环模颗粒机是一种将粉状物料压制成颗粒状产品的设备，其工艺主要包括生产制造工艺和使用操作工艺两方面：

生产制造工艺

1. 原材料准备

• 环模材料：环模经常使用合金结构钢、碳素结构钢和不锈钢等，经锻压、切削、钻孔、热处理等工序制成。其中，不锈钢材料主要为4Cr13，刚度和韧性较好，热处理是整体焠火，硬度大于HRC50，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，使用寿命较长，吨料环模费用最低。

• 其他部件材料：压辊一般用高碳合金钢或用与压模同样的材料制造。其他部件根据其功能和要求选择合适的钢材等材料。

2. 锻造与加工

• 环模锻造：根据所需的环模规格选择钢材作为毛坯料，进行初步锻打成型。环模锻造质量与其材料的锻造工艺有关，需有合适的加热温度和时间。常见问题包括加热温度过高和时间过长导致锻坯表层过烧、整体过热、组织粗大晶粒不均匀；炉温均匀性差使锻件过热或局部过烧造成晶粒粗大、锻坯均质性差；锻后冷却温度、速度控制不好，易发生奥氏体再结晶，使细化的晶粒异常长大造成混晶。

• 机械加工：对锻造后的环模进行粗、精车，钻孔、扩孔等加工，使其达到设计的尺寸精度和表面质量要求。例如，采用游标卡尺等量具检验环模模孔的尺寸精度不低于GB/T1800.3中规定的IT7；圆度不低于GB/T1182中规定的IT7；位置度不低于0.1mm。

3. 热处理

• 淬火：气淬周期开始后，高速、高压的氮气喷入真空室内对环模以大于临界冷却速度进行快速冷却，温度下降到大约40℃左右，以获得马氏体组织。环模保持60min的均温，这种淬火冷却方法称为等温淬火，是高硬度的耐磨性工件的常用淬火处理方法。

• 回火：为提高加工效率，将回火区与淬火区分开处理，采用专用回火炉进行回火加工。将环模从淬火炉中取出，放入回火炉回火，使工件获得良好的使用性能，以充分发挥材料的潜力。

4. 质量检测

• 锻坯质量检测：包括材料成分测定（如采用HN - 3H型红外碳硫分析仪检测C和S的成分，用化学方法测定Cr的含量等）、环模锻打质量测定（检查加热温度、时间、炉温均匀性、锻后冷却等情况）、外形尺寸检验（采用游标卡尺测量，要求尺寸精度为±1mm，以内圆为基准，采用回转工作台和百分表检验锻坯外圆及端面跳动量控制在1.0mm之内）、力学性能检测（用WE - 30型液压力能材料试验机检查环模材料的抗拉强度和冲击韧性，每炉钢锭作一次材料力学性能检验并记录）、缺陷检测（采用超声波探伤仪对每个毛坯进行内部探伤，控制毛坯内部材质的均匀性，防止毛坯内部有裂纹、气孔、夹砂等缺陷）。

• 模孔冷加工质量检测：用表面粗糙度比较样块检验模孔表面粗糙度，Ra值不大于1.6μm；采用游标卡尺等量具检验模孔的尺寸精度、圆度、位置度等；用目测计数法检验环模的盲孔数和交叉孔数，不允许有交叉孔。

• 热处理质量检测：每个环模热处理后，用硬度计在颗粒机环模的两端面及内圆面各取至少8点测硬度值，其表面硬度为52 - 55HRC，各部位的硬度值之差应不大于HRC3；真空气淬后的环模表面应非常光洁，面发银白色或发金黄色；用表面粗糙度比较样块检验模孔表面粗糙度；采用金相显微镜观察淬火后的材料金相组织，环模金相组织为马氏体 + 碳化物 + 残余奥氏体；用真空淬火，环模在热处理后具有微小的变形，采用量具检测，尺寸变化范围控制在 + 0.5 - 1mm。

使用操作工艺

1. 开机前准备

• 检查设备：检查环模和压辊的磨损情况，若磨损严重应及时更换；检查各部位的螺栓是否紧固，皮带的张紧度是否合适；检查润滑系统，确保润滑油充足且油路畅通。

• 准备物料：选择合适的原料，并对原料进行预处理，如粉碎、筛选、混合等，使原料的粒度、水分等符合环模颗粒机的要求。一般来说，原料的水分含量在12% - 18%为宜。

2. 开机调试

• 空载启动：先启动环模颗粒机，使其空载运行几分钟，观察设备的运转情况，如有无异常噪音、振动等。

• 调整参数：根据原料的性质和产品的要求，调整环模颗粒机的转速、喂料量、蒸汽添加量等参数。例如，对于不同的原料，需要选择合适的环模压缩比，环模压缩比是指环模孔的有效长度和环模孔径的比值，它是反映生物质颗粒机挤压强度的一个指标。

3. 生产运行

• 进料制粒：将预处理好的原料缓慢加入环模颗粒机的喂料口，通过喂料器将原料均匀地送入制粒室。在制粒过程中，要注意观察颗粒的质量，如颗粒的形状、大小、密度等，及时调整设备的参数。

• 控制质量：定期对生产出的颗粒进行质量检测，如水分含量、硬度、粒度分布等，确保产品质量符合标准要求。

4. 关机维护

• 关机操作：生产结束后，先停止进料，待环模颗粒机内的原料全部挤出后，再关闭设备。

• 设备维护：清理环模颗粒机内的残留物料，对设备进行清洁和保养；定期对环模和压辊进行清洗和润滑，延长其使用寿命。

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