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1、第二章 备料授课学时6授课内容概 要1.稻麦草备料 2.木材的备料 3.其他原料的备料。目的要求掌握木材、稻麦草、芦苇的备料流程，主要设备及工艺条件。了解其他原料的备料过程。重 点木材、稻麦草备料难 点对一种新开发的原料如何确定备料流程设备及工艺条件。作 业见本章思考题参考书制浆造纸机械与设备主要教具备料后合格的原料料片。第二章 备料备料，顾名思义就是为蒸煮或磨浆准备合格的原料。植物纤维原料在备料工段经过初步的加工以满足蒸煮或磨浆的需要。不同的原料，备料过程不同，如木材的备料包括贮存、锯木、去皮、去节、削片等；而草类原料的备料主要是贮存、切断、除去节穗叶等。因此，备料基本流程可概括为：贮存 切
2、断 除尘。贮存，就是浆原料经一定时间的存放，使其某些质量指标更满足制浆的需要。切断，是将原料切成一定规格，便于蒸煮或磨浆。除尘，指除去原料中不含纤维或少含纤维的有害的杂质部分，以提高浆的质量。第一节 稻、麦草备料一、稻、麦草的贮存（一）贮存的目的稻、麦草的收割有季节性，为了维持制浆厂正常和连续的生产，原料场中要贮存一定原料，有些城市内的造纸厂，在农村设专门的原料收集站，厂内原料的贮存量可适当少些。另外，在存放过程中，稻、麦草中的果胶，淀粉等少量组分自然发酵，纤维胞间层及细胞壁松动，适于药液的渗透和木素的脱除，贮存后的稻麦草用碱量比新草低0.11%。（二）贮存方法稻、麦草的贮存方法是在原料场内打
3、包堆垛，贮存时间一般为69个月，贮存量最少应有工厂12个月的生产所需量。另外，在贮存期间应注意以下事项。1、防火草类原料很容易着火，起火的原因首先是原料在贮存过程中少量组分在水分较高时自然发酵分解，而一般分解反应都放热，导致垛内温度迅速升高，若通风不好，使垛内温度接近燃点，很容易自燃，类似事故时有发生，自燃引起的火灾，很难扑救，虽不是熊熊大火，但垛内四处冒烟，扒开草捆，由于提供了充足的空气，有时会使火势加剧，造成原料的浪费和损失，防止自燃的措施是严格控制上垛水分不超过15%，若水分过高，要进行翻晒，再堆垛，另外要注意垛内通风。及时检查垛内温度，有条件的工厂可在垛内设温度检测装置。除了防止自燃外
4、，还要加强管理，避免引起火灾的其它事故，如吸烟，雷击等。另外，为了防止一旦原料场出现火灾，危及生产、生活区，原料场需要设在生产厂区的下风向，并留有100-200米的防火带。2、交通方便原料场内每天吞吐量很大，为避免交通拥挤，车辆堵塞，场内要有主交通道，一般为15-20米，在主交通道的两边排列草垛，原料场内草垛排列具体尺寸如图3-1。 15-20m 45m 图3-1 稻、麦草垛排列示意图单个草垛的尺寸如下图3-2，供参考。图3-2 稻、麦草堆垛规格示意图3、排水畅通为了避免原料霉变和原料场积水影响垛基的稳定，原料场必须排水畅通，为此要求垛基高于周围地面300500毫米，以免雨季积水浸泡原料垛；同
5、时垛基面层应维持在35%的坡度以利排水，堆垛基边与周围地面保持11.5的坡度，确保排水畅通。4、通风良好如前所述，原料在贮存过程中会发酵产生热量，原料垛通风良好能及时散热，避免原料自燃；同时良好的通风，能够降低原料的水分，减少和避免霉烂。为了获得良好的通风，堆垛时应留有通风道，垛间有一定的间隙，垛的长度方向与主导风的方向最好呈450角，便于照顾到各垛的通风。若主导风方向与垛的长度方向垂直，除造成前排垛挡风的不利条件外，还有垛檐口被掀起的危险。5、照明良好原料场的工作通常是两班或三班生产，夜间运输原料和防火保卫工作均需要良好的照明，为了安全，原料场内不宜架设照明线路，最好埋设电缆，采用照明灯塔，
6、不宜采用移动线路或架空明线。二、稻、麦草备料流程经过适当贮存后的草类原料运送到备料工段，根据生产纸种的要求，稻、麦草备料流程有干法备料和湿法备料，也有的工厂采用干湿法结合的备料工艺。干法备料流程简单、操作及运行费用较低，适用于中、小企业生产。湿法备料备料质量高，但投资大，用水多，一般适用于大厂的备料。干湿法结合的备料工艺比较灵活，采用的厂家较多。（一）干法备料1、干法备料流程 干法备料流程如图3-3所示。 图 3-3干法备料流程2、设备（1）切断设备稻麦草的切断常采用辊式切草机，其结构如图3-4所示。生产能力分为5T、8T、12T/h，现常用的辊式切草机为12T/h。主要构件介绍如下。飞刀辊：
7、飞刀辊用铸钢制成，也有用高级铸铁制成。在刀辊上具有安装刀片用的平台和紧图3-4 辊式切草机示意图1进料输送带 2第一喂料压辊 3底刀 4第二喂料压辊 5飞刀 6挡板 7出料输送带固刀片用的螺栓孔，刀片的正后有若干个顶丝，可用以调整刀距（如图3-5）。 使刀片与底刀构成一定的切割度，以利剪切，一般在刀辊上将刀片的刃口与刀辊轴线安装成47的角度。刀片用碳素钢锻成，需经渗碳处理，要求硬度达5060Rc。刀片刃角一般3035。图3-5飞刀辊底刀：底刀是用碳素钢制成，一般制成平板形，也有制成角钢形的。底刀正后方有一排装在底刀座的螺栓，供作调整底刀位置用，如图3-6所示。底刀刃角一般在8085之间。喂料装
8、置：喂料装置由两组带齿的压辊组成。两组上压辊的轴承都安装在弹簧下面，当稻麦草束由输送带送入喂料口时，第一喂料辊不断拨入草料，并依靠弹簧的压力把草束压住。草束送进飞刀辊时又经第二压料辊压住，供飞刀和底刀剪切。压料辊上各有八道齿条，每道10齿，这样可以防止扒料打滑，保证切草时，草束的均匀供给。上压辊轴弹簧既能压紧稻草又能适应各批厚薄不相同的草束易于进入压辊。辊式切草机构造较为简单，国内各厂均多采用，但它的生产能力较小，另外，由于在操作时尘埃飞扬较为严重，故应在压辊上方装一倒置的吸尘斗子，用抽风机将尘埃吸出，排至车间外的除尘室中，以使车间空气清洁。图3-6 底刀和刀辊草片切断长度主要取决于喂料速度、
9、刀辊转速和刀片数目，草片长度可按下式计算：其中 L草片切料长度（毫米）V喂料速度（米/分），一般约为1630米/分；R刀辊转数（转/分）；n刀片数目，切草机的操作与维护：开机前，必须对好刀，并使刀的全宽具有相同的间隙，刀片与底刀间隙一般为0.30.5毫米。对刀后，要旋紧固定螺栓，否则在运转中易受震动，致使刀片松驰，甚至产生碰刀事故。喂料时，原料层要平整均匀，以免在切料时由于力量不均发生崩刀等事故。在发生“夹刀”时，应立即停机，将刀辊倒转，退出原料。经检查并纠正缺陷后，方可继续喂料。刀片磨钝程度严重时，应更换刀片，保持刀口锐利。刀辊轴承受力极大，要经常检查和注油。如发现切片规格有问题，应立即检查
10、上压料辊的弹簧并及时处理。（2）筛选与除尘设备筛选的目的是将草片中夹带的谷物、部分草叶、草节、尘土等杂质分离出来，以降低蒸煮化学药品的消耗，提高草浆的质量。除尘，一是为了消除切草机切割时揭起的飞尘，另一方面是为了从筛选系统分离开来的杂质中进一步将谷料回收而将留下的草叶、尘土等除掉。辊式除尘机（即羊角除尘器）：辊式除尘机是沿用较久的筛选除尘设备，如图 3-7。运转时，草片由进料口进入，经转鼓上的羊角，拨动草片并使其在筛网或筛板上曲折地向前运动。运动过程中，谷粒、尘土等落于筛板或筛网下面的灰坑中而得以分开。实践证明该除尘机的效率不高，草湿时谷粒、尘土很难从草片中分离出来，因此，羊角除尘器要求草片水
11、分不超 过15%。图3-7 羊角除尘器双锥草片除尘筛：在转鼓转动筛、锥形筛的基础上发展起来的双锥草片除尘筛，如图3-8。双锥草片除尘筛是由两个锥形鼓筒、螺旋叶片、转动主轴、输送螺旋、电机等部分组成，主要用于除去草片中的尘土、砂子、谷粒等杂质。草片由鼓筒的小端进入，经螺旋叶片搅动草片，使其中尘土和谷粒等杂质，经过打叶碰撞和在筛内局部扬空使之分离，再由筛网筛选排出。它的特点是：草片由小端到大端，而且筛网面积也逐渐增大，符合筛选过程的特点，有助于草片进一步的筛选，再是螺旋叶片不仅起到了搅拌草片的作用，而且具有扬空作用。图3-8双锥圆筛示意图由于本设备较好地利用了草片与杂质相对密度的不同，在扬空后两者
12、沉降速差大的原理，故比其它类型草类除尘设备堵塞现象少，除尘效果好，谷粒除得干净。为了确保本设备运行正常，进入锥形筛草片的水分不宜过高，水分以不超过20%为宜，切料长度要求均匀，草片合格率应保持在80%以上。水膜除尘系统：从吸尘风机送来的灰尘经集尘室（灰尘自然沉降室）后，没有沉降的细小灰尘则送到水膜除尘器或水帘除尘室或喷淋除尘室进行最后除尘，使排出的尾气尽量少带灰尘，如图3-9。水膜除尘器或水帘除尘室的作用原理主要是将清水喷散成膜状或雾状或帘状，以增大与带尘空气的接触面，从而把空气中的灰尘凝集起来，随水排走。凝集的灰尘愈多，排出的尾气带走尘土就愈少。为此，有些厂用空心塔或旋风分离器在周围壁上喷水
13、形成水膜，有的则在空心塔内竖立许多管子，以增加水膜面积，也有的利用有孔隔板形成水帘。 图3-9 干法备料除尘系统（二）湿法备料1、湿法备料的特点在湿法备料中，草片经水洗，压榨，除尘效果好，能大大降低制浆后黑液中灰分的含量，减少碱回收中硅干扰问题，但耗水量大，设备投资及运转费用较高，许多工厂采用碱回收蒸发工段冷凝水洗草片，降低水耗。2、稻麦草湿法备料流程图3-10是某新建的日产75吨漂白麦草浆生产线，采用了瑞典Sunds Defibrafor公司制造的NACO湿法备料系统。生产流程：湿法备料工艺流程见图3-10。草料以5%6%的浓度，经碎浆机、螺旋压榨机，脱水干度达10%，再经圆盘压榨机，使干度
14、提高到25%35%的草饼，经预碎机分散后，送去蒸煮。（2）主要设备湿法备料流程中的主要设备是碎解机，其工作原理如图3-11图3-10 麦草湿法备料工艺流程整捆麦草由运输带送入球形碎解机，碎解机底部装有1600mm的叶轮，叶轮转动的离心力及球形壳体能产生剧烈的上、下对流搅拌，使麦草得到充分的洗涤。处理的条件：草料浓度5%6%，NaOH用量1%（对绝干草片），温度45，时间约15min。碎浆机底部装有带磨盘的筛板筛孔28/30mm（锥孔），筛板与叶轮间距46mm。麦草在此间隙中被研磨和碎解成长度约30mm、纵向已被撕裂的草片，穿过筛孔，以3.5%浓度被草料泵抽出，不能穿过筛孔的铁块、石头等重杂质，由排渣机连续排出。3、湿法备料草片的化学变化与蒸煮的质量湿法处理与未处理草片的化学成分的变化见表3-1。如表3-1所示，经湿法备料，草片的热水抽出物、1%的NaOH抽出物、灰分和SiO2含量等均有明显下降，特别是SiO2的去除率达到51%，草中夹带的泥砂基本除净，为化学品回收提供了有利条件，有利于减少碱回收中的硅干扰，纸浆尘埃大幅度减少。经过湿法处理的草片，茎杆已纵向分裂，草节部分被打碎，有助于药液的渗透，并可采用更缓和的蒸煮条件。图3-11碎解机底部叶
