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2.4供浆系统

经过打浆和调料的纸料,一般还不能直接用来抄纸。要抄出匀度良好的纸页,一般都需要把纸料稀释成很稀的纤维悬浮液,以保证充分良好的分散,经网部滤水后才能形成均匀的纸页。同时,纸料中还含有一些杂质,这些杂质对成纸的质量、铜网及设备的保养,以及纸机的操作都有影响。因此要求纸料在上网以前必须做相应处理[3]。

2.4.1浆料混合

浆料的混合在配浆箱中进行。由于生产原料是针叶木浆和阔叶木浆、麦草浆,还包含一部分损纸浆组成的。因此在通过流送系统把已制备好的浆料送往造纸机前,必须按正确的比例做好不同纸浆的配浆和混合。同时,在配浆池中加入少量调色剂,可以有效的提高纸的白度。

2.4.2浆料贮存

长网纸机的正常生产,要求连续不断地供应质量稳定的浆料。由于是采用三种纸浆混合抄造纸,在纸机抄造过程中,为了使由打浆设备或配料设备间断或连续供应的浆料能满足纸机连续生产的要求,避免因打浆设备或配料设备暂时停机而影响纸机生产,就需要有一定数量的贮存浆料的设备,即贮浆池或成浆池。其中装有搅拌器对浆料进行搅拌。

其作用如下:

① 使各台打浆设备或配料机送来的浆料配比,浓度、打浆度、胶料、色调等混合均匀。

② 防止纤维和填料发生沉淀,使供给纸机的浆料浓度稳定。 ③ 贮存一部分浆料,在配料机或造纸机偶然停机时不致影响生产。

贮存池同时起到混合和贮存的作用。配浆后成浆池的大小主要取决于纸机的生产能力和浆料浓度。在浆料浓度为3.5%时,一般要求其容量能维持纸机连续生产的时间是:高速纸机为30~60min,中低速纸机为2~4h。对于要求较高的纸种,贮存池的容积应增大一点,这样有利于减少各种配浆、浓度和打浆度的波动,以免影响纸机生产和成纸质量。所以根据间歇配浆的特点,采用2个成浆池。成浆池用卧式浆池,它比直立式浆池更能使浆料混合均匀。

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2.4.3冲浆稀释

调浆箱是一个装置在成浆池和除砂设备之间用来调节送往纸机浆量的开口方形箱。其制造材料可采用木板、塑料板及不锈钢板等。因为纸料的稀释也在这箱中进行,所以也叫混合箱。

它的作用:一是调节送往纸机的浆量,使纸张定量稳定;一是调节纸浆浓度,以利除砂和筛浆机筛选,并使纸料混合均匀,以抄造出均一的纸张。纸料的稀释一般采用调浆箱、地下稀释池和泵内稀释等三种方法。由于所采用的是泵内稀释,故在此加入调浆箱的主要作用就是调节浆量。

调浆箱中的流道要光滑,防止挂浆,箱内的角隅要圆滑,以防止淤积和停浆,造成腐浆。箱中的闸板,最好用丝杆手轮调节,以保证调节灵活,并能做到微调。调浆箱中的溢流格板,是为了稳定液位,以保证上料量和白水量的稳定。但生产中由于泵的密封填料漏气,或电压波动导致泵的转动速度变化,或泵的入口液位波动,导致泵的输送能力波动,这些都会给上料量带来一定影响,为了减少浆泵流量变化对箱内浆位的影响,溢流格板宽度以宽一些为好。出浆口距浆位的高度应足够。这样在液位略有变动时,出浆的相对变化量可以减少。浆门的开口尺寸应根据造纸机生产能力确定。一般产量低的小型造纸机,开口宽度应窄一些,便于精确调节纸张定量。浆料或白水进入调浆箱或混合箱的管路,应从箱底部或侧面浆位下进入,尽量少带入空气。

较高的浆料浓度对纸页的良好成型不利。由于这种原因,也由于在约1%左右的低浓下净化浆料和浆料除气非常容易,故通常在浆料净化之前把它稀释。

稀释浆料的最简便方法是将浓浆料和稀释水都送到混合箱的一个隔槽中。浆料通过一些溢流堰和挡板上下流动,进行有效地混合。这种装置仅适用于浆料流量小、产量比较低的纸机,它具有敞开式混合箱的全部缺点,即溅浆、易污染、难以保持清洁、难以保证没有腐浆产生。当纸机产量高,特别是当流送系统必须在压力下把浆料输送到压力下运转的筛浆机和净化设备中时,浆料的稀释是通过把浆料和稀释水同时送到向网前箱供浆的一台浆泵的入口而达到的,这种浆泵通常称为冲浆泵。采用冲浆泵稀释时,调浆箱到冲浆泵的管路不应水平安装,应有一定的倾斜度,以防止纤维沉淀,调浆箱的来浆管应直接通入冲浆泵的吸入口,其方向应在冲浆泵的轴向上。或在泵的吸入端过渡管上方与轴向成45o方向进入,尽量少受其他管道的干扰[10-11]。

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2.4.4浆料净化筛选

净化的目的在于除掉浆料中的相对密度较大的杂质,如沙砾、金属屑、煤渣等。 筛选的目的在于除掉浆料中相对密度小而体积大的杂质,如浆团、纤维、草屑等。 送往造纸间的纸料内含有矿物质、金属、浆团、纤维束、橡胶和塑料等。这些杂物的来源是矿物质,多是沙子,它是从填料和原料备料不净夹带来的。金属粒,来自打浆设备刀片磨损以及工艺设备受腐蚀剥落下来的碎片。浆团,多是从打浆、配料、除渣及输浆管道等设备内壁上脱落下来的。纤维束,是来自打浆和精磨过程中没有磨散的纤维束。

纸料中各种杂质的存在,会使造纸厂以及印刷厂的设备损坏。含有沙砾的纸张,在压光后会出现砂眼,同时会损坏压光机的辊筒。纸料中的浆团和纤维束,会给纸张造成斑点,以及在压榨部分产生洞眼或断裂。纸料中的金属杂质会给设备造成一定的损害。因此,纸料在进入造纸机之前进行精选是非常重要的。

现代造纸中的除杂方法主要有两种:一是重力沉降,二是离心沉降。由于采用的原料主要是成品浆板及自制麦草浆,辅以少量的损纸浆,因而杂质较少,故采用锥形除渣器除渣就可以了。为了达到一定的质量指标,采用一级三段除渣。另外,相对密度大而体积小的杂质大多比较坚硬,对设备有所磨损,所以把净化放在筛选前面,以延长筛板寿命。

2.4.5流送上网

布浆器的作用是将筛选净化系统送来的浆料均匀地分布到流浆箱的堰池中,以保证纸机横幅上网浆料的均匀一致。一个高效率的布浆器必须使纸机全宽的浆压相等,不会使浆料产生脉冲,又无死角产生腐浆,内壁必须光滑以免挂浆,还要便于清洗,所以采用阶梯扩散式。浆料在阶梯扩散器内分级扩大,靠管壁的浆流按主流方向流动,在每一级之后因断面突然扩大,出现一个低压区,使浆流改变流向,产生回流,形成一个封闭的强烈的涡流,从而产生剪切力。到了边界时,逐步消除界层效应,待浆料稳定上网。

采用封闭式流浆箱,一是它可以保证稳定的压力差,二是它不容易混入空气。并且在流浆箱中设有喷淋水管,起到消泡作用。

2.5网部

网部是浆料悬浮液形成纸页的部分,成纸质量和纸机的正常生产与网部的操作密切有

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关。它可以分为上网区、成行区、脱水区、高压差脱水区。在刚上网时,细小纤维与填料流失很大,故脱水能力也逐步增大,包括真空吸水箱的真空度也是如此。一般来说在“水线”处浆料的浓度约为7%,纸页离开真空伏辊时干度可以在18%~25%。因此脱水元件一般排列为:案板、案辊、真空吸水箱、真空伏辊。在网部要用高压水针洗涤网子,保证浆料的顺利脱水。

2.6压榨部

压榨作用是借助机械压缩,在网部脱水的基础上使湿纸页进一步脱水,以提高纸页进烘缸的干度,减少气耗,提高车速。采用606复合压榨比普通压榨有效的多,据计算,压榨部纸页干度每增加1%,就使蒸发水分量或蒸汽消耗量相应减少5%。

2.7干燥部

干燥部通用三段通汽。所谓三段通汽是指蒸汽首先进入Ⅰ段(高温段),未冷凝的蒸汽及蒸汽冷凝水产生的二次闪蒸汽,依次作为Ⅱ段(中温段)及Ⅲ段(低温段)烘缸的热源。对于胶版纸来说,烘干部的开始1/4~3/4的缸数量烘缸温度是从40~60℃升到90~100℃,然后有二个冷缸用于调节,防止静电,提高水分,以满足压光要求。如果一开始烘缸温度过高,容易使纸收和翘曲。

2.8白水回收

考虑到成本、环境,白水回收是非常重要的。白水回收分为沉淀法、过滤法、气浮法。一般中小型纸厂采用气浮法。

沉淀方法的优点是设备结构紧凑,占地面积小,效率高,表面负荷引达6~8m3/m2时,但其安装制造麻烦,清洗不方便;过滤法的优点是占地面积小,回收率高,回收浆料浓度大,操作简便,但具有滤网单位面积过滤能力低,剥浆洗网用水较多,设备投资大等优点。一般大型纸厂常采用这种方法。气浮法所采用的设备结构简单,施工方便,浮渣浓度高,处理效率高。表面负荷引达6~8m3/m2时,但动力消耗率高,日常大量维修。从安全考虑,采用气浮法较前二种方法有较大的优越性。

白水回收的意义:合理设计和使用白水回收,有利于造纸机正常生产和稳定纸张的质量,避免原材料的流失,节约能源,减少对环境的污染,同时降低生产成本。

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