Molino a martelli: parametri che influenzano la macinazione

Un'adeguata selezione dei parametri operativi per un mulino a martelli può massimizzare l'efficienza e migliorare l'uniformità del prodotto ottenuto:

• Materiale da macinare: quando vengono macinate, le materie prime si comportano in maniera differente; i fattori che hanno il maggiore impatto sulla macinazione sono la compattezza e l'elasticità. Un aumento dell'umidità nel prodotto comporta l’innalzamento di questi due parametri. Quindi, un aumento dell'umidità dell'1% significa il 7% in più di energia per ottenere gli stessi risultati.

Con identico contenuto di umidità del prodotto e impostazioni costanti della macchina, questi sono i rapporti relativi alla produttività da considerare per i cereali:

Avena: orzo: frumento: mais

1: 2: 3: 4

Seguendo questa equazione, per 400 kg di mais produrremo 100 kg di avena, 200 kg di orzo e 300 kg di grano.

• Velocità periferica:ogni prodotto ha la sua velocità di macinatura ottimale. Con l'aumentare della velocità periferica, la granulazione diventa più fine. Tuttavia, l’energia necessaria aumenterà, mentre il volume diminuirà.
  La tabella seguente riassume queste percentuali in m/sec:

• Configurazione dei setacci: i setacci dei molini a martelli sono in genere lamiere forate di 2- 3 mm di spessore, con fori il cui diametro è solitamente uguale o inferiore al diametro del pellet. Fori più grandi significano maggiore area aperta, e quindi aumento delle prestazioni, riduzione del fabbisogno energetico, prodotto più grossolano, ciclo di vita più breve dei setacci. Se si utilizzano piastre perforate, è possibile utilizzare lamiere più spesse per motivi di stabilità. Anche con le stesse condizioni in termini di diametro dei fori e di area aperta nei setacci, quest’ultima opzione può rendere più difficile il passaggio del materiale concentrato  attraverso il setaccio, quindi: le prestazioni diminuiranno; il prodotto diventerebbe più fine; il fabbisogno energetico specifico aumenterebbe.
  Nei setacci perforati, la direzione della perforazione è normalmente allineata al lato più grande della lamina. La perforazione inversa deve essere specificatamente richiesta.
  Perforazione standard                   Perforazione inversa

• Configurazione e spessore del martello: più martelli significano una macinazione più fine, ma anche un maggiore fabbisogno energetico. I martelli piatti sottili (3 mm) generalmente influenzano positivamente la fresatura in termini di produzione e i martelli più spessi tendono a spingere il prodotto in avanti, invece di ridurlo.
  Il grado di usura deve essere controllato regolarmente: i martelli eccessivamente consumati riducono le prestazioni.
  
  Quando dovremmo sostituire i martelli? Non è facile rispondere a questa domanda, ma in linea generale l'usura massim accettabile di un martello su un lato è mostrata nell'immagine a sinistra.

• Sistema di filtraggio per corpi estranei: per funzionare in modo efficiente, una linea di macinatura ha bisogno di: una fornitura uniforme e continua del materiale da macinare, una distribuzione uniforme del prodotto su tutta la superficie del setaccio, una regolazione rapida e continua durante le fasi di sovraccarico o sottocarico. Ma bisogna prestare attenzione ai corpi estranei. Infatti, il mulino a martelli dovrebbe essere dotato di un filtro per il particolato pesante e di un magnete per separare gli alimenti da pietre, vetro e pezzi di metallo che potrebbero entrare nella macchina causando danni, rischio di esplosione e scarsa qualità del pellet. L'aria per la ventilazione richiesta durante il processo di macinatura viene aspirata da un'apertura nella parte posteriore del filtro per il particolato pesante. Ciò consente al prodotto di essere facilmente macinato nella camera di macinazione, mentre le particelle pesanti verranno raccolte in una sorta di cassetto. È importante mantenere pulito il magnete. Questa operazione deve essere fatta manualmente a intervalli regolari.

• Sistema di ventilazione: il volume d'aria prelevato dal mulino a martelli (calcolato in m3 / min) deve essere circa il doppio del volume massimo che può essere macinato dal mulino, espresso in m3 / h.

Questo si traduce nella seguente regola empirica:

Volume dell’aria in m3/min. = Area del setaccio in dm2 x 0,70

Nel decidere la dimensione della ventola, dovremmo tenere presente che un molino a martelli ha una resistenza di circa 10-15 mbar. Una riduzione della portata d'aria porta a: riduzione della capacità del molino, prodotto più fine, consumo energetico specifico più elevato, maggior riscaldamento durante la fresatura, maggiore usura, maggiore formazione di polvere. Va notato che il sistema di ventilazione asciuga il prodotto fino all'1% a seconda del materiale che stiamo trattando.

Un sistema di ventilazione efficiente è essenziale perché il volume d'aria che fluisce attraverso la camera di macinazione consente alle particelle ridotte di passare più facilmente attraverso le perforazioni del setaccio.