新型圆柱磨的原理与磨浆特性

阅读次数：发布时间:2020-09-30 16:42:05

磨浆主要功能是通过磨齿传递动力，将纤维原料进行切断、扭曲变形、起毛、分丝，增加纤维的变形量，增加氢键结合机会，使纸品获得相应的物理强度与理化指标。而纤维原料在常规磨浆过程中，纤维受力变形的不均一性与完整性，导致单台普通磨浆机不能达到纸品的磨浆要求。为了增加纤维的受力时间，有的设计增大磨浆机直径，增大磨浆时纤维原料的连续受力机会，这样磨浆机动力投入更大，对磨浆机材料、加工要求更高，系统投资更大。本文介绍一种新型单进单出圆柱形磨浆机，有利于纤维原料的连续受力，并能有效降低能耗。

1 新型单进单出圆柱形磨浆机工作原理

新型圆柱磨是在原老式柱形磨浆机基础上发展起来的，磨机采用单向流式（单进单出），浆料从机体一侧进入，通过分配区，轴向进入磨浆区，主动轴上的磨齿受离心力作用，纤维稳定进入磨齿间，纤维分别在磨机体内作用，从出浆端出去。这种磨浆流为单进单出，不仅延长了纤维受力时间，同时通过磨片的齿形改变，纤维流动方向一致，不会产生回流，无磨浆死区，所有功效都会作用于纤维。

该圆柱型磨浆机由动磨片与定磨片形成磨浆区，动磨片固定在主轴上，定磨片镶嵌在带有滑块装置上的定型片上，浆料由抄作方进料，通过分配室浆料进入磨浆区，在浆层厚度不发生改变的条件下，浆料在磨区受力而产生切断、扭曲变形、起毛、分丝，通过控制技术决定浆料的流动速度，从而控制磨浆质量，达到工艺要求的浆料，从排料口排出。磨机的进退刀机构通过涡轮蜗杆实现，达到精确可调。

2 新型柱磨的磨浆方式

磨浆的主要作用是纤维在磨齿间的覆盖，磨齿对纤维的捕捉进行磨浆。常规的平磨与锥磨都存在磨区面积的不断扩大，浆层厚度逐渐降低，纤维原料对磨齿间的覆盖降低，这样大大降低磨浆效能，新型柱磨从进料开始到磨浆结束，磨区面积不变，浆层厚度不发生改变，纤维对磨齿覆盖在同一水平，磨浆作用力一样，磨浆质量稳定，对纤维原料有效作用力大大增加。通过三种不同的磨片，使纤维在不同受力段获得合理的磨浆，提高磨浆质量，并大幅度降低了能耗。新型柱磨的磨区面积大，对纤维的连续作用时间长，更加有利于纤维的稳定变形量，达到纤维的稳定、均匀。

3 新型柱磨的磨片选择

磨片是磨浆机中的核心部件，对磨浆机的是否有效起关键作用。除了磨片的材料与加工要求外，磨片的齿形选择非常关键。为了纤维在不同的受力时间段获得合理的研磨，新型柱磨设计了三种不同的磨片，新型的（单进单出）柱形磨机的磨片设计为动磨片和定磨片，动磨片与定磨片分为三种不同形式的齿，动磨片和定磨片是由3组对合圆筒，每组对合圆筒为6片定磨片、6片动磨片，共计18片动磨片与18片定磨片，带齿的弧形片对合而成一圆形筒，动磨片和定磨片之间的相对运动对纤维进行研磨。因弧形片上的齿宽，必须遵循作用不一，磨齿的形式不一。通常情况下，纤维原料在磨片之间，切断、变形、膨胀、起毛等都是同时存在，充分设计好齿宽、槽宽、倾斜角、齿高与排列，直接影响磨浆特性与效果。新型柱磨设计了三种不同的磨片：疏解磨片、磨浆磨片、匀整磨片。纤维原料在不同受力方式变异时，磨齿的改变对纤维适应度更高，磨浆效果更好。使纤维原料在受作用方式不同改变后，有针对性的磨齿形态相适应，也可以对不同地区的、不同浆源做出相应改变，从而保证浆料的连续、稳定、一致。

4 能耗水平

空载能耗是需要考虑的一个重要的技术经济指标。液体(水或纸浆)中的运转试验能够得到空载能耗公式:

P=Kn3R5 （1)

公式（1）中，P代表磨机的空载功率（kW)；K表示浆料的浓度与局部摩擦系数；n为磨浆机的转速（r/h)；R为磨浆机转子直径(m)。

从式（1）中可以看出：磨浆机的直径与能耗关系最大。同样直径的情况下，新型圆柱式磨浆机的磨浆面积更大，效率更高。新型柱式磨浆机的直径都比较小，是通过轴向增加磨浆面积，所以，同样磨浆能力下，柱磨的空载电流要比同等磨浆面积的盘磨、锥磨低得多。

5 小结

传统磨浆机的磨浆能力靠加大磨盘直径来获得，但是直径的加大带来能耗水平的增加，对材料要求高，加工难度加大，并增加投资。新型圆柱式磨浆机从结构上有效避免了这一缺点，效率是同等传统磨机的近两倍。单出单进的设计方式和定、动磨盘间隙的自如调节，可根据生产单位的需求，有效控制磨浆功率，节约能源。新型圆柱式磨浆机与其他磨浆机比较具有明显的优势，必将在今后的实际生产中得到广泛的应用。