废纸制浆及废纸脱墨设备

2、木材原料。n与其他种类的纸浆生产相比，废纸纸浆生产具有成本低，节电节水，排污负荷低的特点。一、非脱墨废纸制浆二、废纸脱墨制浆三、废纸制浆设备的特点n（一）规格越来越大n除了少量设备例如除渣器还是通过单体数量的累加构成生产能力之外，流程上的单台专业设备都已能够达到日产8001000t浆料的水平。n（二）耐磨n各种废纸原料，均含有废料，例如粘胶带、印刷油墨、钉和书钉、砂石、铁件、玻璃、橡胶、塑料制品等。n浆料的浓度很高，在强烈的连续的摩擦和能量转移的过程中，亦要求接触的部件表面有很强的耐磨能力。n（三）加工精度高n高精度的成品首先带来设备性能的大幅度改善。例如，废纸浆的疏解机、热

3、分散机、磨浆机，由于进刀机构的精细设计和加工效果，刀盘之间的间隙可以得到非常准确的调整控制。又如精筛筛框的缝，现在已经可以造到0.0lmm 级的精确度。n精度高的第二个好处是部件工作寿命更长。不少转动部件与固定部件之间是需要安排动态密封的。精确的机加工可令密封面靠得更近，间隙夹杂其他杂物的机会更少。这样密封面的磨蚀就可以大为减少。n（四）多功能和简化工艺n除渣器在筛分和除去重质杂质的同时，可以排除浆料中的气泡和塑料、粘胶等轻质杂质。n双网压滤机把其中的下网延长，变成附加的多段逆流置换洗涤，这样一台设备就可以同时具备洗涤和浓缩的功能。n筛子的顶盖可以聚集和排除浆料中的空气和轻

4、质杂质。n复合筛把粗筛和精筛结合在同一台设备上，另一种发展是在同一台精筛上安排两段甚至三段筛框，这样也就等于把两段或三段筛子装在同一台设备中。n（五）材质的考究n设备材质的选用，大体上视部件结构、设备的功能以及其接触物料的性质而决定。n当立式碎浆机用于脱墨浆生产线时，一方面要保持浆料的质量，减少铁离子溶进制浆系统，另一方面要耐受脱墨用化学品例如NaOH, H2O2，EDTA等的腐蚀，槽体就选用不锈钢。n重杂质除渣器在靠近流程前段，重杂质含量很高、颗粒的磨损性能很强的情况下，会使用铸铁或不锈钢的外壳，耐磨树脂或NiCr钢衬里。而在流程靠后段则可以使用优质工程塑料。这样一方面

5、可以满足耐磨的需要，同时可以大幅度减少材料成本和部件的质量。第三节碎浆机n一、立式高浓碎浆机n高浓碎浆机的工作浓度为10%15。n高浓碎浆特别适用于需要添加化学品的脱墨浆生产线。n碎浆浓度高就等于化学品浓度高，碎浆的化学过程包括油墨的皂化、纤维的润胀、木素的漂白等其效率可有成倍的提高。n纸捆、纸片之间起润滑作用的水层减少，干物料通过相互紧密强烈的搓揉而加速碎解，凡此种种都令高浓状态下纸片的碎解效率更高，因而更节能。n（一）转子n1转子的功能n转子同时有三种功能：n将动能传送给槽体内的物料，n直接对成捆、成片的纸片进行撕碎，n将浆料往轴向方向推，以强化槽内物料的搅拌。n转子的转速

6、在250400r/min之间。为了平衡和吸收碎浆槽内物料的巨大翻动，转子和转轴的实际尺寸比单从功率计算所需的尺寸要大得多，以便让它们有更大的质量和惯量。图4-7 表示一种常见的高浓碎浆机转子。n2转子的设计n转子设计过程如下：n根据实验和实践经验，确定能量转移值。n根据碎浆机的工作环境，物料的性质例如酸碱度、工作温度等选取适用的材质。n确定转子的转速和叶片端点线速。n计算转子叶片的受力并通过受力分析，计算叶片的切向和径向截面。n根据碎浆机容积的大小，选取转子的惯量系数并据此修正叶片的截面。n选择转子与转轴的连接方式。 n为了增加叶片的耐磨性能，叶片的前缘镶衬耐磨材料。n为了强化转

7、子的动能传送功能，适应高碎浆浓度的要求，越来越多的供应商将转子的刀盘向轴向延伸，如图4-8所示。n越靠近浆面，需要传递的能量越少，因而锥体的直径逐渐减少。锥体恰好占据着旋转浆料所形成的旋涡，这种设计具有较高的效率。n3锥体的螺线n锥体的螺线有双线和三线的两种，在锥体的横截面上对称分布。螺距比较大，一般是锥体直径的23倍。n（二）槽体和底刀n1槽体的基本结构n通常槽体是圆柱形的，尺寸以计算的生产能力而定。n如图4-9所示，阴影部分是碎浆机槽体的有效工作容积。n对于高浓碎浆机，绝大多数的工作情况是间歇的工作方式。n筛板的筛孔直径和总开孔面积要视处理废纸的种类和生产能力而定，筛孔

8、直径一般为1218 mm ，而开孔面积要比良浆出口截面大1.82倍。n4D-型碎浆机n在高浓碎浆过程进人到浆料比较均匀状态的时候，如图4-9阴影部分所示的浆料有时会形成一个里面浆层之间不相对运动而自身作旋转运动的“料饼”。n不少碎浆机在圆柱壁内侧增设23个挡浆块，可以有效地破坏“料饼”相对静止的状态，提高碎浆效率。而图4-11所示的D-型碎浆机的碎浆槽则是挡浆块的放大形式。D-型碎浆机能消除“同步”旋转的浆饼。n（三）筛板n高浓碎浆机的筛板是废纸制浆一系列分离杂物过程的第一道工序。n筛板的作用是大规格杂物的净化过程，同时又使后续的设备例如粗浆泵、高浓除渣器等得到保护，免受粗

9、重杂物的冲击及磨损。n废纸原料中常夹杂着金属、非金属废料。筛板材质要选用坚硬耐磨的材料。筛板常常分成几片，以便于更换。n筛孔一般是圆孔，有些筛板的圆孔顶部还扩展成倒锥形，有利于浆料的顺利通过。筛孔按连续等边三角形排列，可令筛板在保持最大开孔率的同时具有最好的强度和刚度。n二、立式低浓碎浆机n低浓水力碎浆指工作浓度为3%5%的碎浆过程，可以是连续的操作工艺，也可是间歇的操作。低浓碎浆机适用于中小型废纸制浆生产线。n排渣绞索n不少废旧纸板混杂各种条形杂物，如铁丝、塑料绳等。如果在碎浆槽里放进一根足够粗的缆绳，例如50的尼龙绳，浆料里面的条形杂物就会在物料的旋转中紧紧地缠绕在缆

10、绳上。n三、转鼓碎浆机n一种大型高效碎浆设备，基本结构是平卧的长圆筒。n前段为碎浆段，工作浓度1517，后段为筛选段，工作浓度3.5%4.5%。n转鼓碎浆机的机械作用不如立式水力碎浆机强烈，塑料薄膜类杂质倾向于保持原状而很少被撕碎，这样在筛选段的去除率更高。n前段分离杂物的数量越多，后段除渣设备的负担就越小，相应的效率以至最终总的除渣效果也会越高。n转鼓碎浆机的另一个优点是能耗低。转鼓碎浆机与水力碎浆机相比，吨浆装机容量低30% 40% 。n（一）碎浆段n碎浆段是直径34m，工作长度1020m的圆筒，水平倾角1。壁厚约20mm，内壁焊提升板。n进到筒内的废纸与连续加入碎浆段

11、的稀释水、化学药品一起随圆筒旋转，被提升板带到顶部掉下来。n通过反复的摔打，绝大部分纸片碎解成单根纤维。n圆筒的转速要使筒内物料的圆周速度所产生的离心力不大于重力。n（二）筛选段 n是同直径的圆筒形筛板，直接焊在碎浆段筒体的出口端上。这样，圆筒形筛板是悬臂在碎浆段上的。n根据废纸原料种类的不同，筛孔直径610 mm 不等。n筛选段处理的粗浆已经是均匀的物料，运转中很少冲击，筛板的厚度可以比碎浆段薄得多。n有的将筛选段与碎浆段分离，分别传动。倾角和转速，甚至直径不一样。但结构就变得复杂了。 n筛选段附带一到两根稀释水管，将15%浓度的浆料稀释到3.5%4.5%。同时可以起冲洗筛

12、孔的作用。n 1美卓（Metso）公司的轮胎传动转鼓碎浆机n这种碎浆机的特点：n是设计的系列化和模块化。美卓公司的转鼓碎浆机只有一个工作直径4000mm。按照生产能力的不同，设备在长度和相应部件上有系列性的变化。如图所示，当设计产量为500、1000、 1500t/d时，该型碎浆机的碎浆段和筛选段分别是一个模块、两个模块和三个模块的组合。n使用轮胎代替齿轮传动。这种传动方式噪音小，吸收冲击负荷好，维护简单。但是摩擦传动的效率毕竟要比齿轮传动低。该转鼓碎浆机碎浆段和筛选段的内部结构则与前述奥斯龙公司的设计相仿。n四、其他形式碎浆机n （一）卧式水力碎浆机n卧式水力碎浆机的主要工

13、作部件槽体是一个水平放置的圆筒，顶部开落料口。n水、化学药品和废纸原料都是从落料口进入槽体。n碎浆机的飞刀和底刀都是垂直安装的。n飞刀的转速约为300500r/min。n其工作原理与高浓水力碎浆机的转子相似，通过飞刀的高速转动将大部分的动能传递给浆料。n（二）纤维分离机n是补充碎浆设备。纤维分离机刀盘的转速比水力碎浆机高，工作浓度则比水力碎浆机的低。n纤维分离机在工作中由于良浆穿过筛板从良浆出口排出，粗渣在粗浆里的比例逐渐增加，对槽体内壁的磨蚀加大，因此纤维分离机的钢制槽体内壁要镶衬耐磨衬板。n衬板可以是NiCr钢板，也可以是非金属的花岗岩石板。n逐渐积累的重质粗渣通过程序控

14、制的排渣阀定期地排出，而由于离心力作用分离出来的轻质杂质则聚集在槽体的中心区，由轻质排渣管排出。筛板的筛孔通常为812mm。令人费解！n（三）疏解机n用于废纸经碎解后进一步处理未完全消失的纸片或浆团。有些疏解机结构与锥形图4-28疏解泵精浆机非常相似，只是磨浆的磨盘齿形不同，而且疏解的浓度比精浆的浓度高，大约为5%6。n疏解机的功能可以看成是碎解机的补充，而本身的装机容量要小得多。因此两种设备搭配使用，可以有效地缩短碎解机的工作周期。一方面可以充分发挥两种设备各自的功效，提高生产能力，另一方面又可以降低整个碎浆系统的能耗。n为了保护疏解机的磨盘，流程中将疏解机安排在第一道

15、粗筛或者高浓除渣器的后面。n （四）疏解泵n在泵送粗浆的过程中可以对尚未完全碎解的纸片进一步处理。疏解泵将泵的叶轮前缘加长，并且前缘造得比较锋利。n第四节筛选净化设备n废纸制浆过程中的筛选净化设备处理对象是制浆造纸工艺过程靠前段的粗糙物料，这些筛选净化设备与传统造纸过程的筛选与净化设备应有不同。例如，与物料接触的部分要很耐磨，筛孔筛缝的规格尺寸较大。n通常孔筛位于废纸制浆流程的前端，又称为粗筛，而缝筛位于流程的中段或末段，又称为精筛。压力筛无论是孔式或是缝式都具有相似的结构：筛体，包括出、入口，上盖，支座。筛框，筛框的加工方法，加工精度。转子，转子的形式。轴承副和

16、机械密封。n为了使大规格的杂质有效地从粗浆中分离出去，需要把浆料稀释到合适的较低的浓度。n浓度越低，筛分的效果越好。但是浓度过低，筛前的泵送和筛子本体的功率消耗都会增大。n近代的筛子特别是孔式粗筛都尽量往较高的工作浓度发展。n现在用于处理二次纤维的粗筛能在3.54 的浓度下正常工作。 n一、孔类压力筛n（一）外流式压力筛n压力筛转子的旋翼也提供了一定的筛选动力。n浆料从进浆口切线方向进入筛体，先经过分布室，粗重杂质停留在分布室，然后粗浆进入筛分区。n浆料在筛框穿过筛孔的动力既来自进浆压力，也来自高速旋转的旋翼前缘的挤压。n由于单根纤维的尺寸比筛孔小得多，大多数良浆得以穿过筛孔，沿着筛框外侧流到良浆出口。n被截留下来的粗渣随同部分好的浆料在筛框内侧向下移动并从排渣口排出。n在浆料打浆度很低，浆料疏水性很强的情况下，留在筛框内侧的浆料和粗渣浓度会很快提高。n为了维持筛选过程的正常进行，帮助粗渣顺利排出，需要从稀释水人口补充足够的水。n开有筛孔或筛缝的筛框是压力筛最重要的功能

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