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制浆造纸设备教案（下册） 第一章 打浆设备 共11页第一章 打浆设备第一节 概述1.打浆设备的作用： 1.1打浆的作用：纸浆经打浆处理后，纤维具有良好的柔韧性和可塑性，并大大提高氢键的结合力。从而使纸浆纤维具有纸机生产要求特性，并使所生产纸张达到预期质量要求。在槽式打浆机中还可进行疏解、洗涤、浓缩、配浆与调色。1.2打浆设备的作用主要通过机件的相对运动，对纤维进行均匀的挤压、揉搓、切断等复杂的机械作用，使纤维切短、分丝、帚化、润胀等各种形态变化。打浆是纸张生产中的一个重要过程，必须打好浆才能造好纸，因此打浆设备的好坏，直接影响造纸机的操作及成纸的质量。俗话讲“纸是在打浆机中打出来的”。1.3打浆设备的分类：1.3.1按操作方式分：间歇式：适应性强，灵活；但占地大，动耗大。在小厂和特殊情况还在使用。有各类槽式打浆机（简称打浆机）。连续式：生产率高、占地小、动耗低、省力、可自动控制。锥形磨浆机:有多种角度，大角度使用较多。圆柱精浆机：已很少用。盘磨机：已被广泛采用，也是发展方向。 1.3.2按转子结构分：鼓式：槽式打浆机、圆柱精浆机；圆锥式：各种锥度的锥形磨浆机；圆盘式: 盘磨机。1.3.3按打浆浓度分： 低浓打浆设备：2-6%，各类普通打浆设备； 中浓打浆设备：8-20%，单盘式高浓磨浆机、圆柱形高浓磨浆机； 高浓打浆设备：20-35%，单盘式高浓磨浆机、圆柱形高浓磨浆机。1. 4打浆设备的发展方向：连续化；高浓化；质量好，省电。多功能化；兼除砂等。专用化；设备形式和齿型更加专一。大型化；规模增大，简化流程，节能。高效化；自动化。集中控制。第二节 打浆机1.打浆机的类型、特点及用途：打浆机发明于18世纪，是其它打浆设备都是在它的基础上发展演变而来。按作用分为两类：半浆机：切断能力强，打游离浆、打半浆。如荷兰式（图1-3），属于老式。成浆机：纤维帚化、分丝能力强，打粘状浆、打成浆。如伏特式（图1-2 P3），属于改进型。2.打浆机的结构2.1浆槽：浆槽为钢筋混凝土结构环形流道，装打浆辊的一边称打浆沟，另一边称回流沟。山形部： 位置：打浆辊下后方；形状：外面为直线，内面弧与打浆辊同心。半径稍大（510mm），作用：造成位差，使浆料循环流动。过高动力消耗大。 荷兰式打浆机：浆槽成对称椭圆形。长宽比2.2-2.5。伏特式打浆机：长宽比小，循环快，省动力；打浆沟宽，回流沟窄，提高了打浆效率；打浆辊直径大，增加了刀数，提高了打浆效率； 山形部高，加大槽底坡度，适合于较高浓度（89%）；底刀后移，提高比压；浆槽后端一边削成斜角，使内外侧浆料混合，提高均匀性；打浆辊前方装调浆板，调节进量，减少刀辊阻力；2.2飞刀辊也称为打浆辊。多采用圆盘式结构（如图1-4 P4）；它由2-4个轮盘热装在主轴；轮盘圆周有凹槽，嵌入飞刀片；飞刀两端有缺口，两端用环圈固紧，烧热套圈；用硬木镶嵌在飞刀之间，硬木遇水膨胀将飞刀加紧。 2.3飞刀形状：断面一般为长方形（也有背面为斜面，打游离浆），两端带凹槽；长度：与辊面宽度相同；宽度：为100200mm，影响寿命；厚度：在612mm。打游离浆用薄刀片。打粘状浆用厚刀片打高游离浆13mm（需考虑强度）。刀槽：两片飞刀及硬木片所包围的空间。影响浆料循环速度。 刀槽宽度：影响浆量，过大过小都废电。打浆为主时 3040mm；混合纸料时5060mm。 刀槽深度： 4050mm为宜，过浅硬木磨损快，动耗大；过深飞刀片不牢固，振动。飞刀数：飞刀厚、刀槽宽度、刀辊直径有关。飞刀片材料： 中碳钢：45#，寿命2-3年； 不锈钢：铬钢、抗蚀锰钢，寿命7年以上，成本高； 玄武岩：适合电容器纸，寿命1-2年，不用刀木，用水泥浇注固定。2.4底刀位置：荷兰式在正下方，伏特式在山形部弧面上；刀片数：每组有1520片，荷兰式一组，伏特式23组； 底刀少：比压大，适宜打游离浆；底刀多：比压小，适宜打粘状浆。 固定：刀片之间夹有嵌木用螺栓将其夹紧；用木楔固定在底刀匣内；组间距6080mm，每使浆料混合，使下组底刀上有适当的浆层。 材质：与飞刀相同。厚度：为飞刀的1/22/3,是为了减少飞刀片的磨损速度，因为底刀比飞刀更容易更换。第一、二片底刀应厚些，以承受浆料的冲击。底刀间距：大多与刀片厚度相等或稍大12mm。过小易被浆料堵塞，降低打浆效率。底刀排列：斜形或人字形。防止飞刀嵌进底刀；与飞刀构成剪力作用。修换：通常每半年检修一次，刀盒用铁楔条压装凹槽内，检修时，可以从浆槽外侧抽出底刀盒。 磨损轻时，刨深嵌木，垫高底刀， 磨损重时，更换底刀。2.5打浆机的调节机构：在打浆过程中，需要抬辊和落辊，改变刀间距和比压。通常间隙和比压的调节装置是设计在一起的，构成一套完整的调节机构，如图1-6。升降装置：抬辊、落辊、调隙。 通过手轮、蜗杆、蜗轮、螺母使螺杆升降，带动支臂的一端上下移动。调隙时进出口间隙变化不同，要求进口稍大。调压装置：通过重锤、杠杆抵消刀辊重量来实现减压。3.工作原理： 浆料循环过程； 浆料进入刀口到离开刀口，纤维受到的挤压、切断、揉搓过程。4.国内通用打浆机技术特征：7页表1-2。 主要有3、5、7、10m3，线速度500米/分左右。5.使用与维护： 严禁混入铁器、石块、木棍等硬物； 随时观察刀辊轴瓦的润滑状况，调节机构应定期加油保养； 停机时间长时，应注意浸泡并翻滚刀辊； 新机使用前应浸泡2-3天，并翻身； 磨刀：新刀辊应先磨刀，加细砂，由轻到重至刀口接触一致。用压铅法检查间隙是否一致； 注意检查飞刀有无松动变形，嵌木是否完好无损。 第三节 锥形磨浆机1.工作原理： 纸浆在磨腔内的移动：在浆料旋转速度不同造成的压差和离心力的分力的作用下，浆料倾向于从小端向大端移动。一般都是从小端进浆，大端出浆。 纸浆在磨腔内受到的研磨：浆料经过磨腔时受到飞刀和定刀之间的复杂的机械作用，打浆作用。 间隙的调节：通过间隙调节机构使转子轴向移动，改变间隙。2.类型：2.1通轴式锥形磨浆机：13页图1-13。轴承在转子的两端，锥度 较小（12-16）。老式，结构复杂，拆卸麻烦，已淘汰。2.2悬臂式锥形磨浆机：图1-14。两个轴承在转子的一端，锥度较大（20-70，多用60）。目前使用较多。2.3内循环锥形磨浆机：图1-17。锥形转子由一个锥形夹层，浆料从夹层的小头进入，加速增压后从磨区大端进入，小端出浆。目的是延长浆料在磨区的停留时间。结构复杂，使用较少。3.悬臂式锥形磨浆机的结构： 3.1转子：14页图1-16。整体式锥形钢磨套，外表面带磨齿，用螺丝固定在锥形转子外。 3.2定子与外壳：14页图1-16。也是整体式锥形钢磨套，内表面带磨齿，用螺丝固定在锥形外壳上。 3.3间隙调节机构：13页图1-14。手轮蜗杆蜗轮螺纹套移动轴承、轴、转子移动；电机减速机螺杆套移动轴承、轴、转子移动； 3.4轴承:既受径向力，又受轴向力，既要配径向轴承，又要配止推轴承。 3.5传动：电机联轴器转子大端轴头。4. 悬臂式锥形磨浆机的技术特征：国产大锥度磨浆机：16页表1-7。某厂国产新型悬臂式锥形磨浆机：17页表1-9。第四节 盘磨机 盘磨机打浆效率高；大规格相对容易制造；种类多可适应除破布和麻浆以外的浆料打浆，还可用于制浆；使目前打浆设备的主流。1.工作原理：纤维在进浆压力和离心力的作用下进入磨区，受到的作用比打浆机复杂，纤维受到摩擦力、扭力、剪力、水力等多种作用力，使纤维撕裂、分丝、帚化、弯曲、压馈、揉软程度显著，切断较少。特别适合短纤维。2.分类及特点: 2.1按主轴安装形式分：19页图1-18。2.1.1卧式盘磨机: 主轴水平布置。使用广泛。2.1.2立式盘磨机: 主轴直立布置，浆料在盘面分布均匀。少用。 2.2按磨盘的数量分为： 2.2.1单盘磨：一个动盘、一个定盘。特点：进浆口大，特别适合粗浆和高浓打浆。规格：如330、400、600、1250等。2.2.2双回转盘磨机：两个动盘，但转向相反，两个电机，有供料螺旋和供料转子两种。如915。 特点：分丝能力强；适合处理半化学浆；不适合小型厂，因进料孔小易堵塞。2.2.3三盘磨：习惯也叫双盘磨。两个磨区，四个磨片，中间一个动盘，两边各一个定盘。图1-19。 特点：效率高；省电；适合细浆；使用广泛。规格：如350、360、380、450、550等。2.2.4多盘磨：有五盘磨，两个动盘。特点：适合低浓打浆，效率高。使用少。3.磨盘与磨浆特性：3.1磨纹结构：磨纹选择关系到能否正常操作和磨浆效果。根据不同要求可选择不同的磨纹形状和分布。随浆种变化，如纤维长短不同，粗磨精磨不同。 3.1.1齿纹形状：20页图1-21。锯齿型：疏解作用强；平齿型：帚化作用强。 3.1.2齿纹结构尺寸：一般高2-8mm，槽宽4-10mm。槽宽浅：不易堵塞，有助于浆料运动，适合较高浓度。槽窄浅：接触面积大，增加磨浆机会，适合单根纤维精磨。槽过浅：寿命短。分布:从内到外，齿纹由粗变细。 3.1.3齿纹的倾向： 直齿：辐射状，切断能力强，出浆快，不易堵赛，适合粗浆。 前倾斜齿：拉入作用，磨浆时间长，质量高，产量小。 前倾斜齿：“泵出”作用，出浆快，质量低，产量高。一对齿纹：越平行，切断能力越强；越垂直，帚化作用越强。 3.1.4封闭圈: 作用：防止浆料从磨盘中“泵出”，延长磨浆时间，提高打浆度。形式:21页图1-23。弧形、周边形、多层同心圆、凹袋式挡坝、条状宽边、粒状宽边等，适应不同工艺要求。 3.1.5磨盘梯度：22页图1-25。间隙由大到小，对硬、浓的浆料应有较大的梯度，防止堵塞。3.1.6常用磨片选择：22页图1-24。 草浆、废纸浆：多用斜齿，不带封闭圈，序号9； 粗浆、半化浆、浆渣：直齿，宽槽，大梯度，序号11、12； 木浆高打浆度：花齿，封闭圈多，序号3、16等； 一对磨片可选不同齿形：功能互补3.2磨片材料：磨片要用耐磨型的材料。若磨盘不耐磨，使用寿命短，则要经常更换，这样就增加了维修工时，而且是浆料质量波动，直接影响盘磨机磨浆的产量和质量。 要求：硬度大；耐磨；抗腐蚀；易加工；静平衡。需进一步研究。冷激铸铁：齿面用金属模，背面用沙模，灰铁浇铸。常用，寿命30-60天。碳化钨镶焊齿纹面：灰铁磨片上堆焊碳化钨。60-90天。砂轮磨片：在碳化硅砂轮表面刻齿纹。帚化好，切断少，适合草浆。寿命大约60天左右。，合金钢磨片：寿命半年。陶瓷烧结磨片：寿命可达两年。塑料磨片：打浆度高，无金属离子。用于电容器纸生产中。 3.3磨盘直径和转速：直径对能力的影响：直径面积、线速能力。转速对性能的影响： 线速：1200米/分时，主要切断； 1500米/分时，切断帚化相当； 1800米/分时，主要帚化； 2100米/分时，疏解效果好。 实际：330磨转速1460转/分，450磨转速960转/分，相当于1500米/分线速。直径、转速对功率的影响：直径转速功率 功率与直径的5次方、与转速的+3次方成正比。 3.4间隙及压力调节机构：要求调节灵活，精度达0.01毫米。调定盘：结构简单，但换磨片不方便。仅用于单盘磨；调动盘：主轴可移动，联轴器留足间隙。复杂，易换磨片；机械调节：19页图1-19，手轮蜗杆蜗轮梯形螺旋右定盘移动转盘移动；电动-机械调节：电机蜗杆蜗轮减速蜗杆蜗轮梯形螺旋调节盘移动，24页图1-26；液压调节：25页图1-27。适应大型盘磨，可恒间隙调节，也可恒压力调节。 3.5技术特征：国外：直径达1473毫米，产量350吨/日以上；国内:见28页表1-11和1-12。型号用ZDP(纸、打、盘)表示。 3.6使用与维护：开机：退刀启动开浆泵调节通过量进刀（听声、看电流）开流送浆阀关回流阀。停机：开回流阀关流送浆阀退刀停浆泵开水清洗停机关水。磨浆电流：一般控制在额定值的70-90%； 额定电流约等于功率的2倍，以电机名牌值为准。新磨片上机：进刀到底退刀4-5转启动通水磨合，更换磨片：磨浆能力显著下降时，或磨损达60%时，成对更换；运转中注意听声： 异常声音:可能有硬物或磨片碎裂，不要退刀紧急停机停浆打开检查； 连续金属声：断浆或进刀过量，退刀调节进刀。 第五节 中高浓打浆设备 中高浓打浆（10%以上）具有打浆质量好、纤维切断少、省电等显著优点，但是因浆料缺乏流动性，对打浆设备的结构提出了一些特殊要求。1. 中高浓盘磨机：原理同普通盘磨。1.1类型：29页图1-30。卧式单盘磨：水平中心进料。使用较多；卧式双回转盘磨：倾斜进料。立式单盘磨：垂直向下进料。使用较少。 1.2结构特点：与普通盘磨相比进料配备加料器和喂料螺旋：进行连续均匀定量的强制喂料； 排料口向下且足够大；磨盘梯度大：便于浆料进入磨区，浓度越大要求梯度越大；结构强，刚性大：因力量大，震动大。几何形状对称：散热量大，使机壳和机座受热变形均匀；设排汽管：温度高会产生大量蒸汽影响浆料的分布；磨盘直径大：弥补中心螺旋进料占据区域；磨片磨损不均：内圈磨损小，外圈磨损快，可设计成内中外三个区域的磨片，以单独更换；锁紧螺冒带旋翼：起泵送甩浆作用，使浆料径向进入磨区。2. 圆柱高浓磨浆机：2.1工作原理: 32页图1-33。2-6%的低浓纸浆进入静止的分浆筒6的进浆口A处，转环逆时针旋转，浆料通过有较大锥孔的转环，进入转环与可调压板组