Выбор правильных рифленых дисков зависит от характеристик волокна, целей размола, геометрии диска, удельной нагрузки на кромку, рабочей консистенции и энергопотребления. Целлюлоза из лиственных пород древесины обычно требует более мягкого размола для сохранения коротких волокон, в то время как целлюлоза из хвойных пород древесины нуждается в контролируемой фибрилляции без чрезмерного укорочения волокон. Переработанная целлюлоза требует сбалансированной конструкции диска, учитывающей переменные качества волокна, мелких частиц и загрязнителей.

Наиболее подходящий рифленый диск — это не обязательно самый твердый, агрессивный или дорогой вариант. Это конструкция, которая обеспечивает требуемые свойства целлюлозы при приемлемых затратах энергии, сохраняя при этом надежную работу и разумный срок службы.

Для бумажных фабрик, производящих салфетки, бумагу для печати и письма, крафт-бумагу, лайнерборд или гофрокартон, правильный выбор рифленых дисков может существенно повлиять на связывание волокон, дренирование, прочность листа и работоспособность бумагоделательной машины и ее частей.

Быстрый ответ

Выбирайте рифленые диски, подбирая геометрию диска к типу волокна, цели размола и ограничениям по энергии. Для лиственных пород требуется мягкая конструкция с мелкими бороздками и низкой удельной нагрузкой на кромку. Для хвойных пород требуется контролируемая фибрилляция с адекватным транспортом волокна. Переработанная целлюлоза требует сбалансированных, износостойких дисков, способных справляться с загрязнителями. Перед покупкой проверьте совместимость, марку материала и общую стоимость эксплуатации.

Ключевые выводы

• Соответствие рисунка диска сырью: лиственные породы, хвойные породы или переработанное сырье.

• Диски с мелкими бороздками поддерживают низкоинтенсивный размол для коротких волокон.

• Ширина канавки и угол наклона бороздки влияют на транспорт массы и гидравлическую производительность.

• Удельная нагрузка на кромку (SEL) описывает интенсивность размола.

• Рассчитайте чистую удельную энергию размола в кВтч/сухой тонне.

• Контролируйте длину волокна, мелкие частицы, прочность на растяжение, разрыв и дренирование.

• Сравнивайте поставщиков по общей стоимости эксплуатации, а не только по цене.

• Перед заказом проверьте модель рафинера, размеры дисков и марку материала.

Сводная таблица: Выбор рифленых дисков по типу сырья

1. Согласуйте рисунок диска с типом целлюлозы

Различные типы целлюлозы по-разному реагируют на механический размол. Перед выбором рисунка рифленого диска важно понимать морфологию волокна и предполагаемый сорт бумаги.

Целлюлоза из лиственных пород древесины

Целлюлоза из лиственных пород древесины, включая эвкалипт, березу и другие коротковолокнистые целлюлозы, обычно содержит более короткие волокна, чем целлюлоза из хвойных пород древесины. Основная цель размола часто заключается в улучшении гибкости волокна, поверхностной фибрилляции и потенциала связывания без чрезмерного резания волокна или потери объема.

Для многих применений размола целлюлозы из лиственных пород при низкой консистенции диски с мелкими или ультрамелкими бороздками могут обеспечивать частые, относительно низкоинтенсивные взаимодействия с волокнами. Важные соображения включают более узкие бороздки и соответствующим образом спроектированные канавки, более высокую длину режущей кромки, более низкую удельную нагрузку на кромку, контролируемое образование мелких частиц и сохранение длины волокна и объема бумаги.

Чрезмерная интенсивность размола может увеличить образование мелких частиц, снизить эффективность дренирования и негативно повлиять на определенные свойства бумаги. Для фабрик, перерабатывающих целлюлозу эвкалипта для производства салфеток или бумаги для печати, предпочтительная конструкция диска должна отражать требуемый баланс между прочностью на растяжение, мягкостью, объемом и дренированием.

Целлюлоза из хвойных пород древесины

Целлюлоза из хвойных пород древесины, такая как сосновая или еловая крафт-целлюлоза, обычно содержит более длинные волокна с более высоким армирующим потенциалом. Цель часто заключается в улучшении внешней и внутренней фибрилляции при сохранении достаточной длины волокна для прочности на разрыв и армирования листа.

По сравнению с размолом лиственных пород, применения для хвойных пород могут допускать или требовать более высокой интенсивности размола, в зависимости от сырья и сорта бумаги. При выборе диска следует учитывать ширину бороздки и канавки, угол пересечения бороздки, эффективную длину режущей кромки, характеристики прохождения волокна и перекачки, а также удельную нагрузку на кромку и чистую энергию размола.

Более широкие канавки или более открытые рисунки дисков могут быть подходящими, когда важны транспорт массы и гидравлическая производительность. Однако крупный рисунок не всегда является лучшим выбором для каждого применения хвойных пород. Низкоинтенсивные конструкции с мелкими бороздками также могут быть подходящими, когда приоритетом являются сохранение волокна и энергоэффективность.

Переработанная целлюлоза

Переработанная целлюлоза, включая OCC, смешанную макулатуру и переработанную бумагу для печати, создает дополнительные проблемы. Переработанные волокна уже прошли предыдущие циклы варки, сушки и производства бумаги. Их способность к связыванию, длина волокна и гибкость могут отличаться от первичных волокон. Переработанная масса также может содержать наполнители, мелкие частицы, липкие вещества, песок и другие загрязнители.

Выбранные рифленые диски должны обеспечивать достаточное развитие волокна, минимизируя при этом ненужное укорочение волокна и чрезмерное образование мелких частиц. Для переработанной целлюлозы учитывайте состав сырья и качество переработанного волокна, существующую длину волокна и содержание мелких частиц, загрузку загрязнителями, износостойкость дисков, требуемую прочность и дренирование бумаги, а также потребление энергии на размол.

Очень агрессивный рисунок диска может увеличить потребление энергии без пропорционального улучшения прочности готовой бумаги.

Для различных применений размола HUATAO GROUP поставляет рифленые диски и наполнители для целлюлозно-бумажных комбинатов, включая конструкции для дисковых и конических рафинеров.

2. Понимание ширины бороздки, ширины канавки и удельной нагрузки на кромку

Геометрия рифленого диска определяет, как волокна взаимодействуют с ротором и статором во время размола. Три важных геометрических параметра: ширина бороздки, ширина канавки и угол наклона бороздки.

Ширина бороздки влияет на геометрию контакта при размоле, а ширина и глубина канавки влияют на транспорт массы, гидравлическую производительность и движение волокна через зону размола.

Конструкции с мелкими бороздками могут обеспечивать большее количество пересечений бороздки и большую длину режущей кромки в пределах заданной площади размола. Более крупные рисунки могут обеспечивать большую гидравлическую производительность и улучшенное прохождение длинных волокон или сложной массы, в зависимости от применения. Правильная конструкция должна обеспечивать баланс между действием размола, потоком массы и механической прочностью.

Удельная нагрузка на кромку — широко используемый параметр для описания интенсивности размола. Он рассчитывается как чистая мощность размола, деленная на длину режущей кромки. Более высокая SEL обычно означает большую энергию, приложенную на единицу длины пересекающейся кромки, в то время как более низкая SEL указывает на более мягкое взаимодействие с волокнами.

Однако SEL не описывает каждый аспект обработки волокна. Ширина бороздки, угол пересечения, консистенция массы, зазор между дисками и свойства волокна также влияют на фактический результат размола.

В опубликованных исследованиях по размолу обычно обсуждаются более низкие значения SEL для лиственных пород, чем для химической целлюлозы из хвойных пород. Например, в исследованиях размола лиственных пород рассматривались значения около 0,2–0,6 Дж/м, в то время как размол хвойных пород может работать при более высоких интенсивностях в зависимости от применения. Эти цифры следует рассматривать как инженерные справочные данные, а не как универсальные рабочие цели.

Длина режущей кромки описывает общую эффективную длину пересекающейся кромки, генерируемую в секунду. При той же чистой мощности размола увеличение эффективной CEL снижает рассчитанную SEL. Это одна из причин, по которой рифленые диски с мелкими бороздками могут поддерживать низкоинтенсивный размол. Однако простого максимизации CEL недостаточно. Диск по-прежнему должен обеспечивать приемлемую гидравлическую производительность, стабильный поток массы и достаточную механическую прочность.

Для различных конфигураций дисковых рафинеров ознакомьтесь с дисками рафинеров и сменными рифлеными дисками.

3. Снижение энергии размола без ущерба для качества целлюлозы

Размол является важной энергоемкой операцией в подготовке массы. Цель не должна заключаться в минимизации мощности двигателя любой ценой, а в достижении требуемых свойств волокна с наименьшим практически возможным потреблением чистой энергии.

Чистая удельная энергия размола может быть рассчитана как чистая мощность размола, деленная на производительность сухой целлюлозы. Это значение может быть использовано для сравнения эффективности размола при сопоставимых характеристиках целлюлозы и условиях эксплуатации.

Больше размола не всегда дает более прочную бумагу. Чрезмерный размол может укорачивать волокна, генерировать дополнительные мелкие частицы, снижать дренирование и увеличивать потребность в сушке. Для некоторых сортов бумаги чрезмерный размол может улучшить одно свойство прочности, одновременно снижая другое.

Успешная стратегия размола должна обеспечивать баланс между развитием волокна, прочностью бумаги, дренированием, объемом и потреблением энергии.

Стандартная канадская степень свободности (CSF) и степень Шоппера-Риглера (SR) обычно используются для оценки характеристик дренирования целлюлозы. Однако достижение одинакового CSF или SR не обязательно означает, что две конструкции рифленых дисков дают эквивалентное качество волокна. Полная оценка должна включать распределение длины волокна, содержание мелких частиц, индекс прочности на растяжение, индекс прочности на разрыв, индекс прочности на разрыв, степень свободности, потребление чистой удельной энергии и эффективность дренирования на бумагоделательной машине.

Например, два рисунка дисков могут увеличить размол целлюлозы с 20°SR до 35°SR, но один может производить большую фибрилляцию, в то время как другой вызывает большее укорочение волокна. Таким образом, конечные свойства бумаги могут отличаться, даже если измеренный CSF идентичен.

4. Сравнивайте поставщиков рифленых дисков по производительности, износостойкости и стоимости замены

При покупке сменных рифленых дисков цена и номинальные размеры не должны быть единственными критериями выбора. Надежный поставщик должен быть в состоянии подтвердить совместимость размеров, спецификации материалов, пригодность рисунка диска и качество изготовления.

Перед заказом подтвердите производителя и модель рафинера, наружный и внутренний диаметр диска, конфигурации ротора и статора, количество сегментов, толщину сегмента, положение монтажных отверстий, размеры болтовых отверстий, направление вращения и перекачки, а также существующий рисунок диска или номер чертежа.

Даже если два рифленых диска имеют одинаковый номинальный диаметр, они могут быть не взаимозаменяемыми. Монтажные размеры, ориентация сегментов и геометрия диска должны быть тщательно проверены.

Рифленые диски изготавливаются из различных износостойких сплавов и марок нержавеющей стали. Выбор материала зависит от условий эксплуатации, воздействия коррозии, ударных нагрузок и абразивного износа. Общие варианты могут включать высокохромистый легированный литой сталь, износостойкую литую нержавеющую сталь, мартенситную нержавеющую сталь, дисперсионно-твердеющую нержавеющую сталь и другие сплавы для конкретных применений.

Более высокая твердость не гарантирует автоматически более длительный срок службы. Подходящий материал должен обеспечивать требуемое сочетание износостойкости, коррозионной стойкости, ударной вязкости и стабильности размеров.

Полезное сравнение должно учитывать общую стоимость эксплуатации, включая стоимость покупки, стоимость энергии, стоимость обслуживания, стоимость простоя и потери, связанные с качеством. Более дешевый рифленый диск может оказаться дороже, если он требует частой замены, потребляет больше энергии или дает непоследовательное качество целлюлозы.

При оценке поставщика рифленых дисков запрашивайте подробные производственные чертежи, спецификации марки материала и твердости, чертежи или фотографии рисунка диска, идентификацию ротора и статора, записи о проверке размеров, соответствующий опыт применения, рекомендации, основанные на типе целлюлозы и условиях эксплуатации, а также инструкции по замене и установке.

По возможности проведите контролируемое производственное испытание и сравните результаты с существующими рифлеными дисками.

Часто задаваемые вопросы

1. Могу ли я использовать один и тот же рисунок рифленого диска для целлюлозы из лиственных и хвойных пород древесины?
Общий рисунок может быть использован в некоторых применениях смешанного сырья, но он не обязательно оптимален для обоих типов волокон. Лиственные и хвойные породы имеют разные требования к размолу, поэтому геометрия диска должна выбираться в соответствии с сырьем и целевыми свойствами бумаги.

2. Всегда ли рифленые диски с мелкими бороздками более энергоэффективны?
Нет. Конструкции с мелкими бороздками могут поддерживать низкоинтенсивный размол, но их производительность зависит от потока массы, консистенции, конфигурации рафинера и требуемого развития волокна. Энергоэффективность должна проверяться в реальных условиях эксплуатации.

3. Какой материал рифленого диска лучше всего подходит для переработанной целлюлозы?
Лучший материал зависит от загрузки загрязнителями, условий коррозии, интенсивности размола и требований к эксплуатации. Могут рассматриваться износостойкие сплавы или подходящие марки нержавеющей стали, но предварительная очистка от загрязнителей также важна.

4. Как узнать, когда рифленые диски нуждаются в замене?
Общие признаки включают увеличение потребления энергии при сопоставимом качестве целлюлозы, снижение эффективности размола, чрезмерный износ дисков, поврежденные бороздки, аномальную вибрацию и нестабильные условия эксплуатации.

5. Какую информацию следует предоставить при запросе сменных рифленых дисков?
Укажите марку и модель рафинера, чертежи существующих дисков, размеры, требования к материалу, тип целлюлозы, производительность, консистенцию массы, рабочую мощность и желаемые результаты размола.

6. Что такое удельная нагрузка на кромку и почему она важна?
Удельная нагрузка на кромку — это чистая мощность размола, деленная на длину режущей кромки. Она описывает интенсивность размола. Более низкая SEL означает более мягкое взаимодействие с волокнами; более высокая SEL применяет больше энергии на пересечение бороздки. Она помогает сравнивать конструкции дисков, но не охватывает все аспекты обработки волокна.

7. Как ширина канавки влияет на размол?
Ширина и глубина канавки влияют на транспорт массы, гидравлическую производительность и движение волокна через зону размола. Более широкие канавки могут подходить для применений с высоким расходом или длинными волокнами; более узкие канавки подходят для низкоинтенсивного размола.

8. Могу ли я снизить энергию размола без потери прочности?
Да, выбирая геометрию диска, которая обеспечивает целевое развитие волокна при более низкой чистой удельной энергии. Контролируйте длину волокна, мелкие частицы и дренирование — не только степень свободности — и избегайте чрезмерного размола.

Сопутствующие товары и технические руководства

• Бумагоделательная машина и запчасти

• Флотация, диспергирование и отбеливание

• Корзина сита

• Как решить проблемы с морщинистостью бумаги

Свяжитесь с нами

HUATAO GROUP специализируется на поставке оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности, оборудования для подготовки массы и запасных частей клиентам по всему миру с 2008 года. Наш ассортимент продукции, связанной с рафинерами, включает рифленые диски для однодисковых рафинеров, рифленые диски для двухдисковых рафинеров, наполнители для конических рафинеров и пластины для горячей диспергации.

Электронная почта: service@huataogroup.com
Телефон / WhatsApp: +86 17778255675
Веб-сайт: http://www.huataolover.com

Мы тепло приветствуем клиентов со всего мира, чтобы связаться с нами и установить взаимовыгодные партнерские отношения.