Растрескивание, разрыхление и отслаивание являются чрезвычайно распространенными проблемами при производстве пеллет из биомассы. Эти проблемы не только снижают выход пеллет и влияют на внешний вид готового продукта, но также приводят к нестабильной теплотворной способности, высоким потерям при транспортировке и низкой эффективности сгорания. Растрескивание окатышей в большинстве случаев не вызвано какой-то одной неисправностью оборудования, а в первую очередь обусловлено четырьмя основными факторами: влажностью сырья, тонкостью помола, давлением сжатия и процессом охлаждения. Выявление основной причины является ключом к эффективному решению.

Несбалансированная влажность сырья является основной причиной растрескивания окатышей. Формирование гранул биомассы основано на высокотемпературном размягчении и связывании лигнина в материале. Когда содержание влаги слишком велико, внутреннее содержание воды в гранулах велико. После формирования непрерывное испарение внутренней влаги создает поры и зазоры внутри гранулы, что приводит к усадке и растрескиванию. И наоборот, если сырье слишком сухое, лигнин не может достаточно размягчиться, что приводит к недостаточному связыванию материала. После экструзии структура рыхлая, что делает ее склонной к продольным трещинам, поломкам и отслаиванию. В промышленном производстве оптимальным для формирования окатышей является влажность сырья 12–18%.

Недостаточная тонкость помола также является ключевым фактором, способствующим растрескиванию окатышей. Неравномерное измельчение сырья и чрезмерно крупные частицы могут привести к недостаточному уплотнению при экструзии, что приводит к большим зазорам между материалами и неравномерной нагрузке на внутреннюю структуру. Полученные гранулы рыхлые, недостаточно прочные, склонны к растрескиванию поверхности и полному разрушению. Только равномерно мелко измельченные материалы могут обеспечить равномерную экструзию, плотное склеивание и компактность полных гранул.

Неправильные настройки давления и температуры оборудования напрямую влияют на эффект формования. Недостаточное давление гранулирования или степень сжатия матрицы препятствуют достаточной экструзии и затвердеванию, что приводит к низкой плотности гранул, рыхлой структуре и склонности к растрескиванию. Низкие температуры приводят к неполному размягчению лигнина, потере вяжущих свойств и значительному снижению стабильности окатышей. Кроме того, недостаточное охлаждение на производственной линии, где высокотемпературные пеллеты внезапно вступают в контакт с воздухом комнатной температуры, создает чрезмерную разницу температур, вызывая тепловое расширение и напряжение сжатия, а также вызывая растрескивание поверхности.

Кроме того, неправильное соотношение сырья, чрезмерные примеси и сильный износ матрицы также могут повредить структуру гранул и усугубить растрескивание. Таким образом, путем точного контроля четырех ключевых аспектов влажности, крупности, давления и охлаждения во время производства, а также за счет стандартизации производственного процесса, проблема растрескивания пеллет может быть полностью решена, и можно производить высокоплотные, без трещин и долговечные пеллеты из биомассы.