遲立新 劉萬(wàn)玉 臧秉清

(丹東鴨綠江磨片有限公司，遼寧丹東，118009)

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·低濃打漿磨片優(yōu)化·

低濃打漿磨片優(yōu)化的案例分析

遲立新 劉萬(wàn)玉 臧秉清

(丹東鴨綠江磨片有限公司，遼寧丹東，118009)

打漿在造紙過(guò)程中起到重要作用，磨片對(duì)纖維的作用效果直接影響著成紙質(zhì)量，同時(shí)打漿能耗也是各個(gè)工段中最多的。本文分析了低濃打漿磨片的優(yōu)化改進(jìn)，以生產(chǎn)實(shí)際案例說(shuō)明選擇合理低濃打漿方案，可以降低成漿能耗，提高纖維結(jié)合力，改善紙張性能。

低濃；打漿；磨片；優(yōu)化方案；能耗

(*E-mail: chili_xin@163.com)

在造紙生產(chǎn)流程中，打漿是一個(gè)重要過(guò)程，打漿是通過(guò)打漿設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的。打漿設(shè)備是使待處理的纖維在通過(guò)相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)的磨片間隙時(shí)承受復(fù)雜的機(jī)械作用，使纖維的形態(tài)發(fā)生變化。在這個(gè)過(guò)程中纖維發(fā)生變形、潤(rùn)脹、壓潰、切斷和細(xì)纖維化等，最終達(dá)到所需的打漿度，以滿足紙機(jī)生產(chǎn)要求，使紙張獲得良好的成形，以改善紙張勻度和強(qiáng)度等物理指標(biāo)[1-3]。

本文分析了低濃打漿磨片的優(yōu)化改進(jìn)，通過(guò)改進(jìn)磨齒寬度、齒槽寬度等磨片參數(shù)來(lái)滿足不同打漿的需求。目前在上網(wǎng)前漿料打漿通常選用低濃打漿設(shè)備，主要有雙盤磨漿機(jī)、錐形磨漿機(jī)、圓柱磨漿機(jī)等，在這些設(shè)備中對(duì)纖維起到核心作用的就是磨片，打漿方案優(yōu)化最終就是落實(shí)到磨片齒形的合理選擇。

本文介紹了丹東鴨綠江磨片有限公司(以下簡(jiǎn)稱本公司)為造紙企業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)的打漿方案及效果，以供參考。

1 實(shí)際案例

1.1 案例一

某銅版紙生產(chǎn)廠，用3臺(tái)GDR26(韓國(guó)產(chǎn)磨漿機(jī))串聯(lián)，對(duì)短纖維漿(進(jìn)口LBKP)進(jìn)行打漿，磨漿機(jī)配備電機(jī)為300 kW，打漿濃度為4.0%～4.2%，成漿打漿度為28～32°SR，日產(chǎn)量為250～300 t，磨片使用壽命為2～3個(gè)月。該廠需要解決的問(wèn)題為：提高產(chǎn)量，降低電耗。

表1為該廠打漿方案優(yōu)化前后的情況對(duì)比。從表1中可以看出，優(yōu)化后磨片的直徑、磨齒寬度、齒槽寬度都進(jìn)行了改變，且打漿工段由原來(lái)的3臺(tái)串聯(lián)方式改為2臺(tái)串聯(lián)方式，直接節(jié)省1臺(tái)磨漿機(jī)，且打漿時(shí)電流降低4 A，約為10%，直接經(jīng)濟(jì)效益就是每月可以節(jié)省電量。節(jié)省的電量W計(jì)算如下：

設(shè)W1為優(yōu)化前的每月用電量；W2為優(yōu)化后的每月用電量。

表1 某銅版紙廠打漿方案優(yōu)化前后情況對(duì)比

表2 湖北某企業(yè)打漿方案優(yōu)化前后磨片情況對(duì)比

圖1 湖北某企業(yè)磨片優(yōu)化前后的齒形圖

表3 山東某企業(yè)打漿方案優(yōu)化前后對(duì)比

圖2 山東某企業(yè)磨片優(yōu)化前后的齒形圖

W1=1.732×U(工作電壓)×I(工作電流)×H×10-3×N(磨漿機(jī)臺(tái)數(shù))=1.732×6300(V)×38(A)×10-3×22(h/d)×30(d/月)×1(月)×3(臺(tái))=820988(kWh)

W2=1.732×U(工作電壓)×I(工作電流)×H×10-3×N(磨漿機(jī)臺(tái)數(shù))=1.732×6300(V)×34(A)×10-3×20(h/d)×30(d/月)×1(月)×2(臺(tái))=445193(kWh)

W=W1-W2=375795(kWh)

方案優(yōu)化途徑為：增加磨漿機(jī)磨片的直徑，增加有效打漿面積約為33%，新設(shè)計(jì)的磨片齒形，提高了磨片的切斷長(zhǎng)(cutting length：磨片的切斷長(zhǎng)是指磨漿機(jī)轉(zhuǎn)刀齒與定刀齒交會(huì)的長(zhǎng)度)，提高了纖維分絲帚化效果。

因此，該廠打漿方案的優(yōu)化結(jié)果為：該條生產(chǎn)線的直接經(jīng)濟(jì)效益是每年電費(fèi)可以節(jié)省資金過(guò)百萬(wàn)元，同時(shí)優(yōu)化后的成紙指標(biāo)略有提高，同時(shí)減少了長(zhǎng)纖維漿的用量；優(yōu)化前的打漿時(shí)間是每天22 h，優(yōu)化后的打漿時(shí)間是每天20 h，滿足了生產(chǎn)用漿量的要求；盡管優(yōu)化后磨片的價(jià)格較優(yōu)化前有所提高，但成紙的綜合成本降低，綜合提升了企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1.2 案例二

湖北某生活用紙生產(chǎn)企業(yè)，其中有一條生產(chǎn)線的打漿設(shè)備是安德里茨公司生產(chǎn)的DDR20型雙盤磨漿機(jī)。該廠采用單臺(tái)磨漿機(jī)用來(lái)處理長(zhǎng)纖維漿(進(jìn)口NBKP)，在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)成漿的纖維分絲帚化效果不是很理想，經(jīng)與本公司交流后，本公司提供了一種優(yōu)化方案。表2為該廠打漿方案優(yōu)化前后的磨片情況對(duì)比。圖1為磨片優(yōu)化前后的齒形對(duì)比。

本公司提供的優(yōu)化方案在該廠使用一個(gè)周期后，得到了較好的效果：與優(yōu)化前的磨片相比，使用優(yōu)化后的磨片后，成紙強(qiáng)度得到改善，說(shuō)明磨片對(duì)纖維的分絲帚化效果提高；通過(guò)統(tǒng)計(jì)，該廠打漿能耗降低2.8%，磨片使用壽命比優(yōu)化前增加了11%。

1.3 案列三

山東某生產(chǎn)特種紙的企業(yè)，打漿優(yōu)化前使用的是4臺(tái)DD720磨漿機(jī)和2臺(tái)DD660磨漿機(jī)串聯(lián)，用來(lái)處理長(zhǎng)纖維漿和短纖維漿的混合漿(進(jìn)口漿板)。

表3為該企業(yè)打漿方案優(yōu)化前后的情況對(duì)比。圖2為磨片優(yōu)化前后的齒形對(duì)比。

從表3可見，該優(yōu)化方案明顯之處就是由原來(lái)的4臺(tái)DD720磨漿機(jī)+2臺(tái)DD660磨漿機(jī)串聯(lián)，優(yōu)化后改為4臺(tái)DD720磨漿機(jī)串聯(lián)，一次完成打漿，且成漿指標(biāo)完全滿足成紙要求，同時(shí)打漿電流由原來(lái)的440 A減少到優(yōu)化后的380～400 A，這個(gè)結(jié)果使該廠非常驚喜。粗略估計(jì)每年的電費(fèi)可以節(jié)省近百萬(wàn)元，同時(shí)提高了設(shè)備使用率，滿足各個(gè)紙種的打漿需求。

2 分析與總結(jié)

通過(guò)以上優(yōu)化打漿方案的成功案例，分析得到：

(1)在案例一中，優(yōu)化前磨片選用的材質(zhì)硬度較高，磨片硬度在52～56 HRC，而優(yōu)化后磨片使用的材質(zhì)硬度偏低，磨片硬度在40～45 HRC，這說(shuō)明磨片的使用壽命不完全因?yàn)橛捕鹊投档?，通過(guò)改變磨齒的設(shè)計(jì)，增加打漿面積，即增加了磨片間的漿層厚度，改變了纖維在磨片間的運(yùn)行軌跡和打漿時(shí)的比壓，也能夠增加磨片使用壽命。

(2)在案例二中，優(yōu)化后的磨片由于磨齒傾角發(fā)生改變，延長(zhǎng)了纖維在磨片間的停留時(shí)間，提高了纖維分絲帚化率。

(3)在案例一和案例二中，都適當(dāng)?shù)丶哟罅四テ睆?，提高了有效打漿面積，通過(guò)提高打漿面積來(lái)提高纖維與磨片磨齒的接觸幾率，提升了打漿效率，從而提高了打漿產(chǎn)量，降低了打漿能耗。

(4)在案例一和案例二中，新設(shè)計(jì)的磨片齒形，由于磨片的切斷長(zhǎng)增加，提高了打漿效率。

(5)在案例三中，在沒(méi)有改變磨片直徑的情況下，通過(guò)增加磨片切斷長(zhǎng)和磨齒傾角等設(shè)計(jì)，并優(yōu)化打漿方式，從而完成了打漿任務(wù)，同時(shí)降低打漿電流。

3 注意事項(xiàng)

優(yōu)化打漿磨片的齒形和設(shè)計(jì)后，在打漿操作中應(yīng)注意以下事項(xiàng)。

(1)由于磨片的磨齒發(fā)生了變化，磨片材料做了改變，在使用過(guò)程中要嚴(yán)防磨片無(wú)間隙磨漿，否則會(huì)損壞磨片，影響生產(chǎn)。

(2)由于打漿面積的改變，適當(dāng)調(diào)整磨漿機(jī)進(jìn)漿口閥門和出漿口閥門的開口度以及電流(一般情況下電流都會(huì)下降)；開機(jī)過(guò)程中嚴(yán)密觀察和檢測(cè)各個(gè)磨漿機(jī)出口的打漿度(游離度)，如果達(dá)到相關(guān)指標(biāo)要求，要及時(shí)降低打漿電流；如果是多臺(tái)磨漿機(jī)串聯(lián)打漿，可以根據(jù)成漿打漿度或游離度情況來(lái)確定是否可以減少一臺(tái)磨漿機(jī)，防止過(guò)度打漿造成能源浪費(fèi)、過(guò)度細(xì)纖維化和產(chǎn)生不合格產(chǎn)品。

[1] LIU Chang-en.Pulp-Refining Theory and Equipment in Paper Industry[M].Harbin: Heilongjiang Science Press, 1994.劉長(zhǎng)恩.造紙工業(yè)中磨漿理論與設(shè)備[M].哈爾濱： 黑龍江科學(xué)出版社， 1994.

[2] WEI Hongmei.Beating of Acacia Wood Pulp[J].Word Pulp and Paper, 2006, 25(5): 53.魏紅梅.相思木漿的打漿[J].國(guó)際造紙， 2006, 25(5)： 53.

(責(zé)任編輯：常 青)

Improvement and Optimization of the Disk Using For Low Consistency Refining

CHI Li-xin*LIU Wan-yu ZANG Bing-qing

(DandongYalujiangGrindingCo.Ltd.,Dandong,LiaoningProvince, 118009)

Low-consistency beating plays a very important role in paper production, the disk of refiner directly influences the paper quality and energy consumption.This paper discussed the improvement and optimization of the disk using for low consistency refining and introduction the practical application example of the optimized disk in low consistency beating.

low consistency; refining; refiner disc; optimized plan; energy consumption

遲立新先生，高級(jí)工程師；主要從事磨片生產(chǎn)和設(shè)計(jì)工作。

2015-06-15(修改稿)

TS752

A

10.11980/j.issn.0254-508X.2015.11.009