[發明專利]具有逐漸變化的幾何形狀的磨漿機磨盤

有效

• 申請號: 201310424329.6
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103669073B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 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: D21D1/30
• 分類號: D21D1/30
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威

一種磨漿機磨盤區段，其具有從磨盤的圓周或圓周附近以基本上螺旋狀向與破碎器棱區相鄰的磨盤轉動軸延伸的連續過渡區。

相關申請

本申請要求2012年9月17日提交的美國臨時專利申請61/701,825號的優先權，該申請的全部內容通過引用包含在本申請中。

技術領域

本公開涉及具有棱和槽的圖案的旋轉磨漿機磨盤，該棱和槽產生從破碎器棱區附近的磨盤或磨盤區段（或扇區）的內部附近區域延伸到磨盤或磨盤區段（或扇區）的外圓周附近區域的連續過渡區。

背景技術

傳統的磨漿機磨盤通常包括具有非常粗糙的棱和槽的基本上環狀的內區，在該區中進料被減小尺寸并且被提供徑向（從磨漿機磨盤的旋轉軸向圓周）移動分量而沒有實質的研磨動作。這被稱為破碎器棱區。第二環狀外區接收來自第一區的材料，并且在其內部進行相對粗糙的研磨動作，然后在其外部進行更高程度的研磨。

傳統磨漿機磨盤的研磨區通常具有一個或多個明顯的、基本上環狀的研磨區，每個研磨區具有其自己的棱和槽結構，當從最內區（進料區域）移向最外區（出口區域）時，棱圖案的密度變高。在每個研磨區之間是過渡區。過渡區通常呈現為相對于旋轉軸的大致圓形或環形或者圓弧擴展相對短的距離。過渡區還可以包括各種形狀和結構，如美國專利5,383,617號中公開的Z字形、V字形或W字形。甚至當過渡區擴展到一定面積時，傳統的磨漿機磨盤設計通常具有顯著分開的研磨區，在分開的研磨區之間具有相對恒定的棱和槽設計以及有些限制性的過渡區。盡管磨漿機磨盤可以分段或者可以不分段，但是它們通常是通過將多個區段或扇區并排（橫向地）或者以環形陣列裝配到盤表面而形成的，在每個區段或扇區上，過渡區通常在徑向延伸的中心軸的兩側對稱。

多年來，磨漿機磨盤已經被用于將木材分解成單個纖維，以及將這些纖維開發成適當的造紙或制板纖維。該工藝能量要求高，并且長期以來一直嘗試減少將木材研磨成適當的造紙纖維所需的能量。減少能量消耗的最成功的嘗試導致所生產的纖維的性質和質量的下降不能接受。

在實驗室利用力量和溫度傳感器的組合對各種磨漿機磨盤模型進行了實驗。發現對能量消耗和纖維質量最重要的不利因素是導致徑向不均勻的纖維墊分布的磨漿機磨盤上的圖案。這意味著在磨漿機磨盤表面上特別是在從內邊緣到外邊緣的徑向方向上移動時，纖維墊的厚度不均勻。換句話說，對于實現最佳能量消耗和纖維質量來說不好的圖案是那些導致在給定的徑向位置處纖維較大地累積的圖案。較大的徑向累積通常與棱和槽圖案變化處的點相關，特別是從粗糙的入口圖案到朝向圓周的較精細的圖案，或者有時與限制在槽中的流動的屏障的不良徑向分布相關。

為了優化研磨性能，需要充分利用磨盤的研磨表面。這要求從進料區域（通常是內區域）到出口區域棱和槽的寬度逐漸減小。這種結構使磨漿機磨盤更好地適合于磨漿機的自然給進行為（在進料區域中更多的停留）以及顆粒尺寸從木屑到纖維束再到單個纖維的逐漸減小。

在磨漿機磨盤圖案中使用的典型棱和槽幾何形狀，也就是過渡區，產生進料堆積和大的纖維累積的區域。另外，在一個區域中大的纖維累積導致過度研磨和過多的纖維切割。過度研磨區域之間的區域被效率較低地使用，因為低的或不足的纖維累積量不利于能量強度的正確應用。

早期通過結合向研磨區的圓周會聚的棱和槽的設計進行了去除由過渡區的結構引起的纖維堆積的嘗試。然而，這些會聚的棱和槽設計趨向于在會聚的通道中推動進料時容易塞住。這些設計還趨向于產生相對于在磨漿機磨盤區段或扇區上橫向延伸的線的抽送和保持棱的角度較寬地展開的圖案，在磨漿機磨盤表面上產生較不均勻的填充率，以及由于一些材料在研磨區中具有較長和較短停留時間而產生不均勻的研磨。