BRPI0800071B1

BRPI0800071B1 - Placas refinadoras com barras de alta resistência e alto desempenho

Info

Publication number: BRPI0800071B1
Application number: BRPI0800071-9A
Authority: BR
Inventors: Antensteiner Peter
Original assignee: Andritz Inc.
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2018-04-03
Also published as: CA2618213C; EP2078787A1; TWI447282B; KR20080072594A; RU2008103962A; EP2078787B1; US20080210795A1; TW200918708A; JP2008190110A; EP1953294B1; EP1953294A1; ES2384597T3; PL1953294T3; ATE524602T1; US7896276B2; CN101250829B; JP4749434B2; PL2078787T3; BRPI0800071A; ATE550479T1

Abstract

placas refinadoras com barras de alta resistência e alto desempenho. a presente invenção refere-se a uma placa refinadora para refinador mecânico de material lignocelulósico, a placa refinadora incluindo: uma superfície de refinação que inclui barras e sulcos, na qual as barras têm, cada uma, uma seção superior que inclui uma aresta dianteira e uma seção inferior que inclui uma raiz em um substrato da placa; a seção superior das barras tem uma largura estreita e um ângulo de saída menor do que 5 graus, e a seção inferior das barras tem uma largura larga maior do que a largura estreita da seção superior e um ângulo de saída de no mínimo 5 graus em no mínimo uma parede lateral da barra.

Description

(54) Título: PLACAS REFINADORAS COM BARRAS DE ALTA RESISTÊNCIA E ALTO DESEMPENHO (73) Titular: ANDRITZ INC.. Endereço: 13 PRUYN'S ISLAND DRIVE, GLENS FALLS NY 12801-3686, ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA(US) (72) Inventor: PETER ANTENSTEINER

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 03/04/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 03/04/2018

Assinado digitalmente por:

Júlio César Castelo Branco Reis Moreira

Diretor de Patente

1/14

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PLACAS REFINADORAS COM BARRAS DE ALTA RESISTÊNCIA E ALTO DESEMPENHO.

PEDIDO RELACIONADO [001] Este Pedido reivindica o benefício do pedido de número de série 60/887.972 depositado em 2 de fevereiro de 2007 que é incorporado em sua totalidade para referência.

ANTECEDENTE DA INVENÇÃO [002] A presente invenção é relativa a discos de refinação e segmentos de placa para discos de refinação e, mais particuíarmente, à forma das barras e sulcos que definem os elementos de refinação dos discos ou segmentos. Os segmentos de placa podem ser utilizados, por exemplo, em máquinas de refinação para dispersar, descarnar e para refinar todas as faixas de consistência (HiCo, LoCo e MC) de material lignocelulósico. Além disto, a invenção pode ser aplicada a diversas geometrias de refinador, tais como refinadores de disco, refinadores cônicos, refinadores de disco duplo, refinadores cônicos duplos, refinadores cilíndricos, e refinadores cilíndricos duplos.

[003] Material lignocelulósico, tal como aparas de madeira, pó de serra e outros materiais de madeira ou de fibras de plantas fibrosas, são refinados por meio de refinadores mecânicos que separam fibras da rede de fibras que forma material. Refinadores de disco para material lignocelulósico são equipados com discos de refinação ou segmentos de disco que são arranjados para formar um disco. Os discos são também referidos como placas. O refinador posiciona dois discos opostos, de tal modo que um disco gira em relação ao outro disco. O material fibroso a ser refinado escoa através de uma entrada central de um dos discos e para o interior de um espaço entre os dois discos de refinação. Quando um ou ambos os discos giram, forças centrífugas movimentam o material radialmente para fora através do espaço,

Petição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 8/34

2/14 e para fora da periferia radial do disco.

[004] As superfícies opostas dos discos incluem seções anelares que têm barras e sulcos. Os sulcos fornecem passagens através das quais material se movimenta em um plano radial entre as superfícies do disco. O material também se movimenta para fora do plano radial a partir dos sulcos e sobre as barras. Quando o material se movimenta sobre as barras, o material penetra em um espaço de refinação entre barras cruzadas dos discos opostos. O cruzamento de barras aplica forças ao material no espaço de refinação, as quais atuam para separar as fibras no material e para provocar deformação plástica nas paredes de ditas fibras. A aplicação repetida de forças no espaço de refinação refina o material para uma polpa de fibras separadas e refinadas.

[005] Quando as arestas dianteiras das barras se cruzam, o material é grampeado entre as barras. Grampeamento refere-se às forças aplicadas pelas faces dianteiras e arestas de barras opostas que se cruzam ao material fibroso quando as faces dianteiras e arestas se superpõem. Quando as barras cruzam sobre cruzes de discos opostos, existe uma superposição instantânea entre as faces dianteiras das barras que se cruzam. Esta superposição forma um ângulo de cruzamento instantâneo que tem uma influência vital no grampeamento do material e/ou na capacidade de cobertura das arestas dianteiras das barras.

[006] A figura 1 mostra, em seção transversal, algumas barras 10 e sulcos 12 de uma placa refinadora convencional de baixa consistência e alto desempenho 14. Estas barras 10 apresentam tipicamente uma relação elevada de altura de barra para largura de barra e têm um grau zero ou quase zero de ângulo de saída. O ângulo de saída é o ângulo entre a face dianteira ou traseira (parede lateral) 16 de uma barra e a linha 18 paralela a um eixo da placa. A placa refinadora 14

Petição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 9/34

3/14 pode ser formada por uma única liga tal como do grupo de liga de aço inoxidável 17-4PH. Placas refinadoras formadas da liga 17-4PH tendem a ter relações de altura de barra para largura de barra que são maiores do que placas refinadoras formadas de outras ligas metálicas. Essas grandes relações resultam em barras estreitas e cantos agudos nas raízes das barras. Placas formadas da liga 174-4PH tendem a ter alta resistência e barras que não estão sujeitas a falha.

[007] O ângulo de saída de zero grau, barras estreitas e sulcos profundos de placas convencionais de desempenho elevado podem resultar em tensões excessivas e não sustentáveis na raiz 20 das barras. Falha de barra, por exemplo, cisalhamento de barras na raiz pode resultar especialmente se a placa for formada de materiais diferentes do grupo de ligas 174-4PH. Placas formadas de liga 17-4PH de alta resistência, tendem a ter desgaste excessivo que vidas operacionais curtas quando submetidas a um ambiente de refinação abrasivo. Placas refinadoras formadas de ligas diferentes de 174-4PH tendem a ter projetos de barra e desenho de sulco restringidos pela fragilidade do material de liga utilizado.

[008] Devido a tensões excessivas em barras altas e estreitas, placas que têm desenhos convencionais de barra e sulcos de alto desempenho podem não ser praticamente formadas de material aço inoxidável de alta resistência a desgaste. Aço inoxidável com boas características de desgaste tem sido utilizado para formar projetos de placas refinadoras menos exigentes. Porém, tentativas sem sucesso fizeram desenvolver ligas que combinam a rigidez da liga 174-4PH com a resistência a desgaste de outras ligas de aço inoxidável. A despeito dos esforços para encontrar ou desenvolver ligas adequadas, desenhos de placas refinadoras de alto desempenho quebram quando formadas de materiais (diferentes de 17-4PH) que têm potencial inadequado de absorção de energia.

Petição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 10/34

4/14 [009] A figura 2 é um diagrama em seção transversal de uma outra placa refinadora convencional de baixa consistência e alto desempenho 22. A seção transversal mostra as barras 24 e sulcos 26 da placa 22. O ângulo de saída 28 é, por exemplo, 5 graus, o qual é considerado um ângulo de saída grande. Grandes ângulos de saída resultam em barras formadas de quantidades maiores de material do que barras com ângulos de saída rasos, por exemplo, ângulos de saída de menos do que 5 graus. A maior quantidade de material reside na base larga das barras.

[0010] A maior quantidade de material da barra em barras com grandes ângulos de saída aumenta o momento de inércia das barras. O material de barra adicionado e a maior inércia, aprimoram a resistência à quebra das barras. O ângulo de saída largo também reduz a relação aplicável de altura de barra para largura de barra, e assim conduz o menor potencial de comprimento de aresta de barra. As consequências de relações menores de altura para largura de barra e comprimentos menores de aresta, são tipicamente: rendimento mais baixo de energia, desenvolvimento subótimo de qualidade de fibra, e uma redução na capacidade hidráulica devido à redução não linear em área aberta no sulcos no decurso da vida útil da placa provocado por grandes ângulos de saída. Grandes ângulos de saída também reduzem a agudeza das arestas dianteiras das barras, o que pode ter um impacto negativo na consistência da qualidade durante a vida útil das placas.

[0011] Existe uma necessidade longamente sentida por placas refinadoras de alto desempenho e por técnicas para projetar placas que possam ser formadas de uma ampla faixa de ligas metálicas, por exemplo, diferentes da liga 17-4PH que são agora tipicamente utilizadas para formar somente placas convencionais. Além disto, existe uma necessidade longamente sentida por placas refinadoras que fornecem

Petição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 11/34

5/14 ao mesmo tempo as características de refinação tipicamente encontradas somente em placas refinadoras de alto desempenho e que têm uma longa vida útil devido a resistência aprimorada ao desgaste. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0012] A figura 1 é um diagrama em seção transversal de barras e sulcos de uma placa refinadora convencional de alto desempenho. [0013] A figura 2 é um diagrama em seção transversal de barras e sulcos de uma placa refinadora convencional que tem um grande ângulo de saída nas barras.

[0014] As figuras 3 e 4 mostram, respectivamente, as entradas e saídas em seção transversal de quatro barras e três sulcos de um projeto de placa refinadora feita utilizando técnicas nas quais os objetivos para a seção superior das barras são distintos daqueles para a seção inferior das barras.

[0015] A figura 5 é um gráfico que mostra as tensões em uma barra de uma placa refinadora ao longo da profundidade dos projetos de barras aqui discutidos.

[0016] A figura 6 é uma vista em perspectiva de um desenho de placa refinadora tomada como exemplo, que configura os objetivos e técnicas de projeto ilustradas nas figuras 3 e 4.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0017] Uma técnica de projeto inovadora foi desenvolvida para conseguir placas refinadoras que têm barras com resistência aumentada (tal como tipicamente encontrada em placas de alto desempenho) e formadas de materiais de alta resistência a desgaste. Embora os materiais de alta resistência a desgaste sejam comumente utilizados em placas refinadoras, estas característica tendem a não estar presentes em placas convencionais de alto desempenho formadas de liga 174PH. As técnicas de projeto aqui descritas para placas refinadoras de alto desempenho são aplicáveis a placas formadas de ligas diferentes

Petição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 12/34

6/14 da liga 17-4PH. Utilizando as técnicas de projeto aqui descritas, placas refinadoras podem ser projetadas tendo elevada resistência a desgaste e sendo menos sujeitas à quebra de barra do que as placas refinadoras convencionais descritas acima.

[0018] A técnica de projeto trata as barras de placas refinadoras como tendo uma seção superior e uma seção inferior. A seção superior das barras refinadoras fornece a ação de refinação. As seções inferiores das barras refinadoras definem os sulcos que fornecem passagens através das quais material celulósico é transportado entre as placas refinadoras. Um objetivo de projeto para a seção superior das barras é fornecer refinação alto desempenho de refinação. Um objetivo de projeto para as seções inferiores das barras é fornecer resistência à barra. A seção superior da barra deveria preferivelmente imitar o projeto de barra de placas de alto desempenho para alcançar o desempenho de tais placas, tal como barras que são estreitas e tem ângulos de saída zero ou pequenos. Para alcançar o objetivo de projeto para a seção superior a região no topo e seção superior das barras pode ter larguras de barra estreitas, ângulos de saída rasos ou zero e arestas superiores agudas por exemplo, cantos. Para alcançar o objetivo de projeto para a região inferior das barras, a largura da barra pode ser aumentada por exemplo por meio de ângulos de saída e largos de raios generosos nos cantos nas raízes da barra para evitar cantos agudos nas raízes da barra. A seção inferior das barras preferivelmente é projetada para fornecer resistência suficiente quanto à quebra de barra, tal como tendo espessuras bastante largas e raízes generosamente encurvadas no substrato da placa refinadora.

[0019] As figuras 3 e 4 mostram, respectivamente, as entradas e saídas em seção transversal de quatro barras três sulcos de uma placa refinadora 30 projetada utilizando as técnicas nas quais os objetivos da seção superior das barras são distintos daqueles para a seção infePetição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 13/34

7/14 rior das barras. Os objetivos de projeto para as seções superior e inferior das barras estão descritos acima. As entradas para as barras 31, 32 e sulcos 34, 36 mostradas nas figuras 3 estão em uma porção radialmente para dentro de uma barra e da seção sulco em uma placa refinadora. A saída da barra e sulcos mostrados na figura 4 estão na porção radialmente externa de uma barra e seu sulco. Cada placa refinadora pode ter uma ou mais seções de barra e sulco arranjadas em seções anelares concêntricas na face da placa. As barras 31, 32 podem ter formas de seção transversal similares, e uma barra 31 pode ser uma imagem espelhada da outra barra 32.

[0020] Cada barra 31, 32 tem duas seções distintas que são: (i) uma seção de refinação superior 42 e uma seção de resistência inferior 44. A seção superior 42 das barras está entre a linha KS na extremidade superior das barras. A seção inferior 44 das barras está abaixo da linha KS. A profundidade da barra em um lado (adjacente ao sulco 34) é mais profunda do que a profundidade da barra no lado oposto, que é adjacente ao sulco 36. A seção de barra superior 42 é genericamente similar para todas as barras e pode ser retangular em seção transversal. Por exemplo, a seção superior de cada barra é preferivelmente estreita, tem um pequeno ângulo de saída, por exemplo, um ou dois graus ou menos, e uma aresta superior aguda 52. A seção inferior 44 de cada uma das barras (abaixo da linha KS) é relativamente larga, especialmente na raiz 50 (adjacente aos sulcos profundos 34), tem raios de canto de raiz, por exemplo, 0,762 milímetros (0,030 polegadas) ou maior, e tem um grande ângulo de saída por exemplo cinco graus ou maior, no mínimo em uma parede lateral que é adjacente ao sulco 36.

[0021] As seções inferiores 44 das barras definem sulcos que são alternativamente sulcos rasos largos 36 e sulcos profundos estreitos 34. As barras mostradas nas figuras 3 e 4 têm paredes laterais assiPetição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 14/34

8/14 métricas abaixo da transição (KS). Cada barra inclui uma parede lateral que tem um grande ângulo de saída que é oposto a uma parede lateral similar em uma barra adjacente. Também, cada barra tem uma parede lateral com um pequeno ângulo de saída que é oposto a uma barra adjacente com uma parede lateral similar. Barras adjacentes podem ser imagens espelhadas uma da outra.

[0022] As fórmulas a seguir mostram como os objetivos de projeto e técnicas descritas acima são aplicadas para limitar tensões nas raízes da barra de uma placa refinadora. A equação a seguir pode ser utilizada para calcular a tensão relativa aplicada a uma barra sobre a altura da barra.

o r W _T W

M:=F-zz y:=— I:=a·—

3 zz σ:=Μ·^

- ³π σ— ^--F· _n2 ² [0023] Onde M é um momento, por exemplo, torque a aplicado a uma barra ao longo de uma direção perpendicular ao eixo vertical das barras e paralelo à placa. A força (F) é tratada para finalidades de calcular a tensão na barra como sendo aplicada à aresta superior da barra, onde a profundidade da barra (zz) é zero. O momento (M) é uma função da força (tratada como uma constante) e a profundidade da barra, onde zz é zero no topo da barra e máxima na raiz da barra. O parâmetro (y) é o meio da barra (ao longo da profundidade da barra) e é alinhado com o eixo da barra. O parâmetro (w) é a largura da barra. O parâmetro I é o momento de inércia da área (segundo momento de inércia) da massa da barra. O parâmetro o é uma tensão de dobramento aplicado à barra pela força (F).

[0024] Uma comparação de projeto padrão e da nova barra foi feito em termos de tensão para provar o conceito dos objetivos de projeto. Duas opções para a forma da barra foram comparadas: (i) uma

Petição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 15/34

9/14 forma de barra retangular com uma saída de 5 graus , e (ii) uma forma de barra (vide figuras 3 e 4) que tem uma pequena saída para a seção de refinação superior da barra (zz = 0 até zs) e um ângulo de saída substancial para a seção inferior da barra (zz = zs até z(raiz)).

[0025] Os cálculos a seguir mostram a viabilidade da barra e projetos de sulcos mostrados nas figuras 3 e 4.

01:=5-- 02:=1-- 03:= 15-180 180 180 (wo + 2-z-ian Í0l))^

- 6Fzs σ2 :=-- θ para z < zs (wo + 2zstan(02)) wnew := wo + z ian(02) + z&*ian(02) + (z - zs)ian(03) <y3 :=

Fz (wnew) o3 ol

ol .35000000000000000000

180 JJ

(. + 3,^,)) — = 0,919 — = 0 901

Ol Ol [0026] O parâmetro Wnew é utilizado para determinar a largura (w) de uma barra e na equação acima para determinar Wnew, na qual o parâmetro wo é a largura da barra no topo da barra. Em adição o1 representa a tensão na raiz em um projeto de barra convencional (vide figura 2); o2 representa a tensão na seção de refinação do projeto de barra mostrado nas figuras 3 e 4 e o3 representa a tensão na seção de resistência do projeto de barra (descrito abaixo) que tem tensão constante ao longo da profundidade da barra (vide discussão abaixo). Os cálculos acima produzem relações das tensões máximas nos três tipos de lâminas. As relações para σ2/σ1 e σ3/σ1 são menores do que 1, e assim mostram que as tensões máximas são iguais a ou mais baixas para os projetos de barra mostrados nas figuras 3 e 4 e a forma de seção transversal ideal de barra do que para um projeto de barra de saída padrão.

Petição 870180015053, dc 26/02/2018, pág. 16/34

10/14 [0027] Uma forma ideal de barra é para finalidades desta discussão uma barra que tem uma tensão constante desde o topo até a raiz da barra, ou no mínimo a partir da transição (KS) até a raiz. Uma barra ideal tem uma forma encurvada para as paredes laterais da barra, que aumenta a largura das barras de tal modo que a tensão na barra permanece constante para (zz>zs). A forma ideal de barra pode ser definida pelas fórmulas a seguir:

zz:= 1.4 b, 1.6 b.. 4.0 b w(zz) := (wo + 2zstan(02))·

se não [0028] A equação acima é um exemplo de um meio para determinar uma largura de barra para a seção inferior de uma barra ideal onde a tensão na barra permanece constante ao longo da profundidade (zz), ou no mínimo desde zs até a raiz da barra. No exemplo acima, zs ocorre em zz = 1,4b, onde b é a largura da barra no topo da barra. É preferido que o limite (ZS médio) em uma barra entre a seção superior e a seção inferior seja uma distância desde o topo da barra que está dentro de 20 por cento e preferivelmente dentro de cinco por cento de 1,4 vezes a largura da barra. Devido a variações de fabricação, particularmente variações de fundição, o ZS real em qualquer ponto específico em um desenho de barra pode variar por substancialmente mais do que 20 por cento. O ZS médio é baseado em uma ZS médio para todas as barras em uma seção de refinação e depois que as barras tenham sido usinadas em seguida à fundição. De maneira similar, as barras mostradas nas figuras 3 e 4 têm uma largura de barra (b) de 0,065 unidades no topo da barra e KS é 0,091 unidades abaixo do topo da barra, de tal modo que KS é 1,4 vezes b.

[0029] As tensões para todos os projetos de barra para uma distância a partir do topo da barra acima de zs podem ser calculadas como a seguir:

Petição 870180015053, dc 26/02/2018, pág. 17/34

11/14 d(z^ :=

6Fzz

c8(z^ :=6

Fzz

F-zz (wo + 2-zs-tan(02))· I— σ5(ζζ) := 6·

[0030] Ajustando todos os fatores constantes desconhecidos para 1, as tensões relativas podem ser derivadas da profundidade dos projetos de barra propostos, que estão mostrados no gráfico da figura 5. [0031] A figura 5 é um gráfico que fornece uma comparação dos projetos de barra discutidos acima, nos quais o1 representa a tensão na barra ao longo de sua profundidade (desde zz 1,5 até 4, onde zz é a relação de profundidade da barra para a largura da barra) em um projeto de barra convencional (vide figura 2); o3 representa a tensão em uma barra de um projeto de barra mostrado nas figuras 3 e 4, e o5 representa a tensão em uma barra de uma forma de barra ideal que tem tensão constante ao longo da profundidade da barra. A tensão para a forma de barra ideal é uma linha tracejada e é constante desde KS até a raiz. A tensão na barra mostrada nas figuras 3 e 4 é relativamente uniforme. A tensão em uma barra convencional é pequena próximo a KS e aumenta de maneira exponencial no sentido da raiz (zz =

4). Barras tendem a falhar em sua raiz. As tensões na raiz para a barra ideal e as barras mostradas nas figuras 3 e 4 são substancialmente menores do que a tensão na barra convencional o1.

[0032] O gráfico da figura 5 mostra que as barras projetadas com os objetivos acima, em particular com a seção inferior projetada para resistência e a seção superior para desempenho de refinação, não excedem a tensão máxima de um projeto de barra padrão (o1), enquanto permitindo uma seção de refinação de alto desempenho da barra desde zz = 0 até zz = zs. Os projetos de barra propostos combinam as características de um projeto de barra de alto desempenho com as características de um projeto de elevada resistência ao desgaste, e com

Petição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 18/34

12/14 isto permitem a utilização de ligas mais friáveis.

[0033] A perda (Aloss na equação abaixo) na área de sulco pode ser determinada como a seguir:

ÁREA PERDIDA:

Aloss:=^zian[02)-^j + (zstaite) ·^ + [(z-zs)zstai/02{] + ^zsaai (θ3) gwnarrow=b

Ancw=gwnarrovt>

——'=1.413

Aloss [0034] Aumentando a profundidade e largura de sulcos largos, profundos, a área de todos os sulcos combinados pode ser ajustada para compensar a seção inferior mais larga das barras e o sulcos rasos, estreitos alternados. No exemplo mostrado nas figuras 3 e 4 a profundidade dos sulcos largos profundos é aumentada para 0,325 unidades e a largura do sulco é reduzida para 0,109 unidades, e a entrada para 0,139 unidades na saída (o sulco aumenta em largura desde a entrada até a saída devido ao raio crescente da placa desde a entrada até a saída). Os sulcos alternados são largos e rasos, por exemplo uma profundidade (z) de 0,219 de unidades na entrada e 0,260 unidades na saída, e uma largura (na seção superior) de 0,120 unidades na entrada e 0,154 unidades na saída. A barra se torna relativamente larga na seção inferior do sulco raso, largo, para aumentar a resistência da barra. Abaixo do fundo do sulco raso, largo, a barra é suportada sobre, no mínimo um lado, pela massa da placa. O sulcos profundos podem se estender relativamente afastados além da profundidade inferior do sulco raso, largo para fornecer capacidade hidráulica à placa refinadora. [0035] A figura 6 é uma vista em perspectiva de uma placa refinadora tomada como exemplo 70, que tem desenhos de barras e sulcos que configuram os objetivos de projeto e técnicas aqui descritas. A placa refinadora pode ser uma placa metálica anelar ou uma porção de placa metálica em formato de torta, que é montada com outras porPctição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 19/34

13/14 ções de placa em formato de torta para formar uma placa anelar completa. A placa refinadora pode ser montada sobre um disco de um refinador mecânico convencional. Os desenhos de barras e sulcos são arranjados em seções de refinação anelares concêntricas 72, 74 e 76. Em cada uma das seções anelares os sulcos se alternam entre sulcos profundos e sulcos rasos. Os sulcos profundos podem ser definidos pelas paredes laterais das barras, isto é, uma face dianteira de uma barra e uma fase traseira de uma barra adjacente, enquanto as paredes laterais têm um pequeno ângulo de saída e o sulco tem uma seção transversal que é substancialmente retangular. Os sulcos rasos podem ter uma seção inferior genericamente encurvada que resulta das espessuras largas das barras adjacentes. Os sulcos rasos de uma seção anelar podem ser genericamente alinhados com um sulco raso de seções de refinação radialmente adjacentes. De maneira similar os sulcos profundos de uma seção anelar podem ser genericamente alinhados com os sulcos profundos de seções de refinação radialmente adjacentes. Além disto, sulcos profundos podem ser mais largos e mais profundos do que os sulcos tipicamente encontrados em placas refinadoras convencionais de alto desempenho. Alargando a espessura da seção inferior de barras a área aberta é reduzida nos sulcos entre as barras. Esta perda em área aberta poderia potencialmente reduzir a capacidade hidráulica dos sulcos para passar polpa. Contudo, a perda em área aberta que resulta do alargamento das barras pode ser compensada, no mínimo em parte, tendo sulcos rasos e profundos alternados.

[0036] Material de alimentação de refinação, por exemplo, aparas de madeira e outros materiais lignocelulósicos são processados por um refinador que tem um par de placas refinadoras opostas montadas em discos, no mínimo um destes discos gira. As superfícies opostas destas placas têm zonas de refinação com sulcos e barras, tal como

Petição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 20/34

14/14 mostrado na figura 6. Quando o material de alimentação se movimenta entre as superfícies opostas, as fibras são separadas pela ação de refinação que ocorre nas seções de refinação. O material se movimenta entre as placas de refinação e através das seções de refinação concêntricas 76, 74 e 72, e é descarregado da periferia radial dos discos de refinação.

[0037] Embora a invenção tenha sido descrita em conexão com o que é atualmente considerado ser a modalidade a mais prática e preferencial, deve ser entendido que a invenção não está limitada à modalidade descrita, porém, ao contrário, tem a intenção de cobrir diversas modificações e arranjos equivalentes incluídos dentro do espírito e escopo das reivindicações anexas.

Petição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 21/34

1/5

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Placa refinadora (30) para refinador mecânico de material lenho-celulósico, a placa refinadora (30) compreendendo:

uma superfície de refinação que inclui barras (31, 32) e sulcos (34, 36), na qual as barras (31, 32) têm, cada uma, uma seção superior (42) que inclui uma aresta dianteira, e uma seção inferior (44) que inclui uma raiz (50) em um substrato da placa refinadora (30);

a seção superior (42) das barras (31, 32) tem uma largura estreita e um ângulo de saída menor do que 5 graus, em que o ângulo de saída é o ângulo entre uma parede lateral da barra e uma linha paralela ao eixo da placa; e a seção inferior (44) das barras (31, 32) tem uma largura larga maior do que a largura estreita da seção superior (42), e um ângulo de saída de no mínimo 5 graus em no mínimo uma parede lateral da barra;

caracterizada pelo fato de que:

os sulcos (34, 36) incluem sulcos rasos (36) e sulcos profundos (34) alternados com os sulcos rasos (36), e em que os sulcos profundos (34) têm uma seção transversal substancialmente retangular.
2. Placa refinadora de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as barras (31, 32) ainda incluem um limite (KS) entre a seção superior (42) e a seção inferior (44), em que uma distância desde a seção superior (42) da barra até o limite (KS) é 1,2 até 1,6 vezes uma largura (w) da barra próximo à aresta dianteira da barra.
3. Placa refinadora de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada uma das barras (31, 32) tem uma primeira parede lateral que se estende mais profunda para o interior da placa refinadora (30) do que uma segunda parede lateral em um lado

Petição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 22/34

2/5 oposto da barra (31, 32).
4. Placa refinadora de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a primeira parede lateral tem uma seção inferior (44) que tem um ângulo de saída menor do que 2 graus.
5. Placa refinadora de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a seção inferior (44) inclui uma segunda parede lateral que tem o ângulo de saída menor do que 5 graus.
6. Placa refinadora de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a barra (31, 32) tem uma primeira parede lateral e uma segunda parede lateral, e a seção superior (42) das barras (31, 32) tem ângulos de saída menores do que 1 grau em ambas as paredes laterais, e a seção inferior (44) das barras (31, 32) tem um ângulo de saída de no mínimo 5 graus na segunda parede lateral e um ângulo de saída menor do que 2 graus na primeira parede lateral.
7. Placa refinadora (30) para refinador mecânico para material lenho-celulósico, a placa refinadora (30) compreendendo:

uma seção de refinação que inclui barras (31, 32) e sulcos (34, 36), na qual cada uma das barras (31, 32) tem uma primeira parede lateral e segunda parede lateral oposta à primeira parede lateral e cada barra tem uma seção superior (42) que inclui uma aresta dianteira, e uma seção inferior (44) que inclui uma raiz (50) em um substrato da placa refinadora (30), em que a seção superior (42) de cada barra (31, 32) tem uma largura estreita e um ângulo de saída menor do que 1 grau em cada uma das paredes laterais, em que o ângulo de saída é o ângulo entre uma parede lateral da barra e uma linha paralela ao eixo da placa; e a seção inferior (44) das barras (31, 32) tem uma largura maior do que a largura estreita da seção superior (42) e um ângulo de saída em uma primeira das paredes laterais de no mínimo 5 graus e um ângulo de saída menor ou igual a 2 graus em uma segunda das

Petição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 23/34

3/5 paredes laterais;

caracterizada pelo fato de que:

os sulcos (34, 36) incluem sulcos rasos (36) e sulcos profundos (34) alternados com os sulcos rasos (36), e em que os sulcos profundos (34) têm uma seção transversal substancialmente retangular.
8. Placa refinadora de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que as barras (31, 32) ainda incluem um limite (KS) entre a seção superior (42) e a seção inferior (44), em que uma distância da superfície superior (42) da barra até o limite (KS) é 1,2 até

1,6 vezes uma largura (w) da barra próximo à aresta dianteira da barra.
9. Placa refinadora de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a primeira parede lateral se estende mais profunda para o interior da placa refinadora (30) do que a segunda parede lateral no lado oposto de cada barra (31, 32).
10. Placa refinadora de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que em um primeiro tipo das barras (31) a primeira parede lateral é uma face dianteira do primeiro tipo (31) e a segunda parede lateral é uma face traseira do primeiro tipo (31), e em um segundo tipo das barras (32) adjacentes ao primeiro tipo de barras (31), a primeira parede lateral é uma face traseira do segundo tipo (32) e a segunda parede lateral é uma face dianteira do segundo tipo (32).
11. Placa refinadora de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que as barras (31, 32) das seções de refinação alternam entre o primeiro tipo de barras (31) e o segundo tipo de barras (32).
12. Placa refinadora de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a seção de refinação é uma de uma pluraPetição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 24/34

4/5 lidade de seções de refinação anelares concêntricas na placa refinadora (30).
13. Placa refinadora (30) para refinador mecânico de material lenho- celulósico, a placa refinadora (30) compreendendo:

uma seção de refinação que inclui barras (31, 32) e sulcos (34, 36), na qual cada uma das barras (31, 32) tem uma primeira parede lateral e segunda parede lateral oposta à primeira parede lateral e cada barra (31, 32) tem uma seção superior (42) que inclui uma aresta dianteira e uma seção inferior (44) que inclui uma raiz (50) em um substrato da placa refinadora (30), em que a seção superior (42) de cada barra (31, 32) tem uma largura estreita e um ângulo de saída menor do que 1 grau em cada uma das paredes laterais, em que o ângulo de saída é o ângulo entre uma parede lateral da barra e uma linha paralela ao eixo da placa;

a seção inferior (44) das barras (31, 32) tem uma largura maior do que a largura estreita da seção superior (42) e um ângulo de saída em uma primeira parede lateral das paredes laterais de no mínimo 5 graus e um ângulo de saída menor ou igual a 2 graus em uma segunda parede lateral das paredes laterais, em que em cada barra (31, 32) da primeira parede lateral é adjacente à primeira parede lateral de uma primeira barra adjacente e a segunda parede lateral é adjacente à segunda parede lateral de uma segunda barra adjacente;

caracterizada pelo fato de que:

os sulcos (34, 36) incluem um sulcos rasos (36) e sulcos profundos (34) alternados com os sulcos rasos (36), e em que os sulcos profundos (34) têm uma seção transversal substancialmente retangular.
14. Placa refinadora de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que as barras (31, 32) ainda incluem um limite (KS) entre a seção superior (42) e a seção inferior (44), em que uma

Petição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 25/34

5/5 distância desde uma seção superior (42) da barra até o limite é em uma faixa de 1,2 até 1,6 vezes a uma largura (w) da barra próxima à aresta dianteira da barra.
15. Placa refinadora de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o sulco profundo (34) é mais estreito do que o sulco raso (36).

Petição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 26/34

1/3 \

Petição 870180015053, de 26/02/2018, pág. 32/34

2/3