趙國福

(黑龍江省農業(yè)機械工程科學研究院 佳木斯分院，黑龍江 佳木斯 154004)

0 引言

玉米種子立式加工工藝是一種分層布置的加工工藝方法，該工藝具有布局合理，設備占地面積小，減少種子破碎，設備功率低，節(jié)能環(huán)保，操作維修方便，經濟實用等特點。立式種子加工成套設備是由提升設備、清選設備、包衣設備和包裝設備按照加工需要組合起來的立式成套加工流水線。主要設備包括風篩式清選機、重力式清選機、分級機、種子包衣機、成膜倉及計量包裝系統(tǒng)。該種子立式加工工藝的推廣應用，有效降低了種子加工成本。

1 種子加工的意義和工藝流程依據

1.1 種子加工的意義

農業(yè)生產的快速發(fā)展，既要有先進的農業(yè)生產技術和設備，也要有高質量的種子。種子是生命的載體，是農業(yè)生產中非常重要的生產資料，是促進農民增產增收的主要因素。種子加工是實現種子商品化、提高種子質量的重要手段；種子機械加工可降低勞動強度，提高勞動效率，加快種子推廣；種子加工更利于精量播種，可以保苗壯苗減少人工接觸農藥的幾率；種子加工可提高種子企業(yè)的市場競爭力。

1.2 種子加工工藝流程依據

種子加工工藝流程是依據種子的特點和加工質量要求而采用的種子加工步驟方法。種子加工是多個不同加工工序的組合，每個加工工序由一臺或幾臺設備來完成。種子加工工藝是依據被加工對象、種子混合物特點、加工設備的加工能力、加工的質量標準要求而采用的加工方法。

2 玉米種子立式加工工藝特點

玉米種子立式加工工藝具有如下特點：1)玉米種子立式加工工藝可減少設備占地面積，較平面布置工藝節(jié)省了占地空間，工藝流程更加先進合理，結構更緊湊。設備占地面積小，既能夠降低加工生產線投入成本，又可增加利潤，具有較好的經濟效益。2)玉米種子立式加工工藝降低了設備的使用功率，立式布置只有一臺主提升機，提升機使用數量少，從而降低了整套設備的功率，降低了設備能耗。3)玉米種子立式加工工藝既減少了種子破碎率又降低了殘次品率，提高了市場競爭能力，也為精量播種創(chuàng)造了有利條件。立式種子加工工藝改善了提升機在使用過程中對種子造成的破碎問題，加工過程由上層設備直接喂料給下層設備，減少了提升機的使用數量，降低了種子在提升過程的破碎率，有效提高了產品的質量。4)玉米種子立式加工工藝成套設備除塵采用了布袋式除塵裝置，使室內環(huán)境粉塵濃度低于環(huán)保標準要求。清選后雜余可實現集中自動回收，減少了用工，減輕了勞動強度。5)玉米種子立式加工工藝成套設備中各設備的運轉可由電器控制系統(tǒng)集中控制，單層機器還可單獨控制，并設有監(jiān)控系統(tǒng)，故障報警等，操作方便，安全可靠。6)玉米種子立式加工工藝的加工設備采用分層布置，每層只布置一種清選機器，單個機器維修和保養(yǎng)更方便。

3 玉米種子立式加工工藝流程及加工過程

3.1 玉米種子立式加工工藝流程

工藝流程設計為：原料玉米種子→提升機→風篩清選機→比重清選機→分級機→分級倉→種子包衣機→成膜倉→自動計量包裝。

3.2 工藝加工過程

將待加工種子送入提升設備輸送進入風篩式清選機，通過粗篩和細篩清選種子，去除外形尺寸異樣的種子顆粒，并在風選作用下清除種子中的輕雜。篩選后的種子再進入重力式清選機進行下一步加工，種子在重力清選機上按比重不同選出可能影響發(fā)芽率的種子和其他雜質。經重力清選后，種子進入分級機進行分級, 通過更換篩片按實際要求分選成不同級別。分級后的種子再進入分級倉儲存，分級倉里的種子經過種子包衣機進行包衣處理，包衣后種子進入成膜倉成膜，在成膜倉的種子經過短時間存儲使種子達到預期成膜效果，成膜后的種子進行計量包裝，從而完成整套設備種子加工功能。立式玉米種子加工系統(tǒng)設備中，風篩式清選機可通過選用不同篩片規(guī)格加工不同品種，分級機可通過篩片規(guī)格把種子進行分級。該加工工藝生產過程中是由上一層設備加工后直接喂料給下一層設備，既減少了設備之間的輔助提升裝置數量，又降低了加工破損率，減少了設備的故障率，降低了能耗，有效提升了設備的社會效益和經濟效益。

4 主要技術參數

生產率：5～10 t·h-1；

種子獲選率： ≥98%；

除雜率：≥85%；

破損率：≤0.1%；

包衣合格率： ≥98%；

包裝成品率： ≥98%；

噪聲：≤85 dB(A)；

室內環(huán)境粉塵濃度：≤120 mg·m-3。

5 主要設備

玉米種子立式加工成套設備主要由提升機、風篩式清選機、比重清選機、種子分級機、分級倉、種子包衣機、成膜倉、自動計量包裝系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成(圖1)。

1.提升機；2.風篩式清選機；3.比重清選機；4.種子分級機；5.分級倉；6.種子包衣機；7.成膜倉；8.自動計量包裝系統(tǒng)；9.除塵系統(tǒng)；10.控制系統(tǒng)圖1 玉米種子立式加工成套設備示意圖

5.1 風篩式清選機

風篩式清選機是利用振動篩箱粗篩和細篩清選產品，并可在清選全過程對原料進行風選除雜的設備。風篩式清選機原理是依據種子空氣動力學性質，按種子和雜余懸浮速度不同分選的，通過氣流速度和氣流大小變化使種子和雜質分離。粗篩和細篩通過篩孔的尺寸不同進行大小和雜余的分選。風篩式清選機主要由前后吸氣道、沉降室、上下篩箱、喂入系統(tǒng)、機架等組成。通過更換清選篩，調節(jié)風量可滿足不同品種的清選作業(yè)。

5.2 比重清選機

比重清選機也叫重力清選機，是按種子顆粒的不同比重來進行分選的。主要由氣力系統(tǒng)、振動分選臺、振動電機、調整機構、控制箱等組成。比重清選機工作原理是依據物料在氣流與振動臺的聯合作用下，物料按密度不同進行分層現象，對加工物料進行分離。比重清選機有振動頻率、振動幅度、縱向傾角、橫向傾角、風量等五個參數。清選時可根據不同品種物料，調整最佳清選狀態(tài)。重力清選機幾乎適用于所有的種子。

5.3 種子分級機

種子分級機是按照精量播種的使用要求把種子分為若干個等級，主要有圓筒式分級機和平面分級機兩種。可通過更換不同尺寸形狀的篩板，實現對物料種子的分級功能。種子分級機工作原理是使用不同規(guī)格尺寸的種子篩片或篩筒，經篩選后分離不同規(guī)格尺寸種子籽粒，實現大小分開的篩分效果。種子分級機主要由進料裝置、傳動機構、篩分部分和機架等組成。玉米種子分級多數選用平面分級機。種子經分級機分離后經不同出口排出，分別進入不同分級倉，實現分級。

5.4 種子包衣機

種子包衣機是指將種衣劑包敷于加工種子表面，對種子進行化學藥劑覆膜處理的設備，由供種系統(tǒng)、供藥系統(tǒng)、藥種混合系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成。從攪拌方式上劃分，可分為螺旋攪拌和滾筒攪拌；從藥液霧化方式上劃分，可分為氣體霧化、高壓藥液霧化和甩盤霧化。待加工種子和包衣劑通過種子包衣機精確計量后，按一定的藥種比進行混合，經均勻攪拌后排出，完成種子包衣。種子包衣機是種子進行藥液處理的重要機械，廣泛應用于各級種子公司和種子加工部門。

5.5 成膜倉

成膜倉是由倉主體、支架、風機、管道組成，低溫地區(qū)還配有加熱系統(tǒng)。成膜倉對包衣后的種子進行風干成膜，對種子成膜速度快，成膜效果好。常用的熱源系統(tǒng)主要有電加熱系統(tǒng)和油爐加熱系統(tǒng)兩種。電加熱系統(tǒng)由風機、加熱室、電加熱管、進風管道、排風系統(tǒng)和控溫系統(tǒng)組成。加熱室內布置多列加熱管，加熱管采用電阻式熱合金介質導熱升溫，控溫系統(tǒng)采用數字顯示系統(tǒng)更方便控溫，通過溫度控制加熱管工作的數量。油爐加熱系統(tǒng)由自動燃燒機、燃燒混合筒、勻風網、風機等組成。自動燃燒機可自動點火，采用兩級大小火力控制，通過溫控器自動調節(jié)，在微型風機的助燃下，在燃燒室內充分燃燒。燃燒室的熱空氣經燃燒混合筒，通過均風網使冷熱風混合達到設定溫度要求。成膜倉配備通風加熱系統(tǒng)能加快種子成膜速度和效果。

5.6 自動計量包裝系統(tǒng)

自動計量包裝系統(tǒng)主要由計量包裝稱、設定控制系統(tǒng)及附屬設備組成。計量包裝稱按稱重范圍不同可分為大包裝稱和小包裝稱，按自動化程度不同可分為全自動稱和半自動稱。半自動計量包裝稱，需要人工接袋，人口縫包或熱合，生產效率略低，主要是單機使用或中小型種子加工中心使用。全自動包裝稱因生產效率高，節(jié)省人工，目前種子加工線上配置比較普遍。可根據需要選擇大小包裝，選擇合適計量范圍的自動包裝稱，包裝稱速度快，計量準確。

5.7 提升機

提升機主要由機座、機筒、機頭、畚斗、皮帶及傳動部分組成。斗式提升機是垂直輸送物料的提升設備，廣泛應用于農業(yè)機械、種子加工、糧油加工及食品加工等行業(yè)。提升機的工作原理是畚斗把物料從下部喂入口隨著輸送帶提升到頂部，繞過頭輪后向下翻轉，將物料傾入出料口，實現物料提升。采用流入式喂料形式，提升過程中減少了回料和挖料現象。提升機提升物料連續(xù)、穩(wěn)定、可靠，可滿足不同提升高度和生產能力需求。

5.8 除塵系統(tǒng)

除塵系統(tǒng)主要由風管道、除塵風機、除塵器及支架等組成。除塵裝置風機和除塵器一般配置安裝在加工間室外，除塵管道為鍍鋅結構，采用密封處理，除塵效果更好，完全達到環(huán)保要求。常用的除塵器有旋風除塵器和布袋除塵器兩種。旋風除塵器上部為圓柱形，下部為圓錐形，工作時利用物料旋轉沉降原理把塵土和空氣分離，空氣由上部排氣口排出，塵土經沉降由除塵器下部出口排出。布袋除塵器主要由布袋、集雜倉和支架等組成。工作時利用布袋的小織物孔過濾空氣，實現灰塵和空氣的分離，達到除塵的目的。布袋除塵器的除塵效果較好，普遍應用于種子加工生產線中。

5.9 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)由溫度控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成，溫度控制系統(tǒng)包括測溫傳感器、溫控器、溫度顯示表、常規(guī)電氣元件等組成，控制系統(tǒng)元件中在電氣控制柜中，主要是控制成膜倉烘干介質溫度和氣流速度。通過傳感器、溫度顯示儀表、溫控器等實現對溫度的自動控制。電氣控制系統(tǒng)通過熱保護、過載保護、變頻器控制、程序控制，以及設備間連鎖和互鎖控制，實現對電器的保護和控制。

6 結語

種子加工是提高玉米種子質量及糧食單產的重要手段，采用玉米種子立式加工工藝可提高種子質量，降低生產成本，實現增產增收。該工藝及主要設備的應用，有效提高了我國玉米種子加工技術水平和種子加工質量，具有較好的經濟效益和社會效益。