生物質(zhì)熱壓成型溫度場(chǎng)分布規(guī)律*

王金鳴 袁湘月 陳忠加 張宇崴 王艷明

(北京林業(yè)大學(xué)工學(xué)院 北京 100083)

煤、石油和天然氣等化石能源在為人類社會(huì)發(fā)展提供能源動(dòng)力的同時(shí)，也對(duì)人類的生存環(huán)境造成了巨大危害，如溫室效應(yīng)、NOx排放、SO2排放和粉塵污染等，同時(shí)人類社會(huì)也面臨著化石能源枯竭的問(wèn)題，因此，尋求開發(fā)新能源、實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展日益受到世界各國(guó)的重視。生物質(zhì)能源是一種可再生的清潔能源，具有良好的發(fā)展前景。美國(guó)國(guó)家科學(xué)院在《1985—2010年的能源轉(zhuǎn)換》中明確指出：“到2010年，大規(guī)模生物質(zhì)轉(zhuǎn)化所獲得的能量將是1985年能源總需求量的20倍”，我國(guó)也提出了“到2020年，可再生能源在能源構(gòu)成中的比例要占10%左右”的可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略。但生物質(zhì)能源也具有能源密度低、可利用半徑小、生產(chǎn)具有季節(jié)性、存儲(chǔ)損耗大和存儲(chǔ)費(fèi)用高等缺點(diǎn)，而生物質(zhì)壓縮成型，即生物質(zhì)致密成型是克服上述缺點(diǎn)的有效技術(shù)手段之一。

生物質(zhì)成型燃料是將松散的生物質(zhì)原料通過(guò)成型設(shè)備經(jīng)過(guò)加壓(和加熱)擠壓成一定形狀的塊狀燃料或者顆粒狀燃料(張霞等，2014)。在生物質(zhì)成型過(guò)程中，影響生物質(zhì)成型的因素主要包括原料含水率、加熱溫度和擠壓頻率。

原料含水率是生物質(zhì)成型過(guò)程中需嚴(yán)格控制的參數(shù)，適宜的含水率可以起到黏結(jié)劑和潤(rùn)滑劑的作用，有助于生物質(zhì)成型，且不同種類生物質(zhì)原料在不同生物質(zhì)成型方式中的最佳含水率也不同(陳正宇，2013；景元琢等，2011)?；夭示?2006)以鋸末、小刨花為原料進(jìn)行常溫高壓致密成型技術(shù)及成型機(jī)制研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)含水率15%左右壓塊密度最大，成型效果較好；Obemberger等(2009)以水稻(Oryzasativa)秸稈為原料進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，得出含水率8%～12%時(shí)成型塊的成型效果最好，水分過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響成型質(zhì)量；姜洋等(2006)以玉米(Zeamays)秸稈、豆(Glycinemax)稈等為原料研究含水率與成型密度的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)原料含水率12%～18%較為適宜，最佳含水率為15%；李震等(2015)以四倍體刺槐(Robiniapseudoacacia)為原料，采用齒輥成型機(jī)進(jìn)行壓縮，得出含水率16%、轉(zhuǎn)速200 r·min-1時(shí)成型所需的能耗最低。

溫度對(duì)生物質(zhì)成型能耗和成型塊品質(zhì)具有明顯影響，加熱生物質(zhì)原料可改善原料內(nèi)部組分的物理性能，在促進(jìn)成型的同時(shí)有助于減小成型能耗，提升成型燃料品質(zhì)。王雪皓等(2018)采用套筒加熱方式對(duì)鋸屑進(jìn)行致密試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)套筒加熱方式可有效減小成型壓力，降低能耗，成型壓力最小的參數(shù)水平為加熱溫度200 ℃、含水率12%；涂德浴等(2015)以水稻秸稈與木屑混合熱壓成型發(fā)現(xiàn)，當(dāng)成型溫度為90 ℃時(shí)，成型塊的抗壓強(qiáng)度和抗?jié)B水性能最佳；當(dāng)成型溫度為70 ℃時(shí)，成型塊松弛密度最大；當(dāng)成型溫度為110 ℃時(shí)，成型塊的抗跌碎強(qiáng)度最高；孫亮等(2010)采用稻殼熱壓成型，并通過(guò)四元二次回歸正交旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)和曲面響應(yīng)法進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)成型塊松弛密度的影響大小依次為加熱溫度、含水率、成型壓力、黏結(jié)劑添加比；高名旺等(2004)利用ANSYS軟件對(duì)木屑熱壓成型溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，得出當(dāng)加熱溫度達(dá)到100 ℃時(shí)，木屑中間部分的溫度僅為55～80 ℃，僅有少量木質(zhì)素軟化；當(dāng)加熱溫度達(dá)到200 ℃時(shí)，木屑中間溫度為86～150 ℃，木屑中大部分木質(zhì)素開始軟化；當(dāng)加熱溫度達(dá)到300 ℃時(shí)，生物質(zhì)木屑中間溫度達(dá)到140～220 ℃，木屑中大部分木質(zhì)素已經(jīng)軟化，甚至部分已經(jīng)塑化；當(dāng)木屑表層溫度達(dá)到300 ℃時(shí)，木屑已出現(xiàn)部分炭化現(xiàn)象。

擠壓頻率是影響柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)生物質(zhì)致密成型的主要因素之一。致密成型時(shí)擠壓頻率由電機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定，擠壓頻率越大，生物質(zhì)原料在成型模具內(nèi)所處時(shí)間越短，保壓時(shí)間也就越短，可能導(dǎo)致成型塊被壓得不夠密實(shí)，成型質(zhì)量較差；壓縮速度過(guò)慢時(shí)，生物質(zhì)原料在模具內(nèi)所處時(shí)間變長(zhǎng)，產(chǎn)量降低。王青宇等(2016)指出，正常擠壓時(shí)，柱塞擠壓頻率對(duì)機(jī)器生產(chǎn)率影響最明顯，二者基本呈線性關(guān)系；Mewes(1958)指出，擠壓頻率越大，使成型燃料達(dá)到相同密度所需致密成型壓力就越大，成型能耗變高；胡建軍等(2018)研究表明，隨著擠壓頻率降低，成型時(shí)的能耗也會(huì)隨之下降。

目前，對(duì)于生物質(zhì)熱壓成型時(shí)成型塊截面溫度場(chǎng)分布的研究多停留在利用軟件仿真套筒內(nèi)的溫度變化情況，有關(guān)實(shí)際試驗(yàn)中成型塊截面溫度場(chǎng)變化情況鮮有報(bào)道。鑒于此，本研究采用紅外熱像儀采集成型塊截面溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行建模分析，探究生物質(zhì)成型塊截面溫度場(chǎng)分布與成型塊整體密度的關(guān)系，以期為生物質(zhì)熱壓成型工藝研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以廢棄松木鋸屑為試驗(yàn)原料，采集后密封保存。試驗(yàn)時(shí)，取一定質(zhì)量松木鋸屑，用標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩(GB/T 6003.1—1997)重復(fù)多次測(cè)量，取平均值。由表1可知，松木鋸屑顆粒度較小，大部分顆粒直徑小于1 mm。

表1 松木鋸屑顆粒度分布

依據(jù)《木材含水率的測(cè)定方法》(GB/T 1931—1991)測(cè)量松木鋸屑初始含水率。首先利用電子秤(型號(hào)：SF-400 A，精度0.01 g)稱取質(zhì)量為m1的松木鋸屑，然后將其放入水分快速測(cè)定儀(型號(hào)：SC69-02)中進(jìn)行干燥處理，稱量干燥后的松木鋸屑質(zhì)量，記為m0，按下式計(jì)算試樣含水率(W)，并使結(jié)果精確至0.1%：

(1)

經(jīng)計(jì)算，原料的初始含水率為4.8%。為研究松木鋸屑含水率對(duì)熱壓成型溫度場(chǎng)分布規(guī)律的影響，將松木鋸屑含水率分別調(diào)至10%、12%、14%、16%和18%，并進(jìn)行密封處理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

采用北京林業(yè)大學(xué)工學(xué)院自主研制的單柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)(圖1)進(jìn)行試驗(yàn)，該設(shè)備主要包括機(jī)架、動(dòng)力源、傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)料系統(tǒng)和成型系統(tǒng)。動(dòng)力源部分由380 V三相異步電機(jī)(型號(hào)：YE2-132 M-4)、減速比為6∶1的減速器和變頻器(型號(hào)：SIEMENS MICROMASTER 440)構(gòu)成，通過(guò)設(shè)置變頻器參數(shù)可控制電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與偏心輪連接，偏心輪每旋轉(zhuǎn)1圈，電機(jī)帶動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)1次，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的反復(fù)擠壓。物料在料斗內(nèi)由微型螺旋送料機(jī)構(gòu)輸送到成型機(jī)，可保持均勻進(jìn)料。柱塞將進(jìn)入成型機(jī)的物料壓入與柱塞同軸線的成型模具內(nèi)，已知成型模具錐角為10°，錐面長(zhǎng)度為17 mm，出料口直徑為24.5 mm，長(zhǎng)度為110 mm，長(zhǎng)徑比為4.5(圖2)。在成型套筒外壁設(shè)置合理的加熱線圈，調(diào)節(jié)溫度控制器參數(shù)可控制加熱線圈溫度，即改變成型時(shí)的溫度。

圖1 單柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)

圖2 成型模具結(jié)構(gòu)示意

通過(guò)紅外熱像儀(型號(hào)：FLUKE Ti95)測(cè)量成型塊截面溫度場(chǎng)，并利用其配套軟件Smart View 3.21采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)。Smart View 3.21軟件可將成型塊截面的溫度轉(zhuǎn)換成熱圖像和溫度值在顯示器上顯示。從圖3溫度分布可知，外圓部分為加熱線圈，中間圓部分為成型模具，最內(nèi)圓部分為成型塊截面。以成型塊中心為圓心畫一個(gè)圓，將成型塊截面部分圈起來(lái)，軟件可直接顯示出該圓范圍內(nèi)的平均溫度、最高溫度和中心點(diǎn)溫度。需要說(shuō)明的是，通過(guò)Smart View 3.21軟件采集到的溫度為華氏溫度，需將其轉(zhuǎn)換為攝氏溫度。

圖3 成型塊截面溫度分布

為獲取精確的體積，使用機(jī)床(型號(hào)：QB9111)將成型塊兩端磨平。為保證測(cè)量精度，使用游標(biāo)卡尺沿成型塊軸線測(cè)量前、中、后3個(gè)位置的直徑，取平均值。采用精度0.01 g的電子秤(型號(hào)：SF-400A)測(cè)量成型塊質(zhì)量，同一試驗(yàn)點(diǎn)測(cè)量5段成型塊試樣，取平均值。計(jì)算公式如下：

(2)

式中：ρ為成型塊整體密度(g·cm-3)；m為成型塊試樣質(zhì)量(g)；d為成型塊試樣直徑(cm)；L為成型塊試樣長(zhǎng)度(cm)。

1.3 試驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)

以成型套筒加熱溫度(因素A)、原料含水率(因素B)、單柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)電機(jī)頻率(因素C)為試驗(yàn)因素設(shè)計(jì)三因素五水平正交試驗(yàn)(Wang，2018；盧彪，2016)，采用L25(56)型正交試驗(yàn)表(表2)。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)成型套筒加熱溫度低于140 ℃時(shí)，成型模具易堵塞，無(wú)法正常出料；當(dāng)成型套筒加熱溫度高于230 ℃時(shí)，成型模具出料為粉末狀，無(wú)法成型。當(dāng)原料含水率低于10%時(shí)，成型所需壓力較大，模具易堵塞，無(wú)法正常出料；當(dāng)原料含水率高于22%時(shí)，在成型過(guò)程易發(fā)生“放炮”現(xiàn)象，成型塊斷裂成片狀，成型效果較差(齊天，2017)。為獲得質(zhì)量較好的成型塊，本研究將成型套筒加熱溫度(因素A)分別設(shè)定為155、170、185、200和215 ℃，原料含水率(因素B)分別設(shè)定為10%、12%、14%、16%和18%。需要說(shuō)明的是，在生物質(zhì)成型過(guò)程中，物料與模具之間的摩擦?xí)鼓＞邷囟壬?，?dāng)溫度穩(wěn)定時(shí)，最終溫度在115～125 ℃之間(杜紅光等，2011)。本研究加熱最低溫度為155 ℃，高于物料與模具摩擦產(chǎn)生的摩擦熱溫度，因此忽略摩擦熱的影響。單柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)電機(jī)頻率可通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制，且單柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)電機(jī)頻率與擠壓頻率呈線性關(guān)系：n=Nf1/f(式中：n為電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速，r·min-1；N為電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，1 500 r·min-1；f1為電機(jī)頻率，Hz；f為電源頻率，50 Hz)，實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中用單柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)電機(jī)頻率(因素C)代替擠壓頻率，分別設(shè)定為14、16、18、20和22 Hz。

表2 正交試驗(yàn)水平

2 結(jié)果與分析

2.1 方差分析

為分析各因變量受成型套筒加熱溫度(因素A)、原料含水率(因素B)、單柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)電機(jī)頻率(因素C)的影響程度，采用SPSS軟件進(jìn)行方差分析，顯著系數(shù)越小，說(shuō)明該因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響越大，為主要因素；顯著系數(shù)越大，說(shuō)明該因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響越小，為次要因素(王艷明，2019)。由表3可知，對(duì)于成型塊整體密度和中心點(diǎn)溫度，其主次影響因素依次為原料含水率、單柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)電機(jī)頻率和成型套筒加熱溫度；對(duì)于平均溫度，其主要影響因素為成型套筒加熱溫度和原料含水率，次要影響因素為單柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)電機(jī)頻率；對(duì)于最高溫度，其主次影響因素依次為成型套筒加熱溫度、單柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)電機(jī)頻率和原料含水率。

表3 試驗(yàn)因變量受自變量影響的顯著系數(shù)

2.2 溫度場(chǎng)分布

為使所建立的多元回歸模型具有合理性，首先進(jìn)行各因變量對(duì)各自變量的一元曲線擬合，分別計(jì)算各自變量在不同水平下對(duì)應(yīng)的各因變量平均值，如表4、5、6所示；然后分別對(duì)不同因變量進(jìn)行曲線擬合，得到各自變量對(duì)不同因變量的一元基礎(chǔ)回歸模型，合并整理后即為各因變量的多元整體模型；最后利用SPSS軟件進(jìn)行多元回歸分析，得到多個(gè)多元回歸模型。

表4 在不同成型套筒加熱溫度下各因變量的平均值

表5 在不同原料含水率下各因變量的平均值

表6 在不同電機(jī)頻率下各因變量的平均值

2.2.1 一元擬合分析 適宜的成型套筒加熱溫度、原料含水率、單柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)電機(jī)頻率可使生物質(zhì)原料結(jié)合更加緊密，進(jìn)而影響整體密度。成型套筒加熱線圈為成型提供熱源，線圈溫度直接影響最高溫度，由于生物質(zhì)原料本身不是良好的導(dǎo)熱體，在套筒中停留時(shí)間較短，溫度不能很快傳遞到成型塊中心，所以成型塊中心溫度普遍偏低，受加熱線圈溫度影響十分顯著；水在高溫下會(huì)蒸發(fā)成水蒸氣，水蒸氣溫度高于液態(tài)水，因此含水率直接決定水蒸氣和液態(tài)水的多少，進(jìn)而影響成型塊平均溫度、最高溫度和中心點(diǎn)溫度；電機(jī)頻率決定生物質(zhì)成型塊在套筒內(nèi)的停留時(shí)間，進(jìn)而影響成型塊的受熱時(shí)間，因此對(duì)成型塊平均溫度、最高溫度和中心點(diǎn)溫度也存在影響。

本研究根據(jù)各因素不同水平下的均值計(jì)算結(jié)果，分別利用SPSS軟件采用多種函數(shù)模型對(duì)成型塊整體密度以及成型塊截面平均溫度、最高溫度、中心點(diǎn)溫度進(jìn)行曲線擬合，取最優(yōu)即R2最大的擬合結(jié)果。以下各式中：y1為成型塊整體密度(g·cm-3)，y2為成型塊截面平均溫度(℃)，y3為成型塊截面最高溫度(℃)，y4為成型塊截面中心點(diǎn)溫度(℃)，A為成型套筒加熱溫度(℃)，B為原料含水率(%)，C為電機(jī)頻率(Hz)，k0～k7、p0～p5、t0～t6、v0～v7、w0～w7為各項(xiàng)系數(shù)。

1)自變量與整體密度的關(guān)系 由圖4可知，因素A、B、C與整體密度均呈二次型關(guān)系，將其分別設(shè)為：

y1=k1A2+k2A+k3；

y1=k1B2+k2B+k3；

y1=k1C2+k2C+k3。

圖4 因素A、B、C與整體密度的關(guān)系

根據(jù)擬合結(jié)果設(shè)成型塊整體密度與各因素間的回歸模型為：

y1=k1A2+k2A+k3B2+k4B+k5C2+k6C+k7。

2)自變量與平均溫度的關(guān)系 由圖5可知，因素A與平均溫度均呈一次型關(guān)系，因素B、C與平均溫度均呈二次型關(guān)系，將其分別設(shè)為：

y2=t1A+t2；

y2=t1B2+t2B+t3；

y2=t1C2+t2C+t3。

圖5 因素A、B、C與平均溫度的關(guān)系

根據(jù)擬合結(jié)果設(shè)成型塊平均溫度與各因素間的回歸模型為：

y2=t1A+t2B2+t3B+t4C2+t5C+t6。

3)自變量與最高溫度的關(guān)系 由圖6可知，因素A、B、C與最高溫度均呈二次型關(guān)系，將其分別設(shè)為：

y3=v1A2+v2A+v3；

y3=v1B2+v2B+v3；

y3=v1C2+v2C+v3。

根據(jù)擬合結(jié)果設(shè)成型塊最高溫度與各因素間的回歸模型為：

y3=v1A2+v2A+v3B2+v4B+v5C2+v6C+v7。

4)自變量與中心點(diǎn)溫度的關(guān)系 由圖7可知，因素A、B、C與中心點(diǎn)溫度均呈二次型關(guān)系，將其分別設(shè)為：

y4=w1A2+w2A+w3；

y4=w1B2+w2B+w3；

y4=w1C2+w2C+w3。

根據(jù)擬合結(jié)果設(shè)成型塊中心點(diǎn)溫度與各因素間的回歸模型為：

y4=w1A2+w2A+w3B2+w4B+w5C2+w6C+w7。

2.2.2 多元回歸分析 利用SPSS軟件，分別以成型塊整體密度以及成型塊截面平均溫度、最高溫度、中心點(diǎn)溫度為因變量對(duì)自變量進(jìn)行多元回歸分析，結(jié)果如表7所示。根據(jù)表7中的多元回歸擬合模型，可知各模型A2系數(shù)均過(guò)小，應(yīng)對(duì)多元回歸模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，即刪去A2項(xiàng)，并重新計(jì)算多元回歸擬合模型。

圖6 因素A、B、C與最高溫度的關(guān)系

圖7 因素A、B、C與中心點(diǎn)溫度的關(guān)系

表7 成型塊整體密度以及成型塊截面平均溫度、最高溫度、中心點(diǎn)溫度的多元回歸擬合結(jié)果

(3)

顯然各項(xiàng)誤差均小于1.5%，因此，該簡(jiǎn)化方式具有可行性和合理性，可對(duì)以后的計(jì)算進(jìn)行指導(dǎo)。

表8 成型塊整體密度以及成型塊截面平均溫度、最高溫度、中心點(diǎn)溫度的簡(jiǎn)化模型多元回歸擬合結(jié)果

2.3 整體密度與平均溫度、最高溫度、中心點(diǎn)溫度的關(guān)系

此項(xiàng)分析中，由于成型塊截面平均溫度、最高溫度、中心點(diǎn)溫度存在較大相互交叉，在無(wú)法確定其數(shù)學(xué)模型的前提下，建立其一次、二次、三次多元回歸模型如下：

Y1=k0+k1X1+k2X2+k3X3；

Y2=k0+k1X1X2+k2X1X3+k3X2X3+

式中：Y1、Y2、Y3為成型塊整體密度(g·cm-3)；X1為成型塊截面平均溫度(℃)；X2為成型塊截面最高溫度(℃)；X3為成型塊截面中心點(diǎn)溫度(℃)；k0～k16為各項(xiàng)系數(shù)。

利用Excel軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行一次、二次、三次模型的多元回歸分析，得到成型塊整體密度與各自變量之間的各多元回歸模型為：

Y1=0.021 7-0.002 9X1-0.000 9X2+0.018 4X3；

Y2=0.556 0-0.000 6X1X2-0.001 6X1X3+

Y3=-3.621 5-0.063 6X1X2+0.037 0X1X3-

3 討論

對(duì)于生物質(zhì)熱壓成型時(shí)成型塊截面溫度場(chǎng)分布的研究，目前多利用軟件仿真套筒內(nèi)的溫度變化情況(高名旺等，2004；侯官星，2016；李玉迪等，2018)，有關(guān)實(shí)際試驗(yàn)中成型塊截面溫度場(chǎng)變化情況大多僅采用加熱線圈進(jìn)行溫度控制，進(jìn)而探究成型塊整體溫度對(duì)成型質(zhì)量的影響。本研究使用紅外熱像儀采集成型塊截面溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)，并對(duì)溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理，有利于后續(xù)試驗(yàn)的分析利用。

對(duì)于生物質(zhì)熱壓成型溫度的研究，目前多停留在最佳工藝參數(shù)分析(劉希鋒，2014；邢獻(xiàn)軍等，2016)以及溫度與成型密度的建模上(李大中等，2010；盧彪，2016)。本研究采用一元擬合和多元回歸分析手段，對(duì)各自變量與數(shù)字化處理后的成型塊截面各項(xiàng)溫度進(jìn)行建模分析，并探究生物質(zhì)成型塊截面溫度場(chǎng)分布與成型塊整體密度的關(guān)系，可為今后生物質(zhì)熱壓成型工藝研究提供參考。

在后續(xù)研究中，可再進(jìn)行多組試驗(yàn)，亦可增加試驗(yàn)因素和因素水平，豐富試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以使分析更加全面，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深入的機(jī)制探索。

4 結(jié)論

1)運(yùn)用方差分析法分析各因變量受不同自變量的影響程度，成型塊整體密度和中心點(diǎn)溫度的主次影響因素依次為原料含水率、單柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)電機(jī)頻率和成型套筒加熱溫度；平均溫度的主要影響因素為成型套筒加熱溫度和原料含水率，次要影響因素為單柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)電機(jī)頻率；最高溫度的主次影響因素依次為成型套筒加熱溫度、單柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)電機(jī)頻率和原料含水率。

2)利用一元擬合建模，分析成型套筒加熱溫度、原料含水率、單柱塞式生物質(zhì)成型機(jī)電機(jī)頻率與成型塊整體密度以及成型塊截面平均溫度、最高溫度、中心點(diǎn)溫度的關(guān)系，建立多元回歸模型，得到對(duì)應(yīng)的一元擬合多元回歸模型，可對(duì)今后的成型工藝進(jìn)行指導(dǎo)。

3)通過(guò)模型簡(jiǎn)化，得到多元回歸模型，簡(jiǎn)化后多元回歸模型與原多元回歸模型的誤差均小于1.5%，有利于后續(xù)成型工藝研究的數(shù)值計(jì)算。

4)建立多種多元回歸模型，對(duì)比分析得到成型塊整體密度以及成型塊截面平均溫度、最高溫度、中心點(diǎn)溫度的最佳多元回歸模型，可對(duì)今后成型塊整體密度和成型塊截面溫度場(chǎng)的研究提供參考。