Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Технологическая схема производства дефибрерной

Древесной массы

 

На рис. 1 представлена технологическая схема производства ДДМ из балансов. Окоренные балансы определенного размера (чаще 1,25 м) поступают в дефибрерный отдел, где они загружаются в шахту или прессовую коробку дефибрера и прижимаются к быстровращающемуся дефибрерному камню,


Рис. 1. Технологическая схема производства дефибрерной древесной массы: 1- дефибрер; 2- массный канала; 3 - щеполовка; 4 - сборник под щеполовкой; 5, 5’ - напорные желоба перед сортировками пер­вой и второй ступени; 6, 6’ - сортировки первой и второй ступени; 7 - сборник отсортированной массы; 8 – центриклинеры; 9 - желоб отходов; 10 - дисковый фильтр; 11,11’ - желоба отходов пос­ле сортировки первой и второй ступени; 12 - молотковая мельница; 13 - сборник отходов; 14 - барабанный пресс-сгуститель; 15, 16 - дисковые мельницы первой и второй ступени размою; 17, 17’ -бассейн размолотых отходов; 18 - сборник оборотной воды; 19 - бассейн для массы высокой концентрации


орошаемому водой. Тепло, образующееся в результате трения древесины о камень, способствует отделению волокон от древесины.

Полученная волокнистая масса смывается с помощью воды из спрысков с поверхности камня в ванну дефибрера, откуда переливается в сборный массный канал, по которому самотеком поступает на сортирование.

Полученная на дефибрерах масса содержит большое количество щепочек, лучинок, неразработанных пучков волокон, песка, от которых ее необходимо отсортировать. В зависимости от требований, предъявляемых к качеству ДМ, ее чистоте, схема сортирования может быть различной.

Сортирование массы может быть грубым и тонким.

Для грубого сортирования, при котором отделяются только крупные включения (щепа, осколки, лучины и т.п.), применяются щеполовки, которые работают в большинстве случаев в одну ступень.

Отсортированная на щеполовках масса поступает в приемный бассейн, откуда центробежным насосом подается в коллектор перед сортировками 1-й ступени тонкого сортирования.

Основная задача тонкого сортирования – удаление костры и пучков волокон.

В зависимости от требований, предъявляемых к чистоте и однородности массы, тонкое сортирование может производиться в одну, две и три ступени.

Для улучшения сортирования применяется так называемая каскадная схема, или сортирование с рециркуляцией отсортированной массы. По этой схеме отсортированное волокно выходит только из сортировок 1-й ступени. Хорошая масса, выходящая со второй и дальнейших ступеней сортирования, возвращается на предыдущую ступень.

После тонкого сортирования масса центробежным насосом подается на дополнительную очистку от песка и других минеральных включений на гидроциклонные установки (двух- или трехступенчатые). Очищенная масса направляется на сгустители, а затем в бассейн сгущенной массы, снабженный мешальными устройствами. Отходы гидроциклонной установки содержат большое количество песка и обычно направляются в сток.

Оборотная вода со сгустителей собирается в особом сборнике, откуда подается на спрыски дефибреров, сортировок, щеполовок, а также на разбавление массы до определенной концентрации в потоке.

С целью более эффективного использования древесного сырья в схемах производства ДМ предусматривается переработка отходов сортирования с использованием их в основном потоке.

Отходы щеполовок транспортером подаются на измельчение в молотковую мельницу, откуда поступают в мешальный бассейн, в который направляются и отходы тонкого сортирования. Из бассейна смешанные отходы подаются на сгущение и подвергаются размолу в дисковых мельницах в одну или в две ступени. Размолотые отходы могут быть направлены в общий поток ДМ перед щеполовками или после них. Сортирование размолотых отходов может производиться и раздельно от основного потока на специальных сортировках, после которых отсортированная масса направляется в общий поток, а отходы – вновь в поток отходов на размол.

На ряде предприятий отходы сортирования используются в производстве древесноволокнистых плит или на внутренние слои картона.

 

Свойства древесной массы

 

Дефибрерная (белая) древесная масса (ДДМ) состоит из волокон различной степени измельчения и очень неоднородна по своему составу. Наряду с волокнами нормальной длины она содержит обрывки волокон с растрепанными концами, пучки волокон, слизь, отдельные фибриллы.

Качество ДМ зависит как от качества исходной древесины, так и от факторов дефибрирования, непрерывно изменяющихся в процессе истирания древесины, от условий сортирования, рафинирования и от состояния системы оборотной воды. Определяется качество ДМ средней длиной волокон, соотношением длинноволокнистой и коротковолокнистой фракций и свойствами элементов каждой фракции (их тонкостью, степенью фибриллирования).

По характеру размола различают жирную и садкую массу. Жирная масса обладает высокой прочностью. Для этой массы характерны тонкие волокна с разработанными в виде бахромы концами, а также большое количество тонких волокнистых элементов-фибрилл (фибриллированной мелочи).

Садкая грубая масса имеет низкую механическую прочность. Состоит она из неразработанных волокон, перерезанных поперек частей волокон и содержит небольшое количество фибрилл. Такая масса характеризуется повышенной толщиной различных волокнистых фракций. В садкой массе, как и в жирной, может быть большое количество мелких волокон, но в отличие от мелочи жирной массы они представляют собой короткие толстые отрезки волокон, не способные к взаимному сцеплению. Бумага из такой ДМ получается рыхлая, непрочная, с малой объемной массой. Весьма садкой массой низкой прочности являются отходы сортирования ДМ.

При производстве ДМ из щепы в дисковых мельницах получается больше длинных волокон и меньше мелочи и костры, т.е. разрыв волокон в поперечном направлении незначителен. Разделяются они преимущественно в продольном направлении, причем, в основном происходит разделение по вторичной стенке волокна между слоями S1 и S2, и лишь частично – по срединной пластинке. Благодаря этому все виды ДМ, получаемые из щепы в дисковых мельницах (РММ, ТММ, ХТММ, ХММ), имеют более высокие прочностные показатели (при одинаковой степени помола) по сравнению с ДДМ.

Быстрое определение качества ДМ в производственных условиях производится визуальной оценкой – путем просмотра массы на синем стекле. Для этих целей используется синее стекло в деревянной раме. На стекло помещается анализируемая масса, разбавляется водой и просматривается в проходящем свете при освещении сверху направленным на стекло потоком света электрической лампы.

Для визуальной оценки качества ДМ на многих предприятиях используется также микропроекционный аппарат Проми, который представляет собой проекционный микроскоп, при помощи которого получают изображение препарата исследуемой массы на экране.

Для характеристики ДМ обычно применяются следующие показатели качества : степень помола, фракционный состав, механическая прочность отливок бумаги в сухом и во влажном состоянии; чистота массы (сорность).

Степень помолапоказывает способность ДМ к обезвоживанию и является важнейшим показателем, определяющим поведение ДМ на сетке бумагоделательной машины. В зависимости от методики определения и применяемого аппарата степень помола выражается в различных единицах. В отечественной практике принято выражать степень помола в градусах Шоппер-Риглера (ºШР).

Принцип определения степени помола основан на разной скорости фильтрации воды через слой волокна определенной массы, но разной плотности и структуры. Плотность и структура этого слоя зависят как от размерности волокон, так и от степени их разработки (жирности или садкости). Если масса садкая, то происходит быстрая фильтрация воды, а в случае жирной массы вода фильтруется медленно.

Требования к степени помола ДМ зависят от ее назначения. Степень помола массы, предназначенной для выработки картона разных видов, должна быть в пределах 20-50ºШР, газетной бумаги – 68-72ºШР, типографской -75-78 ºШР, обойной, обложечной -55-60 ºШР и т.д.

Фракционный состав. Для ДМ характерна большая размерная неоднородность составляющих ее волокнистых элементов, которая определяется путем сортирования (фракционирования) через металлические сита разных номеров. Это позволяет одновременно оценить и ее фракционный состав. Наибольшее применение для этих целей получили аппараты – классификаторы Хурума, Кларка, ФДМ. В нашей стране фракционный состав ДМ определяется на аппарате ФДМ сортированием через сита № 9, 20, и 40. При этом получается четыре фракции : первые три фракции – остатки на ситах, четвертая фракция – мелкое волокно (мельштоф), прошедшее через сетку № 40. Фракционный состав ДМ выражается в процентах.

Механическая прочность ДМ. Для определения механической прочности приготовляются отливки массой 100 г/м2. После кондиционирования до равновесного состояния при 65%-ной относительной влажности воздуха отливки испытываются на следующие показатели качества:

а) сопротивление разрыву (кГс) с пересчетом на разрывную длину (м);

б) сопротивление продавливанию, кПа (кГс/см2);

в) изгиб (число изгибов полоски бумаги на 90º).

Разрывная длина при постоянном характере мелочи находится в прямой зависимости от степени помола. При разрыве бумаги из садкой ДМ происходит в основном вытаскивание волокон из толщи листа, и только незначительное количество волокон при этом разрывается, поэтому разрывная длина получается низкая. По мере повышения степени помола ДМ количество этих разрывов возрастает, сильно увеличивается разрывная длина, что указывает на рост сил сцепления между волокнами.

Разрывная длина разных марок ДДМ колеблется в пределах от 1400 до 4000 м.

На сопротивление продавливанию ДМ наличие фибриллированной мелочи оказывает такое же влияние, как и на сопротивление разрыву. Поэтому в условиях производства для контроля ДМ можно ограничится определением одного из них. У нас принято определять разрывную длину, в зарубежной практике часто – сопротивление продавливанию.

Прочность ДДМ на излом (число двойных перегибов) крайне низка (от 0 до 3–4) и является совершенно нехарактерной. Поэтому для выражения гибкости массы вместо излома на 180º применяется показатель, получаемый при изгибе на 90º в условиях натяжения испытуемой полоски бумаги силой 0,3 кГс в специальном приборе. Число изгибов на 90º колеблется от 10–20 – для грубой ДМ низкой прочности до 200 – 300 для длинноволокнистой ДМ средней и высокой прочности.

Чистота массы.Степень чистоты массы характеризуется сорностью, наличием спичек, пучков волокон, различных минеральных включений. Сорность выражается числом соринок на 1 м2 отливки.

В производственных условиях общее требование к качеству ДМ сводится к тому, чтобы она обеспечивала выработку бумаги требуемого качества и нормальную работу бумагоделательной машины. Поэтому качество ДМ рассматривается в связи с видом и качеством вырабатываемой бумаги, с конструкцией бумагоделательных машин, их скоростью и композицией бумажной массы.

Согласно ГОСТ 10014 некоторые показатели ДДМ различных марок должны были удовлетворять требованиям, указанным в табл. 1.

 

Таблица 1

Показатели качества ДДМ согласно ГОСТ 10014

 

  Нормы для марок
А Б В Г К
Степень помола, оШР, не более Не нормируется
Разрывная длина, м, не менее
Состав массы по длине волокон: содержание 1 фракции, % 20±3 20±3 20±3 Не нормируется
Белизна, % не менее Не нормируется

 

Большая часть вырабатываемой ДДМ (марки А, Б, и В) использовалась в производстве газетной, типографской и писчей бумаги в композиции с небеленой и беленой целлюлозой. ДМ марки Г предназначалась для низкокачественных видов бумаги (оберточной, шпульной и др.), марка К – для картона.

В настоящее время в России товарная ДМ не выпускается и предприятия получают ДМ в соответствии с требованиями действующих на них технических условий.

 

Дефибрерные камни

 

Дефибрерный камень является основным рабочим органом дефибрера. Камень имеет форму цилиндра с центральным отверстием для вала и закрепляется на валу дефибрера с помощью шайб, зажимающих его с торцов. В настоящее время применяются следующие основные виды камней: кварцево-цементные, электрокорундовые и керамические.

Кварцево-цементный камень представляет собой бетонный монолит, в котором различают центральную часть – сердечник и рабочий слой толщиной 120 – 150 мм. Абразивным материалом рабочего слоя является кварцевый песок, наждак или электрокорунд, а связующим – портландцемент марки 500 – 600. Важное значение для качества ДМ имеет форма абразивных зерен. Зерна должны иметь слегка затупленные, закругленные грани и вершины. Острые грани вызывают излишнее перерезание волокон.

Сердечник состоит из портландцемента марки 500-600, зерен кварцевого песка размерами 0,5 – 5,0 мм и 15% более мелкого зерна. Сердечник усилен кольцевой стальной арматурой. Срок службы кварцево-цементных камней (при рабочем слое 120 – 150 мм) зависит от вида вырабатываемой массы, конкретных условий работы дефибрера и в среднем составляет 6 мес.

Керамический камень (рис.2) состоит из рабочего слоя и сердечника. Рабочий слой содержит керамические сегменты, для изготовления которых применяются абразивы природного происхождения (корунд) и искусственные (электрокорунд и карбид кремния).

Электрокорунд в зависимости от содержания оксида алюминия (Al2O3) делится на два основных вида : электрокорунд белый – корракс, содержащий не менее 96-99% оксида алюминия, и электрокорунд нормальный – алунд, содержащий не менее 86-91% оксида алюминия. Карбид кремния (кристаллон, или карбокорунд) бывает двух основных видов: зеленый, содержащий не менее 97% SiC, и черный, содержащий не менее 95% SiC. Указанные абразивные материалы имеют значительно большую твердость, чем кварцевый песок. Твердость сегмента определяется сопротивлением связующего выкрашиванию зерен абразивного материала. Керамические сегменты для дефибрерных каней обычно изготовляются от средней мягкости (СМ1, СМ2), до средней твердости (СТ1, СТ2, СТ3).

В качестве связующего при изготовлении сегментов применяется несколько видов веществ. Наиболее распространено керамическое связующее, состоящее из глины и полевого шпата. Применяются бакелитовое и вулканитовое связующие вещества. Керамические сегменты имеют повышенную пористость. Наличие пор обеспечивает более открытую структуру абразивных зерен, поэтому большая поверхность зерен может участвовать в работе. Толщина рабочего слоя керамического камня 65-75 мм. Сердечник керамического камня железобетонный, состоит из портландцемента, минерального наполнителя и содержит стальную арматуру. Керамические сегменты обычно имеют шестиугольную, а для крайних поясов – пятиугольную форму. На стороне, обращенной к камню, в сегментах есть отверстия с кольцевыми канавками для крепления. Сегменты прикрепляются к сердечнику с помощью штырей, которые одним концом забетонированы в сердечнике, а другим – закрепляются в отверстиях сегментов с помощью специального раствора.

Пространство между сегментами для компенсации температурных деформаций заполняется мастикой, содержащей абразивные зерна. Материал для этой мастики подбирается так, чтобы ее износ был одинаков с износом сегментов для предотвращения образования на поверхности камня канавок в местах швов между сегментами.

Срок службы керамических камней (при рабочем слое 65-75 мм) составляет порядка двух лет, такой срок службы является важным достоинством керамических камней по сравнению с кварцево-цементными. Керамические камни реже подвергаются насечке, что способствует получению древесной массы более равномерной по составу и стабильной по качеству, чем масса, полученная на кварцево-цементных камнях.

В зависимости от типа дефибреров камни выпускаются различных размеров, которые регламентированы отраслевой нормалью “Типаж дефибрерных камней”, где каждый типоразмер имеет свою марку. Марка характеризует габаритные размеры, тип камня по составу рабочего слоя и его зернистость. Габаритные размеры характеризуются первыми числами, разделенными дефисом.

Тип камня по составу рабочего слоя обозначаются буквами : П – кварцево-цементный; К – керамический: Э – электрокорундовый. Число зернистости в марке камня соответствует зернистости (мм), умноженной на сто.

Например, марка 8-37-46-П-40 означает камень диаметром 1800 мм, с рабочей шириной 1370 мм, наибольшим размером по ширине под шайбу 1460 мм, кварцево-цементный и с зернистостью 0,40 мм.

 

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...