1、制浆造纸机械与设备制浆造纸机械与设备第四章废纸制浆及废纸脱墨设备第四章废纸制浆及废纸脱墨设备第一节废纸制浆基本流程及设备特点第一节废纸制浆基本流程及设备特点n n回收的旧纸箱回收的旧纸箱(OCC)、旧报纸、旧报纸(ONP)、旧杂志、旧杂志(OMG)、混合办公室废纸、混合办公室废纸(MOW)、印刷品和工、印刷品和工业纸板的边角料，乃至液体饮料纸盒等作为业纸板的边角料，乃至液体饮料纸盒等作为造纸原料，已经有了十分成熟的生产工艺。造纸原料，已经有了十分成熟的生产工艺。n n近十年来已经能用近十年来已经能用100%废纸浆生产质量上乘废纸浆生产质量上乘的瓦楞纸、工业卡纸、面巾纸、卫生纸、新的瓦楞纸、工业
2、卡纸、面巾纸、卫生纸、新闻纸、复印纸等等，其中瓦楞纸、箱板纸和闻纸、复印纸等等，其中瓦楞纸、箱板纸和新闻纸是成功应用二次纤维的最大宗纸品生新闻纸是成功应用二次纤维的最大宗纸品生产。产。n n废纸原料市场称为废纸原料市场称为“新的造纸森林新的造纸森林”。n n在我国，今后相当一段时间还会大量使用从美在我国，今后相当一段时间还会大量使用从美国和欧洲进口的各类废纸作为二次纤维的生国和欧洲进口的各类废纸作为二次纤维的生产原料。产原料。n n进口这些地区的废纸实际上是进口了优质的木进口这些地区的废纸实际上是进口了优质的木材原料。材原料。n n与其他种类的纸浆生产相比，废纸纸浆生产具与其他种类的纸浆生产相
3、比，废纸纸浆生产具有成本低，节电节水，排污负荷低的特点。有成本低，节电节水，排污负荷低的特点。一、非脱墨废纸制浆一、非脱墨废纸制浆二、废纸脱墨制浆二、废纸脱墨制浆三、废纸制浆设备的特点三、废纸制浆设备的特点n n（一）规格越来越大（一）规格越来越大n n除了少量设备例如除渣器还是通过单体数量的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备都已能够达到日产8001000t浆料的水平。浆料的水平。n n（二）耐磨（二）耐磨n n各种废纸原料，均含有废料，例如粘胶带、印各种废纸原料，均含有废料，例如粘胶带、
4、印刷油墨、钉和书钉、砂石、铁件、玻璃、橡胶、刷油墨、钉和书钉、砂石、铁件、玻璃、橡胶、塑料制品等。塑料制品等。n n浆料的浓度很高，在强烈的连续的摩擦和能量浆料的浓度很高，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转移的过程中，亦要求接触的部件表面有很强的耐磨能力。的耐磨能力。n n（三）加工精度高（三）加工精度高n n高精度的成品首先带来设备性能的大幅度改善。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、热分散机、磨浆机，例如，废纸浆的疏解机、热分散机、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
5、得到非常准确的调整控制。又如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，现在已经可以造到精筛筛框的缝，现在已经可以造到0.0lmm级的级的精确度。精确度。n n精度高的第二个好处是部件工作寿命更长。不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。蚀就可以大为减少。n n（四）多功能和简化工艺（四）多功能和简化工艺n n除渣器在筛分和除去
6、重质杂质的同时，可以排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。除浆料中的气泡和塑料、粘胶等轻质杂质。n n双网压滤机把其中的下网延长，变成附加的多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。备洗涤和浓缩的功能。n n筛子的顶盖可以聚集和排除浆料中的空气和轻筛子的顶盖可以聚集和排除浆料中的空气和轻质杂质。质杂质。n n复合筛把粗筛和精筛结合在同一台设备上，另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一种发展是在同一台精筛上安排
7、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筛框，这样也就等于把两段或三段筛子装在同一台设备中。一台设备中。n n（五）材质的考究（五）材质的考究n n设备材质的选用，大体上视部件结构、设备的设备材质的选用，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。功能以及其接触物料的性质而决定。n n当立式碎浆机用于脱墨浆生产线时，一方面要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，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。等的腐蚀，槽
8、体就选用不锈钢。n n重杂质除渣器在靠近流程前段，重杂质含量很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，耐磨树脂或铁或不锈钢的外壳，耐磨树脂或NiCr钢衬里。钢衬里。而在流程靠后段则可以使用优质工程塑料。这而在流程靠后段则可以使用优质工程塑料。这样一方面可以满足耐磨的需要，同时可以大幅样一方面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。度减少材料成本和部件的质量。第三节碎浆机第三节碎浆机n n一、立式高浓碎浆机一、立式高浓碎浆机n n高浓碎浆机的工作浓度为高浓碎浆机的工作浓度为10%
9、15。n n高浓碎浆特别适用于需要添加化学品的脱墨浆高浓碎浆特别适用于需要添加化学品的脱墨浆生产线。生产线。n n碎浆浓度高就等于化学品浓度高，碎浆的化学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。白等其效率可有成倍的提高。n n纸捆、纸片之间起润滑作用的水层减少，干物纸捆、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，因种种都令高浓状态下纸片的碎解效率更高，因而更节能。而更节能。n n（
10、一）转子（一）转子n n1转子的功能转子的功能n n转子同时有三种功能：转子同时有三种功能：n n将动能传送给槽体内的物料，将动能传送给槽体内的物料，n n直接对成捆、成片的纸片进行撕碎，直接对成捆、成片的纸片进行撕碎，n n将浆料往轴向方向推，以强化槽内物料的搅将浆料往轴向方向推，以强化槽内物料的搅拌。拌。n n转子的转速在转子的转速在250400r/min之间。为了平衡之间。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。图多，以便让它们
11、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。表示一种常见的高浓碎浆机转子。n n2转子的设计转子的设计n n转子设计过程如下：转子设计过程如下：n n根据实验和实践经验，确定能量转移值。根据实验和实践经验，确定能量转移值。n n根据碎浆机的工作环境，物料的性质例如酸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。碱度、工作温度等选取适用的材质。n n确定转子的转速和叶片端点线速。确定转子的转速和叶片端点线速。n n计算转子叶片的受力并通过受力分析，计算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。叶片的切向和径向截面。n n根据碎浆机容积的大小
12、，选取转子的惯量系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。数并据此修正叶片的截面。n n选择转子与转轴的连接方式。选择转子与转轴的连接方式。 n n为了增加叶片的耐磨性能，叶片的前缘镶衬耐为了增加叶片的耐磨性能，叶片的前缘镶衬耐磨材料。磨材料。n n为了强化转子的动能传送功能，适应高碎浆浓为了强化转子的动能传送功能，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，如图轴向延伸，如图4-8所示。所示。n n越靠近浆面，需要传递的能量越少，因而锥体越靠近浆面，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
13、料所的直径逐渐减少。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。形成的旋涡，这种设计具有较高的效率。n n3锥体的螺线锥体的螺线n n锥体的螺线有双线和三线的两种，在锥体的横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，一般是锥体直截面上对称分布。螺距比较大，一般是锥体直径的径的23倍。倍。n n（二）槽体和底刀（二）槽体和底刀n n1槽体的基本结构槽体的基本结构n n通常槽体是圆柱形的，尺寸以计算的生产能力而通常槽体是圆柱形的，尺寸以计算的生产能力而定。定。n n如图如图4-9所示，阴影部分是碎浆机槽体的有效工所示，阴影部分是碎浆机槽体的有效工作容积。作
14、容积。n n对于高浓碎浆机，绝大多数的工作情况是间歇的对于高浓碎浆机，绝大多数的工作情况是间歇的工作方式。工作方式。n n筛板的筛孔直径和总开孔面积要视处理废纸的种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，筛孔直径一般为类和生产能力而定，筛孔直径一般为1218 mm，而开孔面积要比良浆出口截面大，而开孔面积要比良浆出口截面大1.82倍。倍。n n4D-型碎浆机型碎浆机n n在高浓碎浆过程进人到浆料比较均匀状态的时在高浓碎浆过程进人到浆料比较均匀状态的时候，如图候，如图4-9阴影部分所示的浆料有时会形成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一个里面浆
15、层之间不相对运动而自身作旋转运动的运动的“料饼料饼”。n n不少碎浆机在圆柱壁内侧增设不少碎浆机在圆柱壁内侧增设23个挡浆块，个挡浆块，可以有效地破坏可以有效地破坏“料饼料饼”相对静止的状态，提高相对静止的状态，提高碎浆效率。而图碎浆效率。而图4-11所示的所示的D-型碎浆机的碎浆型碎浆机的碎浆槽则是挡浆块的放大形式。槽则是挡浆块的放大形式。D-型碎浆机能消型碎浆机能消除除“同步同步”旋转的浆饼。旋转的浆饼。n n（三）筛板（三）筛板n n高浓碎浆机的筛板是废纸制浆一系列分离杂物过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。程的第一道工序。n n筛板的作用是大规格杂物的净化过程，
16、同时又使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，后续的设备例如粗浆泵、高浓除渣器等得到保护，免受粗重杂物的冲击及磨损。免受粗重杂物的冲击及磨损。n n废纸原料中常夹杂着金属、非金属废料。筛板材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，质要选用坚硬耐磨的材料。筛板常常分成几片，以便于更换。以便于更换。n n筛孔一般是圆孔，有些筛板的圆孔顶部还扩展成筛孔一般是圆孔，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。时具有最好的强度和刚度。n n二、立式低浓碎浆机二、立式低浓碎浆机n n低浓水力碎浆指工作浓度为低浓水力碎浆指工作浓度为3%5%的碎浆的碎浆过程，可以是连续的操作工艺，也可是间歇过程，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的操作。低浓碎浆机适用于中小型废纸制浆生产线。生产线。n n排渣绞索排渣绞索
