[發明專利]具有彎曲磨條和鋸齒狀引導側壁的錐形轉子磨片元件

有效

• 申請號: 201210298043.3
• 申請日: 2012-08-20
• 公開（公告）號: CN103122595A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 路克·金格拉斯
• 申請（專利權）人: 安德里茲有限公司
• 主分類號: D21D1/22
• 分類號: D21D1/22
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;王智

交叉引用

本申請要求申請日為2011年8月19日提交的美國臨時專利申請No.61/525,441的優先權權益，所述美國臨時專利申請No.61/525,441以以全文引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及用于木質纖維素材料的錐形精磨機或錐形磨盤精磨機，例如用于制備機械紙漿、熱機械紙漿和多種化學熱機械紙漿的精磨機（統稱為機械紙漿和機械制漿工藝）。

背景技術

錐形精磨機或錐形磨盤精磨機的錐形區用于機械制漿工藝中。纖維素原料，通常為木材或其他木質纖維素材料（統稱為木屑），通過磨盤中的一個的中部進料，并且通過轉子磨盤的旋轉產生的強離心力向外推進。磨片安裝在相對的磨盤面的每一個上。木屑在相對的磨片之間沿大體上徑向移動到磨片和磨盤扇形的外周，當這樣的磨盤扇形存在（于錐形磨盤精磨機中）時。在錐形精磨機（或錐形磨盤精磨機的錐形部分）中，凸轉子元件將木屑推進到凹定子元件中。

蒸汽為進料機構的重要構成要素。研磨過程中產生的蒸汽將木屑通過錐形區域排出。

在錐形精磨機和錐形磨盤精磨機中，精磨機轉子通常在1500到2100轉每分（RPM）的速率下操作。當木屑位于研磨元件之間時，能量通過附接到轉子和定子元件的磨片傳遞給材料。

磨片通常具有磨條或凹槽以及擋板花型的結構，其一起提供對木屑的重復擠壓和剪切作用。作用在材料上的擠壓和剪切作用將木質纖維素纖維從原材料分離，提供一定量的材料的發展和原纖維形成過程，并且產生一定量的通常不期望纖維切斷。纖維分離和發展對于將木屑原料轉變為適當的制造紙板或紙的纖維成分是必須的。

在機械制漿工藝中，存在大量的摩擦，例如在木屑和磨片之間。該摩擦降低該工藝的能效。據估計，應用在機械紙漿中的能效為大約10%（百分比）到15%。

已經實現對在更高能效下，例如低摩擦下工作的磨片開發的嘗試，通常涉及減小磨盤之間的操作間隙。用于提高能效的傳統的技術通常涉及磨片節段正面上的設計特征，其通常加速橫跨磨片上的磨漿區的木屑進料。這些技術通常導致減小由在磨片之間流動的木屑形成的纖維墊的厚度。當能量由磨片施加到較薄的纖維墊時，施加到木屑的擠壓率大于指定的能量輸入，并且導致研磨木屑中更有效的能量利用。

減小木屑墊的厚度允許更小的操作間隙，例如相對的磨片之間的空隙。減小間隙可導致木屑纖維切割的增大，由磨盤產生的紙漿的強度性能降低，磨片磨蝕速率增大，并且磨片的操作壽命縮短。由于操作間隙減小，因此磨片操作壽命以指數方式縮短。

能效被認為朝向磨盤的外周最大，并且通常，對于平直和錐形研磨區同樣適用。磨片的相對速度在磨片的外周區域最大。磨片上的磨條在磨片的外周區域中在較高速度下在相對磨片上彼此交叉。磨條的較高的交叉速度被認為提高磨片外周區域中的研磨效率。

木材纖維往往快速流動通過傳統磨片的外周區域，與磨片形狀是平直的還是錐形的無關。由于離心力和由磨盤之間產生的向前蒸汽流的形成的力的作用，纖維在外周區域中非常快速地通過。在外周區域中的停留時間縮短限制研磨表面最有效部分中可進行的工作量。

發明內容

設計磨片來將更多的能量輸入轉移到研磨區的外周將提高總研磨效率，并且降低研磨紙漿所消耗的能量。磨片設計來延長纖維在研磨區外周中的停留時間，由此提高并且改善研磨效率。當能量輸入轉移到研磨區的外周時，磨片之間的操作間隙可制成充分寬，以提供磨片長的操作壽命。

已經構想出一種新穎的錐形磨片，其在一個實施例中具有提高的能效，并且允許磨盤之間相對大的操作間隙。能效和大操作間隙可提供減小的用于制備紙漿的能量消耗、所制備的紙漿的高纖維質量和磨片節段的長操作壽命。

在一個實施例中，磨片為凸錐形轉子磨片節段的組件，所述磨片節段具有外研磨區，所述外研磨區具有磨條，所述磨條具有至少徑向向外部分，其具有彎曲縱向形狀，并且具有引導側壁，所述引導側壁具有鋸齒狀、齒狀或其他不規則體。引導側壁上的不規則表面也可以呈現出半圓形、矩形或曲線形狀的突出部。

彎曲磨條和磨條之間的形成的彎曲凹槽延長外部區中木屑進料材料的停留時間，并且由此增強外部區中的材料的研磨。而且，引導側壁上的鋸齒狀表面也用于延長進料材料的停留時間。