錐形磨漿機磨盤間隙對磨漿性能的影響

梁錢華 四川機電職業技術學院機械工程系 四川 攀枝花（617000）

錐形磨漿機磨盤間隙對磨漿性能的影響

梁錢華 四川機電職業技術學院機械工程系 四川 攀枝花（617000）

錐形磨漿機磨盤間隙對磨漿溫度、比能耗和紙漿質量有十分重要的影響。通過實驗可以找到優化的磨盤間隙使磨漿性能處于最優值。

錐形磨漿機；磨盤間隙；磨漿溫度；磨漿性能

目前世界上約有八成的新聞印刷紙都采用熱磨機械漿TMP（thermomechanicalPulp）。經過進一步處理如施膠壓光、輕量涂布等能收到很好的效果。為了滿足生產需要，磨漿機的尺寸迅速增大，其中錐形磨漿機因其打漿連續、占地面積小、比能耗低等特點而備受關注。實驗證明，磨盤間隙對磨漿區溫度和紙漿質量有直接影響[1,2]，這表現在錐形磨漿機中，情況更為復雜。

1 錐形磨漿機磨盤間隙與磨漿溫度的關系

在磨漿過程中由于纖維與纖維、纖維與磨盤彼此之間等作用產生摩擦熱，引起漿料溫度的上升，尤其是高粘狀漿，漿溫度可達60℃以上。若漿料的溫度過高，會引起漿料脫水，纖維的潤脹作用下降，影響磨漿質量，使纖維的結合力和紙頁的強度降低。磨漿溫度的提高還會導致施膠度的下降，要維持一定的打漿度必然會造成動力消耗的增加[3]。

在磨漿過程中，提高溫度，漿料變軟；增加載荷，漿料變硬[4,5,6]。由于漿料具有這樣一對相反的特性，那么可以預見在一定載荷作用下，一定存在一個最優的磨漿溫度使漿料處于一個理想的磨漿狀態。而對于給定幾何形狀的磨盤，載荷大小是由磨盤間隙決定的。為了研究錐形磨漿機磨盤間隙對磨漿區溫度的影響，我們采用了RGP76CD(美卓)錐形磨漿機，其磨盤與普通錐形磨盤有較大區別，分為平磨區和錐磨區，即錐體端面和錐面上都有磨齒，并且磨盤半徑遠大于其軸向尺寸。

從理論上來說，減小磨盤間隙，擠在磨齒之間的漿料就會增多，磨盤間壓力也會因此而增加。因為磨漿壓力增加，需要的動力必然增加，能耗加大。而內部能耗的增加也因此導致了磨漿區的溫升作用。為了研究不同磨盤間隙對磨漿過程的影響，將平磨區和錐磨區設為獨立可調，如圖1所示。磨漿過程中保持噴放管道濃度55%不變，通過調整稀釋水流量來進行濃度調節。

圖1 平磨區和錐磨區獨立可調的錐形磨漿機

磨漿過程采用DCS溫度控制系統，可以由內至外自動檢測磨漿區溫度。如圖2所示，兩個磨漿區磨漿溫度是互不相干的。圖中的色帶代表了磨盤上從進漿口到出漿口六個不同半徑處在不同磨盤間隙時的溫度值，溫度以平磨區和錐磨區磨盤間隙為函數，橫軸為平磨區磨盤間隙，縱軸為錐磨區磨盤間隙。上面一行顯示的是平磨區的溫度，等溫線垂直；下面一行顯示的是錐磨區的溫度，等溫線水平。由圖2知，錐形磨漿區磨盤間隙的調整對平磨區溫度有較大影響，而平磨區磨漿間隙的調整對錐磨區的溫度影響很小。

2 錐形磨漿機磨盤間隙對磨漿性能的影響

由實驗所得的數據顯示了兩個磨漿區磨盤間隙不同時能耗、紙漿質量、磨漿溫度的不同。

圖3 所示為平磨區和錐磨區磨漿間隙及能耗矩陣。有趣的是有兩組不同的磨盤間隙A組（1.4,0.75）和B組（0.6,1.0），磨漿能耗基本相同，而紙漿質量迥異，如表1所示。磨漿溫度與磨盤位置的關系也可以從圖4中直觀地看出。

3 結論

圖2 不同磨盤半徑處在磨盤間隙不同時的磨漿溫度

表1 不同磨漿間隙下的紙漿質量

研究發現，錐形磨漿機磨盤間隙對磨漿溫度、比能耗和紙漿質量等性能都有影響。

通過調整平磨區和錐磨區的磨盤間隙，得到磨漿溫度理論優化值，如圖5所示。此時纖維長度適中，在兩段磨漿工藝中的首段磨漿過程中可節省能耗20%以上而不改變生產率。

同時，由于紙漿白度的增加，可以減少涂布階段化學品的消耗而不會影響紙張白度。

圖3 平磨區和錐磨區磨漿間隙及能耗矩陣

圖4 不同磨盤間隙的磨漿溫度

圖5 磨漿溫度理論優化值

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The effece of disc gap of conical refiner on refining performance

Liang Qianhua
(Department of mechanical engineering，sichuan Electromechanical institute of vocation and technology,Sichuan,Qanzhihua,617000)

Different disc gaps of conical refiner have dramatic influence on refining temperature,spe-cific energy consumption and pulp quality.By trails we learned that there is an optimum disc gap for refining performance.

conical refiner;disc gap;refining temperature;refining performance

梁錢華（1982～），女，漢族，碩士，四川機電職業技術學院講師，主要從事機械設計、制造及自動化相關教學教改工作，研究方向：冶金設備、輕工機械。

2012-4-6