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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,
15、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碎解机底部叶轮和筛板示意图表3-1 草片在湿法备料中的变化成分条件水分%灰分%SiO2%热水抽出物%1%NaOH抽出物%苯醇抽出物%戊糖%木素%纤维素%未
16、处理8.917.136.0012.9053.494.1923.0917.6041.53处理8.653.402.943.4046.402.2625.9618.8045.59增减3.733.06-8.39-7.00-1.931.971.204.06%52.3-51-65-13.1-46经过湿法备料的草片,经压榨后,干度稳定在25%35%,消除了因天气对草片水分的影响,从而蒸煮液比得到控制。湿法备料后草片蒸煮的质量见表3-2。表3-2 湿法备料蒸煮的质量蒸煮处理用碱量%细浆得率%吨浆耗草t草t-1浆吨浆耗草kg碱t-1浆吨浆节碱率%干法备料1633.42.695431.2湿法备料1442.022.1
17、42299.930.4从表3-2中可见,经湿法备料的草片蒸煮的用碱量降低,细浆得率提高,漂白后麦草浆的裂断长可达6500m。(三)干湿法结合备料干湿法结合的备料具有干法备料和全湿法备料的某些优点和特点,其代表流程有两种。1、干切、干净化、湿洗涤流程2、干切、湿净化流程图3-12 干湿结合法备料流程上述干法备料、全湿法备料和干湿结合法备料各有特点,究竟采用哪种流程不能一概而论。一般来说,当采用连续蒸煮时,由于对原料的质量要求高,最好采用全湿法或干湿结合法备料工艺。当采用蒸球蒸煮时,则倾向于使用投资少,操作容易的干法备料工艺。当然,如果希望生产出高质量的浆和纸,特别是为了降低碱回收的硅干扰,也最好
18、采用全湿法或干湿结合法备料工艺。不论哪一种备料方法、稻、麦草备料的主要目的是除尘、净化。第二节 木材的备料一、原木的贮存原木的贮存,有水上贮存和地上贮存两种,我国南方水源丰富,气候温暖,潮湿,木材易腐烂,原木可在水上贮存,北方气候干燥,木材不易腐烂,大都采用地上贮存。(一)原木的地上贮存在地上贮存原木,优点是能降低水分和树脂的含量,这对于生产亚硫酸盐化学浆是非常必要的,但在夏季,天气潮湿,温度高,地上贮存的原木非常容易腐烂,马尾松等原木还会局部出现蓝变现象,降低原木的质量。原木在地上的堆放形式分层叠法、平列法和散堆法,如图3-13,采用哪种方法应视原木的规格以及生产规模以及所采用的堆垛设备等。
19、 1、层叠法层叠式堆垛法适合于长原木堆垛,如图3-13(上)所示。原木纵横交错排列成垛,这种垛的通风情况好,不同方向的风均易使原木干燥。但这种堆垛方法的堆积密度系数(又称实积系数,指单位堆积体积中原木的实际体积的比率,以小数或百分数表示)小,仅为0.460.52。随着原木直径的减少,堆积密度系数也愈小。采用层叠法堆垛需要较大面积的原木场。2、平列法平列法是原木顺堆成垛,见图3-13(中)。这种垛的通风情况不如层叠法,但堆垛的堆积密度系数较大,达0.60.7。在垛的两端进行层叠法堆垛,中间用平列法堆垛,这样的堆垛法有利于堆垛两端的稳固。3、散堆法散堆法用于短原木的堆放,见图3-13(下)。由堆垛
20、机将原木自由的堆成小山,其特点是堆放量大,但原木干燥不均匀,树脂含量难以降低,内部木材易腐烂,堆垛时易造成木材碰碎,两端帚散,混入泥砂杂质,故该种堆垛方法已很少采用。生产普通化学浆时原木可带皮贮存,生产高级化学浆时需去皮贮存。去皮堆存原木可加速木材干燥,减少有害树脂量和虫菌害等,新伐木易去皮,去皮时木材损失少等是其优点。原木堆垛的规格和堆垛的间距、板皮堆垛的方法和规格等均需按有关规定进行。(二)原木的水上贮存水上贮存就是将原木以散放、单层木排、双层或多层木排的形式贮存在水上贮木场,通常是在南方,靠近备木工段的湖泊、 河湾修建的。水上贮木的优点是原木在水中可以防止腐烂,由于可以顺水漂流,可以省去
21、繁重的搬运,劳动强度低,效率高,但不足之处是木材中的树脂含量难以降解,部分原木还容易沉入水底。(三)木片的贮存在化学法制浆或木片磨木浆的生产中都要贮存木片,由于木片量大,常采用露天存放的方法。由国内林区削好的木片或国外购买的木片经汽车或船泊运到纸厂的露天贮木场,通过风管或输送带卸料,山东某造纸厂采用外购木片由于厂区靠近码头直接从船上将木片卸料并成堆。木片堆到一定高度时,用履带式扒土机层层压实,使得堆顶保持较大的平坦面积,增加贮存量并减少堆面的碎小木片被风吹散。不同材种的木片应分别堆放,若不同材种木片堆离的很近时可用墙或铁丝网隔开;使用木片时应按进厂先后顺序使用。木片室外露天存放,较之原木的贮存
22、具有明显的优越性。首先,贮存木片能够更有效的利用原料场地,原木一般堆积高度为48米,而木片堆的高度可达2030米,有的达4050米。其次,贮存木片比贮存原木易于实现装卸、运输、存放的机械化并节省备料费用。再是不同材种的木片易于分开堆放并容易计量。还有新伐原木在林场及时剥皮和削片木材损失少的优点。然而木片露天贮存后发生木片的质量劣化、木片的质量下降以及木片易受污染的问题。防治的方法。主要是防止木片堆中的霉菌繁殖,并避免产生高温。因此,首先控制堆放的周期不宜过长,一般不超过1个月;控制木片的水分堆放场地地面上覆盖水泥混凝土;场地应有一定的斜度,以利于排水;场地四周设置木板或网状围墙,在防止木片被吹
23、散的同时,尽量注意通风。抑制霉菌繁殖最有效的方法是用化学药物,据报道,可采用的药物有绿液稀释液:浓度为0.76%的Na2S和3.0%的Na2CO3,对绝干木片用量Na2S为0.36%,Na2CO3为1.38%。再是硼砂,其用量为木片绝干重的0.29%。二、原木的备料流程原木的备料简称备木,基本流程是:贮木 拉木机 锯木 剥皮 去节、劈开 削片 筛选 木片贮存。(一)锯木贮存后的原木经链式拉木机运送到锯木工段,因为原木较长,要求锯成一定长度,磨木机适用的原木长度为0.6米或1.2米,普通削片机要求原木长度为2.02.5米。原木的锯断主要是使用单圆锯(如图3-14)和多圆锯(如图3-15),单圆锯
24、又分卧式圆锯机和立式圆锯机,适用于直径为300500毫米原木的锯断,生产能力较低,一般在1550m3/hr,但它的操作简单,锯木长度可改变,因此在我国中小型木浆厂被广泛的采用,特别是使用方便的卧式单圆锯。多圆锯,也称为排锯机,由于它是多个单圆锯盘前后依次安装在倾斜的横式拉木机上,它的生产能力大,锯木长度不能改变,适用于大型木浆厂备木之用。对于直径大于0.5米的圆木,还要纵向劈开,通常采用带有跑车的带锯机。图3-14 单圆锯1摆架 2支架 3平衡锤 4锯片 5皮带轮 6罩盖图3-15 多圆锯(二)剥皮锯断后的圆木,送去剥皮。因为,树木的外皮纤维成分低,灰分含量高,在制浆中会降低浆的质量并使废液处
25、理困难。1、原木剥皮原木的剥皮一般是采用机械的方法,然后再用人工剥皮对漏剥的部位补救。机械剥皮采用的设备有(1)圆筒剥皮机圆筒去皮机又分间歇式和连续式两种,连续式圆筒去皮机具有连续转动的圆筒形的转鼓,如图3-16。原木进入圆筒体后(装满1/21/3体积),由于筒身转动,使原木在筒内翻动;原木互相摩擦及与筒壁摩擦,树皮即从原木上脱离。因此,又称之为摩擦式剥皮机。圆筒下部浸在水槽内,水流带着树皮穿过圆筒体进入水槽内。已剥皮的原木从出口排出落到运输机或拉木机水槽上。为了延长原木的在圆筒内滞留时间,在圆筒出口处增设一档木墙,根据生产经验,这能显著提高剥皮效果。挡木墙的高度与圆筒半径接近。间歇式圆筒剥皮
26、机除装料和排木采用间歇操作外,其它与连续式相同。(2)滚刀式剥皮机滚刀式剥皮机是将原木放在楞架上,利用转动的滚刀沿原木纵向削皮,翻动原木,再纵向削剥一道,直至原木外皮被剥干净。新式的滚刀去皮机可自动翻木,自动落木,去皮效率高。图3-16连续式圆筒剥皮机2、木片的剥皮在发展全树制浆过程中,有些枝桠材或木材加工的边脚料通常带皮削片,然后再剥皮,采用的方法是挤压去皮法。带皮木片经筛选除杂后进入汽蒸管,用0.20.3Mpa汽蒸5min,使木片软化,树皮与木质部经挤压分离,树皮粘性较大,粘在挤压辊面上经剥离除去,如图3-17。图3-17 木片挤压去皮流程(三)去节与劈木1、去节由于树节较为坚硬,而且又含
27、有树脂和尘埃等;在磨木时易于损害磨石表面,从而降低生产能力并影响质量,增加单位电耗;在蒸煮时势必引起渗透困难,致使纸浆质量下降,颜色较深,故应除去木节,以利生产。去节机类似于钻床,将原木放在钻台上,利用钻头钻取树节,还可以用人工电钻去节。2、劈木大径原木必须劈开,以便削片机或磨木机的装料;同时为了去除木材中的木节、腐木等,亦进行劈木去除。劈木机有立式和卧式两种,一般劈木机具有一偏心轮,利用连杆上斧子的运动来劈破原木。立式劈木机又分单斧式和双斧式劈木机。(四)削片在化学木浆的生产中,去皮后的原木要进行削片,根据木材结构特牲,为保证药液在各个方由渗透均匀,要求木片的长度为2025毫米,厚35毫米,
28、宽1020毫米,合格率在90%以上,另处,木片两端面倾斜切削,使细胞腔暴露出最大面积,便于渗透。削片常采用圆盘削片机。图3-18斜口喂料普通圆盘削片机结构示意图,图3-19为其削片刀在刀盘上安装的位置圆盘切片机主要的部件是钢质的圆盘,其上装有削片刀,在削片刀之下装有刀牙,在削片刀和刀牙之间留有缝隙作为木片的通道在圆盘上方倾斜方向装有进料管,其底部装有底刀,工作的侧面装有旁刀,当原木由进料管进入削片机时,原木被旋转的削片刀和固定的底刀切削出一块椭圆形木饼,经削片刀和刀牙之间时受到刀牙的作用分裂成一定规格的木片后进入到圆盘的另一面。若出料在上方向,即被旋转的翅片甩出切片机。在圆盘旋转时削片刀与旁刀
29、也同时进行切削,目的在于防治和减少长木条的产生。图 3-18 斜口喂料普通圆盘削片机结构示意图1刀盘 2进料管(喂料槽) 3外壳 4皮带轮 图 3-19 普通削片机削片刀在刀盘上的安装位置 1、刀盘和削片刀刀盘上安装有削片刀,普通削片机削片刀在刀盘上的安装位置为自辐射位置向前倾斜815,而多刀削片机削片刀在刀盘上的安装位置和切削的情况如图3-20和图3-21所示。由于多刀削片机的刀数较多,飞刀安装是从刀盘的另一侧伸入,两把刀可同时插入到原木中进行削片。 图3-20 多刀削片盘上的安装情况 图3-21 多刀削片机切削时的情况 削片刀的刀刃角一般为340420,多刀削片机常使用35012/3702
30、2/。刀刃起切削原木作用的面叫切削面,其背面叫安刀面。安刀面与刀盘平行面间的夹角叫安刀角(),削片刀刃凸出刀盘的距离叫刀距,通常为1114毫米,削片刀刃与刀牙间的垂直距离叫刀高。 刀盘是个沉重的铸铁圆盘,还起着惯性轮的作用,对于大型的多刀削片机,往往还有一个与刀盘平行的惯性轮,以减少电机的容量。2、喂料槽 削片机的喂料槽又称虎口,与刀盘成一定的角度安装。喂料槽的横截面多为方形,也有圆形或多圆弧形的。在喂料槽的下方装有底刀,底刀承受很大的冲击力。底刀的刀刃角一般为800850。在底刀的上方盖着一块护板,称为大三角板,用来保护底刀和防止喂料槽磨损。在喂料槽的一个侧面,也承受一部分切削力,那里装有旁
31、刀,用来保护旁刀和侧板的护板,称为小三角板。 底刀,旁刀与飞刀的刃口距离为0.3l毫米,上述的刀和三角板较易磨损,要求便于拆卸与更换。圆盘削片机削片的过程 圆盘削片机切削出合格木片的过程是比较复杂的。(1)削片刀切人原木和木片的形成 削片刀切人原木的情况如图3-22所示这里应注意到,若削片刀很薄,或者没有刀牙或刀盘的作用,从原木切削下来的将是一个椭圆形的木饼,而不是木片削片刀的刀刃有一定的角度之后切削下来的木饼,在通过刀缝时受到削片刀切削面对原木纵向的作用力(剪切力)以及刀牙或刀盘的阻碍,木饼才不断地沿木纹分裂成为木片。(2)削片刀的作用 削片刀切人原木时有两个作用力,一是切削木片,二是牵引原
32、木沿削片刀的安刀面向刀盘移动,如图3-23。可见当飞刀沿着切削面切入原木时,原木受到飞刀的作用F,F可由两个分力所构成:F1是垂直于刀后面的作用力,F2是垂直于刀的前面的作用力。从图中可见F2又可分解成两个分力,沿木材纤维方向的作用力F3和垂直纤维方向的作用F4。削片时,飞刀削人原木后F4分力横向切断原木成木饼,F3分力的加强而引起木材的纵向破裂,木饼撕裂成为木片。若飞刀沿切削面切入图3-23深度为Oa时,木饼开始分裂成木片,木片的厚度为Ob。 图3-22 原木分裂成木片 图3-23 飞刀作用在原木上的力(3)投木槽与刀盘间的夹角关系 圆盘切片机投木槽与刀盘间有一定的夹角关系,这些夹角的存在和
33、角度的大小对木片的质量和削皮机动力的消耗有着很大的影响,如图3-24。 图3-24 投木槽与刀盘问的一些夹角关系XZ平面刀盘面 YZ平面与刀盘垂直的面 OA投木槽中心线 投木角,即OA与OZ的夹角虎口角,即投木角的余角 投木偏角, 即投木槽OA在Xy平面上的垂直面与刀盘垂直面YZ平面间的夹角 木片斜角, 即投木槽与刀盘面XZ平面间的夹角 板皮削片机的构造与普通削片机一样,只是在喂料槽上有喂料刺辊及其传动机构所组成的强制喂料机构。在工作时,喂料刺辊将板皮压送到刀盘附近,压紧板皮避免跳动,以保证削出木片的均匀一致。 3、圆盘削片机的削片质量 圆盘削片机削片的质量与削片机投木槽和刀盘问的夹角以及按刀
34、的角度有着十分密切的关系。 (1)木片的规格木片的长度:木片的长度,在具有适当的安刀角的前提下,主要由刀距,投木角和投木偏角来决定。 式中 L木片的长度mm B刀距mm,一般为1114mm 投木角 投木偏角 由于和角在设计时已经确定,因此木片的长度主要靠刀距来调节。木片的厚度:削片过程中木片的厚度主要由刀高来控制,其关系如下式 式中:T木片的厚度mmH刀高mm,一般为 1820mm。K经验常数,即为投木角和刀刃角等影响的联合系数,一般为0.20.3左右。 木片斜度:木片的斜度主要由投木角和投木偏角所决定,即式中 W木片斜度 投木角 投木偏角 4、影响木片合格率的因素除了上述刀距、刀高和安刀角等
35、对木片规格和合格率有重大影响之外,尚有:(1)刀刃角:刀刃角的大小会影响木片的厚度,加大刀刃角会使木片变薄,增加切削阻力,进而使木片碎裂,受损伤的程度增加。若刀刃角过小,刀刃易损坏,木片的厚度增加。在多刀削片机中,削片刀多采用3502237012的刀刃角,使用普通削片机时,处理冰冻的原木时采用390400的刀刃角,非冰冻时采用370380的刀刃角。(2)虎口间隙:削片刀与底刀的间距叫虎口间隙,一般为0.30.5mm,这个间隙过大,切片时容易产生长片,影响木片的合格率。(3)原木的质量和水分:原木直径大小和质量优劣适当搭配使用时,可以提高木片的合格率;原木不宜太短,否则削出的三角块增多。原木的水
36、分大时有利于提高木片的合格率,夏季原木的水分35%45%时为宜,冬季在北方原木易冰冻,水分以25%35%为好。 (五)木片的筛选和再碎从削片机生产出来的木片,往往带有粗大片,长条、三角木,木屑和木节等,不完全合乎规格,因此必须要把过大或过小的木片、碎屑筛选排出。过大片还要进行再碎再筛,以达到充分利用的目的;过小片,一般作为废料处理 1、木片的筛选木片的筛选曾采用圆筛和高频振动框平筛筛选。双层木片圆筛的工作示意图如图3-25所示,它由两个筛孔大小不同的圆锥形筛网套装在同一主轴的框架上而构成。木片送人最内层筛网,随筛鼓的转动,木片被分成大片。合格片和碎片、木屑。图3-25 双层木片圆筛 为了提高筛
37、板的利用率和筛选木片的质量,目前在推广采用摇摆式筛片机,并向采用多边形筛的方向发展我国定型的摇摆式筛片机有ZMS1和ZMS2两种,筛网的面积分别为2.4和4.6m2。此外,从美国引进的盘式筛片机,料片在跳动下进行筛选,分离的效果甚好。 2、粗大片的再碎 从筛片机筛出来的粗大木片,需要重削或再碎成合格片,送回筛片机再筛选所采用的设备有再碎机或小型削片机。 国内常用的再碎机有荡锤式和斜刀式多种。其作用主要是沿着木片纵向将木片撕裂,而在长度的方向切断的作用较小,设备结构紧凑,便于布置。第三节 其它原料的备料一、芦苇、荻苇、芒杆的备料从茎杆的形状及结构来看,芦苇、荻苇和芒杆相似,备料流程基本相同,常采
38、用干法备料和干湿法备料,其主要目的除切断外,要特别注意苇梢、节、穗、膜等轻杂质的去除,否则,成纸容易出现黄色尘埃并发生“掉苇毛”现象,影响纸的质量。其干法备料流程如图3-26。 图3-26 芦苇常规干法备料干湿法备料是在干法备料的基础上对料片进行洗涤再碎,然后脱水见图3-27除尘效果比干法有较大改善。图3-27芦苇干湿法结合的备料流程主要设备介绍如下:(1)卸料设备:经贮存后的料捆,通过卸料台卸料,卸料台由两组链式输送带组成,吊车将平板车上的料捆吊起放在第一组链式运输带上,再依次送到第二组输送带和皮带运输机上,剪断捆苇的绳索,经电磁报警器检查后,将原料放平整流器、均匀、顺直、喂入切苇机。(2)
39、切断设备:不论是干法还是干湿法备料,原料的切断都是采用圆盘式切苇机,其结构见图3-28,也有的工厂采用辊式切草机切苇。圆盘式切苇机由固定在圆盘(飞轮)上的4把飞刀和底刀组成,圆盘高速旋转,飞刀沿径向连续将喂入的原料切断。 图3-28圆盘式切苇机1刀盘 2喂料装置(3)筛选与除尘:由于芦苇的备料要点是除轻杂质,筛选与除尘十分重要,主要设备为旋风分离器 圆筛 风选机,风选机结构如图3-29。图3-29风选机1螺旋推进器 2插板 3唇板 4风扇 5打料板 6山背 7苇片溜斗 8集尘室 9隔网 10回收苇鞘出口 11尘埃吸出口风选机是由螺旋输送器、插板、唇板、风扇、山背等所组成的;而一台风选机可以具有
40、23组的除尘组,其除尘作用在于利用苇片中的苇末、苇膜、及尘埃等轻杂质越过山背进到集尘室中,用抽风机排出,另行处理,至于比重较重的苇梢和短苇片则在翻过山背之后落在集尘室中隔板内侧,由底部排出加以回收。经风选后的苇片,自漏斗中排出,另用鼓风机吹送至苇片仓。还有近年来推广的百叶式苇片除尘机,也是与风选机相似的原理,利用各组分密度,形状的不同,在风力的作用下分开。备料后的苇片要求:苇片长度3050mm,合格率大于80%,含杂率5%以下。二、竹类的备料竹类结构紧密,组织内部留有空气,蒸煮时药液渗透困难,另外,竹类木素含量高,蒸煮困难,因此,竹类的备料要点是切断并使竹片分丝,便于蒸煮,其流程为:竹类 贮存
41、 切竹机 竹片筛 撕裂机 洗涤原竹脱青竹片可直接贮放仓库内或堆放在原料场,毛竹因茎杆过长,可采用竖放立堆法,即沿竹垛纵向用原木或毛竹搭成结实的格架后,再将毛竹从两侧竖立堆放,也可采用横放卧堆法在垛基两端分别埋设竖立的木桩或竹桩,然后再将毛竹放入其间。切竹机与辊式切草机相似,喂料部分有差异,切竹机有一对轧竹辊,作用是轧裂竹子并压紧竹料。三、甘蔗渣的备料甘蔗渣是糖厂的副产品,榨糖后水分和糖分含量较高,髓细胞含量也高对制浆不利,因此它的备料要点是降糖、降水、除髓。基本流程如下:蔗渣 贮存 除髓。(一)贮存甘蔗制糖属季节性生产,每年只有几个月的生产期,为了维持制浆造纸厂的连续生产,必须贮存一定量的蔗渣
42、,另外,糖厂新榨出的蔗渣,水分含量在50%左右,并含有2-6%的可溶性固形物(大部分为糖分),实验证明,新的蔗渣制浆,不仅耗化学药品高,而且制得的浆质量较差,因此,也要求经过贮存后再用于生产。贮存的方法:1、干法贮存蔗渣干法贮存,有散堆贮存和打包贮存之分。散堆贮存,由于蔗渣堆的密度低,高度不宜太高,单位贮场面积贮量少,且堆内的通风不良,散热不好,使堆内温度过高,降低蔗渣质量,增加自然损失率。打包贮存是国内普遍采用的蔗渣保管法。蔗渣打包后,可以大大提高蔗渣垛的密度,提高单位贮场面积贮量,有利于实现蔗渣运输和贮存机械化,且由于通风较好,热量较易散发,蔗渣质量比干法散堆的高,损失率也低些。蔗渣的堆垛
43、,一般都采用长方锥体形即锥底为长方形,四边从底往上逐渐收缩,呈金字塔形如图3-30。堆垛时要充分注意通风,每包蔗渣之间应留58厘米的间隔。在向上叠堆时,常常先纵向堆3层(或2层),再横向堆1层,在横向堆置时,每5包或4包留一宽25厘米的通风道,堆置要整齐,逐步收缩成尖顶,盖垛要严密,防止雨水渗入。3-30蔗渣堆型示意图2、散装湿法贮存典型的湿法贮存方法的基本原理是:在蔗渣中加入生物液(如乳酸菌液),蔗渣在生物液作用下松散堆存,乳酸菌的存在能抑制其他菌的生长,防止蔗渣纤维的变质。采用湿法贮存时,蔗渣先送到一个混合室内与生物液和水混合,以2.55%的浓度用泵经管道或流槽送到能滤水的堆场中。湿堆高度
44、达2225米。生物液的pH值控制在34之间。从蔗渣堆流出的回收液pH值一般为5。(二)除髓蔗髓是指蔗渣中的海绵状非纤维状物质,主要是一些杂细胞,蔗髓质地松软,吸水性强,蒸煮时增加化学药品消耗,使浆料滤水性差,抄纸时易糊网粘缸,成纸强度低,发脆,透明点多。另外,由于它含硅量高,影响废液的处理。所以,必须除髓。除髓的方法有干法、半湿法和湿法之分。半湿法是指甘蔗在糖厂经过压榨取出糖汁后,留下的含有50%左右水分的蔗渣,在糖厂立即进行第一次除髓。蔗渣经堆存后,水分降至20%左右,此时对蔗渣打进行除髓,称为干法除髓。半湿法除髓的除髓率一般可达2025%,若再用干法除髓,除髓率也能达1618%。若打包前未进行半湿法除髓,则干法除髓的除髓率可达2530,甚至更高。蔗渣在水中呈悬浮状态,经机械作用把蔗髓分离出去,称为湿法除髓。湿法除髓不仅可以除去髓,还可除去溶出物及其他非纤维物质。采用湿法除髓,除髓及除残糖、砂、石及灰分的效果较好,对纤维的损伤小,对空气的污染也较小。此外,经湿法除髓的纤维被打散,水分均匀