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进口双盘磨浆机磨片国产化与打浆节能实践


首届中国造纸装备发展论坛

进口双盘磨浆机磨片国产化与打浆节能实践
蒋小军(南通华严铸造有限公司磨片研究中心)

摘要:结合银鸽特种纸公司NcR原纸生产实践,介绍与南通华严磨片研究中心共同探索. 分析进口漂白硫酸盐针叶木浆(NBKP).漂白硫酸盐阔叶木浆(LBKP)纤维的特性.在对进 口双盘磨浆机磨片国产化实践中优化齿型及打浆工艺

.采用粗表面多元合金材质磨片.提高 纸浆纤维结合力.同步降低LBKP打浆电耗的思路与实践过程。 关键词:打浆磨片;湿重;齿型优化:分丝帚化:打浆单耗

造纸生产打浆过程中.如何选择适合既定浆种和指标的磨片齿型,达到抄造适配性和稳 定性.提高纤维问结合强度和成纸的各项物理指标,常常困扰着打浆工段,并影响后段的生 产及成纸品质。磨片是磨浆机工作时对纤维原料直接进行多重作用的核心元件.磨片对影响 打浆的质量具有关键作用。银鸽特种纸公司为满足市场需求,于2009年在原有2万吨离型原 纸(reIease paper)和无碳复写原纸(NcR)基础上又投产二期5万吨进口纸机新生产线,原 料使用进口NBKP针叶浆和部分LBKP阔叶木浆满足NcR原纸生产,两台34寸台湾清来双圆 盘磨浆机具有较高打浆效率.投产后为了进一步改善纸浆性能及提高成纸品质,与南通华严 磨片研究中心协作开展了磨片齿型优化。本文着重介绍优化LBKP磨片齿型改善打浆指标和降 低电耗的实践情况.仅供行业内的交流与参考。


针对不同浆种设计与选择合适的磨片齿型
进口漂白硫酸盐针叶木浆(NBKP)长纤维打浆时.不仅要充分帚化,而且要适当的切断。

适当切断后的长纤维更有利于两端起毛帚化,并降低打浆电耗;漂白硫酸盐阔叶木浆(LBKP) 的纤维较短.一般为O.8~1.Omm.纤维较粗.长宽比小.其细胞壁较厚.细胞腔小.壁腔 比大.纤维不易压溃变形.使用阔叶木浆的优点是成纸匀度好,松厚度较好,如打浆处理不 好将影响成纸的物理强度指标.生产中既要提高其打浆度.又要尽量避免过多地切断纤维。 因此需根据不同的原料和指标要求,设计与选择适宜不同浆种纤维打浆的磨片。笔者根据磨 浆机打浆机理.将”比刀缘负荷”及”比表面负荷”两种理论有机结合.应用到磨片设计中. 有研究表明后者较前者更具实际意义”1。

2磨片齿型优化过程
根据不同针叶木浆的特性,对银鸽特纸两条生产线分别于2008年.2∞9年进行了①660.

262

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0550磨片齿型优化取得较佳的效果。2010年为了进一步保持打浆后阔叶浆纤维温重和强度 笔者总结一期项目奥地利And皿,日本AIkawa双盘磨改用国产磨片的成功经验㈨“,对不同 的打浆指标进行缠密地分析.认为磨齿的竟窄沟槽深度浆档倾角分布.粗磨区锥度. 破碎区以夏精蘑区的分区比率和斜度大小是影响打浆机理的关键。并对奥地利An州lz日本 A—kawa中国台湾清来和南通华严等厂家的蘑片齿型进行比对选择了适台短纤维打浆的华
严HY

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7型磨片(见图1)。

1齿淘宽比。打浆作用是通过磨齿对纤维的反复冲击.挤压和释放的过程中发生的。”比

刀缭负荷“理论认为磨片齿数越多齿边长度值越高纤维在单位时间内受挤压释放的 次数就越多.实际在打浆过程中磨片齿表面积的作用力也不窖忽视基于此笔者排除“比
刀缘负荷“的孤立性融人有效表面负荷‘概念”‘。改变了由于原装磨片齿窄淘宽打浆

过程中纤维切断过多而帚化率不足的现象。


2齿倾角度。齿倾角度是指刀齿与半径的夹角.倾角度对盘磨的泵送作用影响较大齿

角度增大时在一定规格的圆环上刀齿相应增长.打浆帚化作用增强有抑制切断的倾向。
为抑制短纤维打浆的横向切断作用选用了HY
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m技蜡齿型磨片经过计算将齿沟宽比

及齿高作了台理调整.将齿纹设计为弧线型获得更大的刀缘长度和齿表面并在延外径线速 度最高区域增强“湍流。作用.避免了“生浆。直接甩出使纤维在流体作用力和离心作用 力条件下得到更充分的磨解文汇角增大纤维横行切断减弱{见图2}.而分丝起毛和帚化的 现象得以加强。有效改善了打浆质量相同打浆度条件下降低了打浆电耗。(见表1)

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7磨片齿型

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7磨片齿型文汇角示意

表1磨片优化前后打浆功率变化
阶段

原料

14磨功率kw

24磨功率kw
310 28。

磨片优化前
磨片优化后


3齿档坝。双盘磨动盘磨片高速旋转所产生的离心力和供浆系统外加的压力易使浆料未

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经充分打浆就从盘齿的沟槽中甩出造戚打浆不均匀。为了延长装料在盘磨里的停留时间 提高打裳度通常在盘齿的海槽内设挡埙I见图3)特别是低浓打浆下更为重要但磨片淘 槽封闭之后会影响磨浆的效率.因此在优化中采用了泵出力强.流量大的弧形齿加半封闭的 设计理念。


4廖片材质。一些特种纸工厂在纤维打浆中采用表面粗糙的砂轮麝片(见图4)或者玄武

岩磨片磨齿表面的糨粒或“微小磨齿”可以很好的提高纤维帚化现象但是因为材质强度 问题使用受到一定限制。鉴于要尽量保持阔叶木浆纤维的温重并提高分丝帚化效果.选择

南迸华严铸造有限公司表面带粗粒的多元合金磨片I¥wfac…gh refln”pI眦}.打浆过程中
的摩擦力促进了纤维的分丝起毛和结台力 华严多元台金詹片经过特殊处理杜绝了断齿不 耐磨等《0约生产的问题大幅度捏高了磨片使用寿命减少了停机更换磨片的几率为保证 造纸各工段的正常运行奠定了良好基础.并降低了易损件支出成本。

圈3带档坝封闭型磨片齿型

囤4表面橱糙的砂轮磨片

3优化前后比较
优化前使用的进口原装34’一079/080型磨片生产过程中.为了达到对成浆打浆度的 要求必须加大磨浆功率造成磨浆作用过度大量的纤维切断,基本无分丝帚化作用.成
浆品质差。磨浆间隙渡动也大增加了磨片直接碰撞的可能性,出现断齿和剧烈磨损C见圈 5}。打棠工段是造纸企业的耗电主体通过对磨片齿型和材质的优化降低了打浆电流和电

耗磨片磨损面均匀(见图6I纤维由原来过度切断基本无分丝帚化变为切断减少纤维
表面起毛现象增加在不耗费更多电耗来提高打浆度的前提下纤维分丝帚化得到进一步加 强。(见表2I

I阶段
磨片优化前
磨片优化后

原料

打浆度鞠

温重口
21—2 3 2 4—2 6

帚化 差 较好

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图5进口原装磨片锯齿状磨损

图6华严粗粒多元台金磨片磨损均匀

4小结
通过对磨片齿型的实质性优化和效果总结充分证实了。比刀缘负荷理论非孤立性及 其与’比磨浆能量(sRE)1厦1流变效应的相关性.对进口双盘磨实现磨片国产化提供了理

论依据并将磨浆元件的优化理论应用到实际生产在保证纤维质量,打浆效率和成纸品质 的同时大幅度降低动力消耗。

参考文献 【.】并马吉米路纳锥Ⅳ磨浆机与盘磨机操作模式±比较㈨纸和造纸1 9驰f2 J
20 1 69

【2l f奇峰黄所新蒋小军优化打浆唐片改善闻叶木纤维B质[c]中国造纸学报2。09

24

【q陈奇峰陈壳复扬仁党等=盘动盘痞机磨片结构对纸浆纤维特性的影响【Jl中国造纸2004 23(6I
】2

【4】任红锐±振提高唐袋和纸张;质目步降低损耗成本K】±目t‰±产^促进中心特种Ⅲ委自会第口 届年会论文集20。g
10 11 4

作者茼夼
蒋小军.1 070年12 H生.南通毕严蟀违有限各司摩*研究中心,工程师,主要从事磨菜机 理的研究厦圩维制备元件的应用节能拜发。1

O奈篇{旨文被《中国造纸学捏》、肿国连纸》

厦相关学术会议论文柴收录,为数百家制莱造纸工r优化7磨H齿型和磨菜工艺。

作者联秉方式
地址:江苏省南通市扣东县岔河镇白石路,邮蝙226405,电话:】j222】“11 6.传真
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84377485;E—m f“nv"@f 65

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