机成本低，而总体成本上升的现象发生。

从现有生物质成型模具失效情况分析，由于成型区主要位于模孔处，模孔区存在较大压力和温度，模具上模孔表面因和较软的材料发生接触摩擦，在压力和温度作用下，模孔母体分子结构遭到破坏，表层分子逐步脱离母体而造成模孔的几何尺寸增大而失效。其他地方压强相对较小，磨损不明显。

因此，把生物质成型模具设计成整体相同的材料明显不尽合理。要么高占比的非模孔区高质高成本材料严重浪费、要么模孔区的低质低成本材料严重磨损，导致整个模具很快报废。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，在使用低成本模具母体材料的情况下，提供一种高生物质颗粒成型模具耐磨性能的方法。

本发明的技术方案是：一种提高生物质颗粒成型模具耐磨性能的方法，采用低成本的普通优质结构钢材料作为生物质颗粒成型模具母体材料，成型模具母体材料经渗碳工艺处理提高强度，模具为圆形，沿圆周均布有贯穿该模具的模孔，模孔为阶梯结构，从进料方向在模孔内嵌装活动成型套，活动成型套材质采用高合金工具钢。本发明结构简单，经久耐用，成型套磨损到一定程度可直接更换新成型套，不用更换整个模盘，既降低了成本，又延长了模盘使用寿命，提高了生物质成型设备的耐用性。

所述的成型模具母体材料采用普通优质结构钢，经渗碳工艺处理提高强度。

所述的成型模具为圆形，均匀布有贯穿模具的模孔。

所述的模孔为圆柱形阶梯结构通孔，从进料方向一端为直径大的孔，另一端为直径小的孔。

所述的活动成型套材质采用高合金工具钢，内孔为圆柱形通孔，直径d分别为6毫米、8毫米、10毫米。

本发明的有益效果

该方法通过在合理的位置使用合理的材料，成功的解决了现有模具存在的性能与成本之间的矛盾。模具在工作过程中，除了模孔位置，别的位置的材料不直接承受压力，所以就采用普通的优质结构钢，降低制造成本，模孔采用嵌套结构，嵌套采用硬度和强度比较高的高合金工具钢，提高模孔的耐磨性，这样的结构既提高模具模孔的耐磨性，延长了模具的使用寿命，又降低了整个模具的成本，具有极高的性价比。