磨漿主要功能是通過(guò)磨齒傳遞動(dòng)力,將纖維原料進(jìn)行切斷、扭曲變形、起毛、分絲,增加纖維的變形量,增加氫鍵結合機會(huì ),使紙品獲得相應的物理強度與理化指標。而纖維原料在常規磨漿過(guò)程中,纖維受力變形的不均一性與完整性,導致單臺普通磨漿機不能達到紙品的磨漿要求。為了增加纖維的受力時(shí)間,有的設計增大磨漿機直徑,增大磨漿時(shí)纖維原料的連續受力機會(huì ),這樣磨漿機動(dòng)力投入更大,對磨漿機材料、加工要求更高,系統投資更大。本文介紹一種新型單進(jìn)單出圓柱形磨漿機,有利于纖維原料的連續受力,并能有效降低能耗。
1 新型單進(jìn)單出圓柱形磨漿機工作原理
新型圓柱磨是在原老式柱形磨漿機基礎上發(fā)展起來(lái)的,磨機采用單向流式(單進(jìn)單出),漿料從機體一側進(jìn)入,通過(guò)分配區,軸向進(jìn)入磨漿區,主動(dòng)軸上的磨齒受離心力作用,纖維穩定進(jìn)入磨齒間,纖維分別在磨機體內作用,從出漿端出去。這種磨漿流為單進(jìn)單出,不僅延長(cháng)了纖維受力時(shí)間,同時(shí)通過(guò)磨片的齒形改變,纖維流動(dòng)方向一致,不會(huì )產(chǎn)生回流,無(wú)磨漿死區,所有功效都會(huì )作用于纖維。
該圓柱型磨漿機由動(dòng)磨片與定磨片形成磨漿區,動(dòng)磨片固定在主軸上,定磨片鑲嵌在帶有滑塊裝置上的定型片上,漿料由抄作方進(jìn)料,通過(guò)分配室漿料進(jìn)入磨漿區,在漿層厚度不發(fā)生改變的條件下,漿料在磨區受力而產(chǎn)生切斷、扭曲變形、起毛、分絲,通過(guò)控制技術(shù)決定漿料的流動(dòng)速度,從而控制磨漿質(zhì)量,達到工藝要求的漿料,從排料口排出。磨機的進(jìn)退刀機構通過(guò)渦輪蝸桿實(shí)現,達到精確可調。
2 新型柱磨的磨漿方式
磨漿的主要作用是纖維在磨齒間的覆蓋,磨齒對纖維的捕捉進(jìn)行磨漿。常規的平磨與錐磨都存在磨區面積的不斷擴大,漿層厚度逐漸降低,纖維原料對磨齒間的覆蓋降低,這樣大大降低磨漿效能,新型柱磨從進(jìn)料開(kāi)始到磨漿結束,磨區面積不變,漿層厚度不發(fā)生改變,纖維對磨齒覆蓋在同一水平,磨漿作用力一樣,磨漿質(zhì)量穩定,對纖維原料有效作用力大大增加。通過(guò)三種不同的磨片,使纖維在不同受力段獲得合理的磨漿,提高磨漿質(zhì)量,并大幅度降低了能耗。新型柱磨的磨區面積大,對纖維的連續作用時(shí)間長(cháng),更加有利于纖維的穩定變形量,達到纖維的穩定、均勻。
3 新型柱磨的磨片選擇
磨片是磨漿機中的核心部件,對磨漿機的是否有效起關(guān)鍵作用。除了磨片的材料與加工要求外,磨片的齒形選擇非常關(guān)鍵。為了纖維在不同的受力時(shí)間段獲得合理的研磨,新型柱磨設計了三種不同的磨片,新型的(單進(jìn)單出)柱形磨機的磨片設計為動(dòng)磨片和定磨片,動(dòng)磨片與定磨片分為三種不同形式的齒,動(dòng)磨片和定磨片是由3組對合圓筒,每組對合圓筒為6片定磨片、6片動(dòng)磨片,共計18片動(dòng)磨片與18片定磨片,帶齒的弧形片對合而成一圓形筒,動(dòng)磨片和定磨片之間的相對運動(dòng)對纖維進(jìn)行研磨。因弧形片上的齒寬,必須遵循作用不一,磨齒的形式不一。通常情況下,纖維原料在磨片之間,切斷、變形、膨脹、起毛等都是同時(shí)存在,充分設計好齒寬、槽寬、傾斜角、齒高與排列,直接影響磨漿特性與效果。新型柱磨設計了三種不同的磨片:疏解磨片、磨漿磨片、勻整磨片。纖維原料在不同受力方式變異時(shí),磨齒的改變對纖維適應度更高,磨漿效果更好。使纖維原料在受作用方式不同改變后,有針對性的磨齒形態(tài)相適應,也可以對不同地區的、不同漿源做出相應改變,從而保證漿料的連續、穩定、一致。
4 能耗水平
空載能耗是需要考慮的一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟指標。液體(水或紙漿)中的運轉試驗能夠得到空載能耗公式:
P=Kn3R5 (1)
公式(1)中,P代表磨機的空載功率(kW);K表示漿料的濃度與局部摩擦系數;n為磨漿機的轉速(r/h);R為磨漿機轉子直徑(m)。從式(1)中可以看出:磨漿機的直徑與能耗關(guān)系最大。同樣直徑的情況下,新型圓柱式磨漿機的磨漿面積更大,效率更高。新型柱式磨漿機的直徑都比較小,是通過(guò)軸向增加磨漿面積,所以,同樣磨漿能力下,柱磨的空載電流要比同等磨漿面積的盤(pán)磨、錐磨低得多。
5 小結
傳統磨漿機的磨漿能力靠加大磨盤(pán)直徑來(lái)獲得,但是直徑的加大帶來(lái)能耗水平的增加,對材料要求高,加工難度加大,并增加投資。新型圓柱式磨漿機從結構上有效避免了這一缺點(diǎn),效率是同等傳統磨機的近兩倍。單出單進(jìn)的設計方式和定、動(dòng)磨盤(pán)間隙的自如調節,可根據生產(chǎn)單位的需求,有效控制磨漿功率,節約能源。新型圓柱式磨漿機與其他磨漿機比較具有明顯的優(yōu)勢,必將在今后的實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛的應用。