CN1167511C - 纸浆加工的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的项目是一种碎浆方法和装置，特别是碎解含有废纸的浆料，在这种方法中，在碎浆装置叶片面(3)之间进给磨浆物质，叶片面相互之间作旋转运动。本发明的特征在于：碎浆工作在锥形面(3)之间的窄口(5)中进行，在锥形面输出端(6)布置有起泵作用的工作轮(7)，利用该轮离心力将浆料抽出碎浆装置。碎浆装置内圆锥体可起到转子的作用，而外圆锥体则起到定子的作用。此外，浆料还在叶片口(5)输出端用引到工作轮(7)入口侧的流体进行稀释。

Description

纸浆加工的方法与装置
本发明的目的是一种碎浆方法，特别是碎解含有固体物料和液相的废纸浆料，在这种方法中，在碎浆装置叶片面之间加入磨碎的纸浆物质，叶片面相互之间作旋转运动。另外，本发明的目的还涉及应用上述方法的一种碎浆装置。
浆料在碎浆装置中处理，浆料杂质从中与纤维分离，在处理中，这种纤维依然不会被损坏。这项工作的完成借助于碎浆装置装有的相互对置叶片的叶片面，叶片面中，一个叶片面与其底座(定子)固定在一起，而另一叶片面与其底座(转子)一起相对于其他叶片面转动。由于叶片与窄口共同作用的结果，引起浆料在碎浆装置中来回移动，因此实现杂质与纤维的分离。通常，碎浆的目的是使杂质与纤维机械分离，同时将杂质研磨成较小颗粒，而对纤维性能依然没有负面影响。
碎浆装置尤其非常适合处理含有废纸的浆料物质，这种废纸含有油墨颗粒或杂质，例如，粘合剂和熔化或熔融涂料。专利公开SE 502 906提出了用来处理这类浆料的方法和碎浆装置。在该公开中，提到一种研磨件，该件由两个相互对置装有高凹槽的研磨圆盘，圆盘上径向布置有高的斜花纹。
除平面碎浆装置外，还可使用锥形碎浆装置。但是，使用锥形碎浆装置的问题是该装置所提供的物料输送能力小。所以，输出腔压力高时，也就是说，凹槽之间开口内推力高时，调整工作面变得更加困难，而且使碎浆装置的负荷增加。甚至碎浆装置可能被阻塞，导致加工中断。采用本发明的方法可避免出现该问题。
在本发明的方法中，浆料，特别是含有废纸的浆料在锥形面之间叶片口中碎解，锥形面输出端布置有起泵作用的工作轮，利用该轮离心力将浆料抽出碎浆装置。
在本发明的方法中，采用锥形碎浆装置，该装置的优点是工作区大。因此，外圆锥体更好地起到定子作用，而内圆锥体则更好地起到转子作用，该圆锥体上另外还固定一工作轮。工作轮最适宜固定在起转子作用的圆锥体上，这样使流动物料转向，离开圆锥体轴线。工作轮最好垂直于圆锥体轴线，这样使流动相对于轴线成垂直面。锥形碎浆装置相对于平面碎浆装置的优点在于叶片面面积相对于平面碎浆装置提高50～150％，因而，叶片接触杂质的概率大大提高，使碎浆工作效率得到改善。
在本发明的方法中，碎浆装置叶片面的功能可以调整，通过降低碎浆装置出口区的压力，也就是对装置的出口压力进行调节。碎浆装置的出口压力通过工作轮与碎浆装置转子的连接，可以调整到低于碎浆装置输出腔的压力。出口压力有可能降到如此低值，即叶片区末端压力低于叶片区始端压力，因而形成的吸力朝向末端区，利用这一吸力，使传统锥形碎浆装置由于低输送能力引起的问题得到避免。所以，如果使用本发明的方法，则碎浆装置的阻塞概率降低。从上面所述可以得出，如果使用本发明的方法，碎浆装置工作面叶片甚至可以安装得相互距离更近，从而增加叶片的数量，利用这一点，使碎浆工作效率和生产率进一步提高。
在本发明的方法中，叶片区入口处压力，也就是入口压力可能更加大大低于碎浆装置输出腔内的压力，工作轮将浆料抽吸入输出腔。因此，输出腔内压力可提高到这样一种高度，即浆料一旦碎解，便可通过管道输送，而且达到比没有分离泵的碎浆装置更加高的程度。由此可见，本发明的方法可以代替采用碎浆装置，泵、泵用进料槽以及在某些情况下采用螺旋输送机的组合方法。另外，使用本发明的方法，随着浆料输送到下一道工序，以及如果需要的话，浆料液压还可高到足以满足下一道工序，从而使碎浆装置达到高效高产。因此，本发明方法的能量消耗比传统方法要低。
使用碎浆装置或分离抽吸设备可以产生液压，将浆料进一步泵送到下一管道。借助于设在叶片口输出端的工作轮完成碎浆装置出口区的抽吸动作，而且，在装置内可能有若干个工作轮。因此，在本方法中，碎浆和泵送工作由装置的不同部分完成，所以，它们不会相互干扰。
在本发明的方法中，浆料还可在叶片口输出端用引到工作轮入口侧的流体进行稀释。因此，如果需要的话，没有单独的工作阶段，浆料也可稀释，用于下一道工序。在输出腔内没有单独的混合装置，混合也足以造成高效率的稀释。稀释流体可以加压，也可以不加压，通过进料通道引到工作轮入口侧，这种通道在装置中至少有一个。
此外，本发明的目的是一种碎浆装置，用来碎解浆料，特别是含有固体物料和液相的废纸浆料。本发明的碎浆装置包括装有叶片相互对置的锥形面，这些叶片相互之间可作旋转运动；另有一进料通道，把浆料引入旋转面之间的叶片口；还有一排除碎浆的输出腔。该碎浆装置的特征在于：它的叶片面呈圆锥形，另外还有一特征在于：它包括设在叶片口输出端的一个工作轮。
如本发明上面所述，锥形碎浆装置用作碎浆设备，其优点是工作区大。因此，外圆锥体更好地起到定子作用，而内圆锥体则更好地起到转子作用，该圆锥体上另外还固定一工作轮。工作轮最适宜固定在起转子作用的圆锥体上，这样使流动物质转向，离开圆锥体轴线。锥形碎浆装置相对于平面碎浆装置的优点在于叶片的数量相对于平面碎浆装置可提高50～150％，因而，叶片接触杂质的概率大大提高，使碎浆工作效率得到改善。
除上面所述之外，用锥形碎浆装置另外还可获得以下效益：用同样已知能级可获得比平面碎浆装置更高的杂质碎解效率；由于能量分布在更大量叶片上，从而降低了对浆料纤维的破坏，因此，比用平面碎浆装置可用较高的能级，而纤维却不会受到损坏；由于工作面面积大，所以能量/叶片比率低，从而提高了碎浆装置叶片的使用寿命。
锥形碎浆装置的叶片面可以与圆锥体轴线成10～75°角，最好与圆锥体轴线成10～30°角。而且，叶片面还可由相互延长的圆柱形面和锥形面组成，不过，叶片最好大部分设在锥形面上。叶片布置在活动叶片面(转子)和固定叶片面(定子)上，这样使叶片相互交错。叶片形状可任意选择，但其尺寸必须这样，使转子与定子配对，其中叶片交错。
工作轮液流通道这样设计，要使压力升高，朝向工作轮(参照离心泵)外周边。液流通道及其出口处的高压将阻止浆料从输出腔流回到叶片区。在工作轮与输出腔壁之间有一窄口，使工作轮可以***，但使浆料不可能回流或使输出腔内压力下降。
下面根据附图对本发明更加详细地加以说明，附图中：
图1表示本发明的碎浆装置实施例，图1是上述碎浆装置部分纵剖面图。
图2表示图1所示碎浆装置工作轮的结构与液流通道部分示意图。图2还表示工作轮液流通道原理图。该图是图1所示AA平面横剖面图，和
图3表示图1碎浆装置叶片面的结构。
图1所示锥形碎浆装置由本体件、包括锥形面的圆锥体、工作轮和输出腔组成。图1中的零部件是：1-进料通道；2-圆锥体；3-叶片表面；4-叶片；5-叶片口；6-输出端；7-工作轮；8-工作轮液流通道；9-输出腔；10-稀释流体进料通道；11-窄口。
含有废纸，且密度为15～35％的浆料引到锥形碎浆装置进料通道1。浆料在叶片4叶片口5内叶片表面3上来回移动，与此同时，在圆锥体2上向前输送。叶片区输出端6形成的负压提高了浆料朝向输出端6的流动性。在叶片区，浆料杂质与浆料纤维进行机械分离，而且还将杂质研磨成较小颗粒。
当浆料运动到叶片区输出端6时，便与穿过稀释流体进料通道10引到输出端6的稀释流体混合。稀释流体可以加压，也可以不加压。工作轮7旋转时，产生液流，浆料便与稀释流体混合。旋转运动还在上述装置不同部分之间造成差压。稀释的浆料按照图2所示原理穿过工作轮液流通道8输送到输出腔9。在输出腔9，浆料适宜密度为4～12％。
图2为液流通道8和工作轮7的结构的部分示意图以及工作轮液流通道8的原理图。该图是图1所示AA平面横剖面图。工作轮7设有液流通道8，该通道轴向向外伸出，以轮廓线12标出。浆料13液流沿着与工作轮7转动方向14的相反方向离开工作轮7的轴线。工作轮7这样装在转子上，即使浆料13流动方向相对于圆锥体轴线变化。
在工作轮7与输出腔9壁之间有一窄口11，它使工作轮7有可能***，但不使浆料回流或使输出腔的压力降低。
图3表示叶片4在叶片表面3上的布置图。叶片可以与锥形表面线平行，或与其成一定角度，叶片形状及相互距离可以任意改变，因为叶片式样所在地区不同。
显然，对于本领域所属的技术人员来说，尽管本发明的碎浆装置和方法以下面权利要求为基础，但不限于上述所示实例。

Claims (15)

1.一种用来加工浆料的碎浆装置，该碎浆装置包括：相互对置的叶片表面(3)，叶片表面相互之间可作旋转运动；一个进料通道(1)，其把浆料输入到叶片表面之间的叶片口以及一个排除碎浆的输出端(6)，其特征在于：装置的叶片表面(3)呈圆锥形且该装置另外还包括设在叶片口的输出端的一个工作轮(7)。
2.按照权利要求1所述的碎浆装置，其特征在于：该装置包括一个或一个以上的用于稀释流体的进料通道(10)。
3.按照权利要求1所述的碎浆装置，其特征在于：锥形表面与圆锥体的轴线成10°至75°角。
4.按照权利要求1所述的碎浆装置，其特征在于：所述锥形表面与圆锥体的轴线成10°至30°角。
5.按照权利要求2所述的碎浆装置，其特征在于：所述锥形表面与圆锥体的轴线成10°至75°角。
6.按照权利要求2所述的碎浆装置，其特征在于：所述锥形表面与圆锥体的轴线成10°至30°角。
7.按照权利要求1至6中的任何一个所述的碎浆装置，其特征在于：叶片(4)安装在所述锥形表面上且交错布置。
8.按照权利要求1至6中的任何一个所述的碎浆装置，其特征在于：装置的叶片表面由圆柱形表面和相互延伸的锥形表面组成。
9.一种碎浆方法，该浆含有固体物料和液相，在这种方法中，在碎浆装置的叶片表面(3)之间加入磨碎的浆料物质，叶片表面相互之间作旋转运动，其特征在于：碎浆工作在锥形叶片表面(3)之间的叶片口(5)中进行，该叶片口限定了内圆锥体和外圆锥体，在该叶片口的输出端(6)布置有起泵作用的工作轮(7)，利用该轮，浆料被离心力抽出碎浆装置。
10.按照上述权利要求9所述的方法，其特征在于：所述工作轮(7)固定在起转子作用的圆锥体上，使得物料流从圆锥体轴线转移开。
11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于：碎浆装置的内圆锥体起到转子作用，外圆锥体起到定子作用。
12.按照上述权利要求11所述的方法，其特征在于：由输入到工作轮(7)入口侧的流体对叶片口(5)的输出端(6)处的通过进料通道(10)的浆料进行稀释。
13.按照权利要求12所述的方法，其特征在于：要切碎的浆料的密度在稀释前为15％至35％。
14.按照权利要求12所述的方法，其特征在于：浆料密度在稀释后为4％至12％。
15.按照上述权利要求9-14中任何一个所述的方法，其特征在于：切碎含废纸的浆料，以便排除浆料纤维中的印刷油墨和/或杂质。
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