CN104508201B

CN104508201B - 成形部

Info

Publication number: CN104508201B
Application number: CN201280072682.6A
Authority: CN
Inventors: 安蒂·波伊科莱宁
Original assignee: Valmet Technologies Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2032-04-27
Also published as: EP2841643A1; WO2013160527A1; WO2013160527A9; EP2841643B1; EP2841643A4; CN104508201A

Abstract

一种造纸机或纸板机成形部。一种造纸机或纸板机成形部，包括第一网环(11)和第二网环(21)，两者在第一胸辊(12)和所述第二胸辊(22)之后形成会聚间隙(G)。包括固定的第一成形靴(30)的第一脱水区(Z1)位于紧随所述第一胸辊(12)之后的第一网环(11)内。所述第一成形靴(30)包括：第一直形部(30A)，包括直形罩(31A)，该直形罩设有多个贯穿开口(32A)以便在所述第一直形部(30A)上提供在所述第一网(1)上行进的纸浆悬浮液的非脉动脱水；以及紧随所述第一直形部(30A)的第二弯形部(30B)，所述第二弯形部(30B)包括弯形罩(31B)。所述成形部还包括第一流浆箱(40)，在所述第一成形靴(30)的第一直形部(30A)的起始端将纸浆悬浮液射流供给到所述第一网(1)上。间隙(G)的顶点位于第一成形靴(30)的第二弯形部(30B)的起始端。所述第二弯形部(30B)设有贯穿开口(32B)，以便在固定的第一成形靴(30)的第二弯形部(30B)上提供在所述第一网(1)上行进的纸浆悬浮液的非脉动脱水。

Description

成形部

技术领域

本发明涉及一种造纸机或纸板机的成形部。

背景技术

芬兰专利申请20086007公开了一种成形装置(former)，其包括经过第一胸辊(breast roll，机架辊)的第一网环、经过第二胸辊的第二网环，所述第一和第二网(环)在第一和第二胸辊之后的部段上形成会聚间隙(converging gap)。第一非脉动脱水部由第一固定脱水靴(dewatering shoe)构成，该第一脱水靴紧随第一胸辊之后设置在第一网环内部。流浆箱将大量悬浮液供给到处于第一脱水靴上的第一网上面。还具有紧随第一脱水区之后起始的第二非脉动脱水区。第二脱水区由第二固定脱水靴构成，该第二脱水靴紧随第二胸辊之后设置在第二网环内部。第一网在第二脱水靴的罩上与第二网接合。

美国专利4,154,645公开了一种用于制造多层纸板的方法和机器。第一网环经过第一胸辊并经过第一脱水装置和随后的第二脱水装置。第一脱水装置构成成形台，该成形台的顶壁结构可以是实心的、穿孔的或设有脱水条的有槽结构。可利用真空来强化进入成形台的脱水。成形台的表面优选是平的。设有横向脱水条的成形台会导致在第一网上行进的纸浆悬浮液在成形台上发生脉动脱水。第二脱水装置是由湿吸箱和导网靴(wireguiding shoe)本身构成的导网靴。湿吸箱的上部由箔状肋构成。第二网环经过第二胸辊并在第二脱水装置上与第一网环结合。第二脱水装置的整个上表面是弯曲的，以便具有引导第一网的凸形弯曲的上表面。第二脱水装置的罩分成两个连续的部分，即，设有箔状肋的第一部分和设有实心罩的第二部分。第二脱水装置会在设有箔状条的部分上导致在第二脱水装置上行进的纸浆悬浮液发生脉动脱水。

在这两份现有技术出版物中公开的成形装置被称做混合式成形装置。

还有一种刮板间隙成形装置(blade gap former)，其中胸辊的中心基本上处于与由距胸辊之后的两个成形网形成的间隙的顶点相同的距离上。在胸辊与该间隙的顶点之间，成形网是无支撑的。这种双网部由具有条形罩的连续的多个脱水抽吸箱支撑，这些抽吸箱位于该双网部的交替的两侧。流浆箱堰板射流在无支撑区域或者在脱水条区域接触成形网。当纸浆悬浮液冲击无支撑网的表面时，存在浆料跳动(stock jump)的风险。当将纸浆悬浮液射流喷射到无支撑网上时，必须限制纸浆悬浮液射流的流量和速度。还有，当将纸浆悬浮液射流喷射到无支撑网上时，也必须将流浆箱的紊流限制到最小。在现有技术的刮刀间隙成形装置中，从流浆箱的堰板开口排出的纸浆悬浮液射流的自由飞行的长度变得相当长。这是由各胸辊的平行位置所导致的。胸辊的外表面必须彼此靠近，以便形成狭窄缝隙。因此，在胸辊之间不具有用于流浆箱的空间。因此，流浆箱的唇板开口与成形网上的纸浆悬浮液射流的冲击点之间的距离无可避免地变得相当长。

发明内容

本发明的目的是实现一种成形部，该成形部具有尤其是与现有技术的刮刀间隙成形装置相比改进了的特征。

根据本发明的成形部的特征在于下文所述的特征。

根据本发明的造纸机或纸板机的成形部包括：

第一网，形成经过第一胸辊的第一网环；

第二网，形成经过第二胸辊的第二网环，而在经过第一胸辊和第二胸辊之后在第一网与第二网之间形成了会聚间隙；

第一脱水区，包括固定的第一成形靴，该第一成形靴紧随第一胸辊之后位于第一网环内，并设置为抵靠第一网的内表面，所述固定的第一成形靴包括：

位于第一成形靴的起始端的第一直形部，所述第一直形部包括设有多个贯穿开口的直形罩，该贯穿开口形成为孔或缝隙，以便在第一成形靴的第一直形部上提供在第一网上行进的纸浆悬浮液的基本上非脉动的脱水；

紧随第一直形部的第二弯形部，所述第二弯形部包括弯形罩；

第一流浆箱，在第一成形靴的第一直形部的起始端将纸浆悬浮液射流供给到第一网上；以及

该第二网环在第一成形靴的第二弯形部的起始端处与第一网环形成连接。

根据本发明的成形部的特征在于：

所述第二弯形部设有贯穿开口，这些贯穿开口形成为孔或缝隙，以便在第一成形靴的第二弯形部上提供在第一网上行进的纸浆悬浮液的基本上非脉动的脱水，以及

第一成形靴的第一直形部在第一网的行进方向上的长度在200mm至1500mm的范围内，优选在200mm至1000mm的范围内。

设有多个贯穿开口的第一成形靴的第一直形部形成一个大的开放区域，使得流浆箱的堰板射流有效地在冲击点处即刻“冻结(freezes)”。因此，消除了浆料跳动。幅材在第一成形靴的第一直形部上仅沿一个方向脱水，即，通过第一成形网进入第一成形靴。这样，细小颗粒会朝向贴靠于第一成形靴的第一直形部上的第一网上的幅材表面行进。

第一成形靴的第一直形部的长度是容易调整的，以便在第一成形靴的第一直形部上实现期望的脱水量。在高产量的方案中，第一直形部可分成一至三个乃至五个真空区，使得真空度逐步地提高以针对增大的过滤阻力进行补偿。

第一成形靴的第二弯形部主要在相反方向上通过第二网使纸浆悬浮液脱水。这又将导致细小颗粒朝幅材的相反表面(即贴靠于第二网的表面)行进。

第一成形靴的第二弯形部的长度和曲度也是容易调整的，以便在第一成形靴的第二弯形部上实现期望的脱水量。

第一成形靴的第二弯形部的弯形罩的曲度(curvature)在1500mm至15000mm的范围内。弯形罩的曲度可逐渐增大，使得半径沿机器方向变小。利用逐渐增大的曲度，能够通过提高脱水压力对沿机器方向增大的过滤阻力进行补偿而使外部脱水保持恒定或近乎恒定。

相比于现有技术的刮刀间隙成形装置，利用根据本发明的成形部，可以使用更低的拉伸比(draw ratio)，即纸浆悬浮液射流的速度与网的速度之间的比率。这是因为间隙中的压力较低。由于可以使用范围较宽的拉伸比，因此能在一个宽的范围内调节成形装置的有效的成形窗口。这意味着，根据本发明的成形部能用于生产高级纸、衬纸(liner)和瓦楞纸。利用根据本发明的成形部，可以使用宽窗口，以便优化例如运行性和耐破强度。利用根据本发明的成形部，可以获得短的自由堰板射流，使幅材的成形比现有技术的刮刀间隙成形装置更快，从而与现有技术的刮刀间隙成形装置相比，可以在堰板射流中使用更高的紊流。

根据本发明，能够有利地改造现有的刮刀间隙成形装置。现有技术的刮刀间隙成形装置的位于双网部的起始端的具有条形罩的第一抽吸箱被第一成形靴代替。此外，进一步改变了第二胸辊的位置和/或直径，从而能改变流浆箱的位置，以便实现短的自由堰板射流。该成形部也可以与二层或三层流浆箱一起使用。非脉动的初始脱水可以防止不同浆料层在成形部的起始端中的混合或者使其最小化。通过调节第一直形部，可形成一个具有良好的层纯度的层。

附图说明

下面参照附图详细说明本发明的一些具体实施例，在附图中：

图1示出根据本发明的成形部的第一实施例。

图2示出图1所示的成形部的起始端的放大图。

图3示出根据本发明的成形部的第二实施例。

图4示出图3所示的成形部的起始端的放大图。

图5a、图5b和图5c示出根据本发明，第一胸辊的中心与第二胸辊的中心之间在第一成形靴的第一直形部上第一网的行进方向上的距离能够如何改变的三个示例。

具体实施方式

图1示出根据本发明的成形部的第一实施例。该成形部包括：第一网1，其形成经过第一胸辊12的第一网环11；以及第二网2，其形成经过第二胸辊22的第二网环21。双网部K1形成在胸辊12、22之后。在(经过)第一胸辊12之后流浆箱40将纸浆悬浮液射流供给到第一网1上。在向上导向的双网部K1中，幅材W在两个方向上进行脱水。利用双网部K1的端部的抽吸辊23改变网1、2的行进方向。在(经过)抽吸辊23之后第一网1与第二网2分开，幅材W在第二网2上沿着向下导向的斜面行进到拾取点(pick-up point)P。借助位于织物环61内的抽吸辊62，幅材W在拾取点P处从第二网2转移到织物61。然后借助织物61将幅材W运送到压榨部。

图2示出图1所示的成形部的起始端的放大图。第一脱水区Z1由位于第一网环11内紧随第一胸辊12之后的固定的第一成形靴30形成。第一网1经过第一成形靴30的罩。第一成形靴30包括在第一成形靴30的起始端上的第一直形部30A。第一直形部30A包括设有贯穿开口32A的直形罩31A，这些贯穿开口形成为孔或缝隙，以便在固定的第一成形靴30的第一直形部30A上提供在第一网1上行进的纸浆悬浮液的基本上非脉动的脱水。第一成形靴30还包括紧随第一直形部30A之后的第二弯形部30B。第二弯形部30B包括设有多个贯穿开口32B的弯形罩31B，这些贯穿开口形成为孔或缝隙，以便在第一成形靴30的第二弯形部30B上提供在第一网1上行进的纸浆悬浮液的基本上非脉动的脱水。在第一成形靴30的第一直形部30A的起始端，第一流浆箱40将堰板射流供给到第一网1上。第二网环21与第一网环11在第一成形靴30的第二弯形部30B的起始端相结合。

通过向第一成形靴30的第一直形部30A提供抽吸PA，可强化第一成形靴30的第一直形部30A中的脱水。通过向第一成形靴30的第二弯形部30B提供抽吸PA，可强化第一成形靴30的第二弯形部30B中的脱水。第一成形靴30的第一直形部30A可被分隔壁分成2至4个真空区，以获得更高的(真空)等级。这样，可以在幅材过滤阻力增大时，使真空度沿运行方向增大。可对设置在第一成形靴30的第一直形部30A和/或第二弯形部30B中的抽吸PA、PB的强度进行调控，以便调控第一成形靴30的第一直形部和第二弯形部30A、30B中的脱水。在第一成形靴30的第二弯形部30B中，在两个方向上均会进行脱水。网1、2的张紧会导致幅材在第一成形靴30的弯形部30B中通过第二网2脱水。第一成形靴30的第二弯形部30B的曲度R1也会导致幅材通过第二网2脱水。

由第一成形靴30的第一直形部30A中的开口32A限定的开口表面面积在第一成形靴30的第一直形部30A的总表面面积的30％至90％的范围内，有利地在40％至70％的范围内。由第一成形靴30的第二弯形部30B中的开口32B限定的开口表面面积在第一成形靴30的第二弯形部30B的总表面面积的30％至90％的范围内，有利地40％至70％的范围内。第一成形靴30的开口32A、32B(其形成为多个孔或多个狭窄缝隙和缝隙)可与罩的介于这些缝隙之间的狭窄部分一起沿机器宽度的横向而形成。由此，网被支撑为使得其在狭窄缝隙中将不会弯曲，这将导致基本上非脉动的脱水。在本发明的优选实施例中，第一直形部30A中的开口32A和/或第二弯形部30B中的开口32B是形成在机器横向上的狭窄缝隙，使得罩31A、31B的狭窄部分设置在这些缝隙之间。这些狭窄缝隙可在机器方向上具有15mm的最大宽度，罩31A、31B的狭窄部分可在机器方向上具有15mm的最大宽度。

第一成形靴30的第一直形部30A在第一网1的行进方向上的长度LA处于200mm至1500mm的范围内，优选为处于200mm至1000mm的范围内。第一成形靴30的第二弯形部30B在第一网1的行进方向上的长度LB处于200mm至800mm的范围内。第一成形靴30的第一直形部30A的较短的长度LA确保幅材的细小颗粒将随着弯形部30B朝向幅材的顶面行进。

第一成形靴30的第二弯形部30B的弯形罩的曲度R1处于1500mm至15000mm的范围内。该曲度还可以是以逐渐增大的方式变化的，使得例如在起始端的曲度是10000mm，而在末端曲度是1500mm。间隙G中的第一网1与第二网2之间的夹角α处于2度至10度的范围内。流浆箱40的堰板射流的自由飞行的长度L1处于150mm至350mm的范围内。在机器方向上，第二胸辊22位于第一胸辊12之前，使得在第一成形靴30的第一直形部30A上的第一网1的行进方向上，第一胸辊12的中心C₁₂与第二胸辊22的中心C₂₂之间的距离L2为200mm至2000mm。

图3示出根据本发明的成形部的第二实施例。图3所示的成形部基本上与图1所示的成形部一致，但双网部K1在该实施例中基本上处于水平方向。成形部包括经过第一胸辊12的第一网环11和经过第二胸辊22的第二网环21。在(经过)胸辊12、22之后形成双网部K1。在(经过)第一胸辊12之后，流浆箱40将纸浆悬浮液射流供给到第一网1上。在基本上水平方向的双网部K1中，幅材W在两个方向上均进行脱水。在双网部K1的端部处的转向辊24上，第一网11与第二网21分开，幅材W在第一网11上沿着向下导向的斜面行进到拾取点P。借助位于织物环61内的抽吸辊62，幅材W在拾取点P处从第一网11转移到织物61。然后借助织物61将幅材W运送到压榨部。

图4示出图3所示的成形部的起始端的放大图。该成形部的起始端基本上与图2所示的成形部的起始端相一致，但方向是水平的。(该成形部的)多个尺寸，即第一成形靴30的第一直形部30A和第二弯形部30B的长度、第一成形靴30的第二弯形部30B的弯形罩的曲度R1、间隙G中第一网11与第二网21之间的夹角α、从流浆箱40的堰板开口射出的纸浆悬浮液射流在空气中自由飞行的长度L1和胸辊12、22之间的距离均与图2所示的实施例的尺寸相一致。第一成形靴30的第一直形部30A在第一网11的行进方向上的长度LA处于200mm至1500mm的范围内，优选为处于200mm至1000mm的范围内。第一成形靴30的第二弯形部30B在第一网11的行进方向上的长度LB处于200mm至800mm的范围内。流浆箱40的堰板射流的自由飞行的长度L1处于150mm至350mm的范围内。

在机器方向上，第二胸辊22位于第一胸辊12之前，使得在第一成形靴30的第一直形部30A上的第一网1的行进方向上，第一胸辊12的中心C₁₂与第二胸辊22的中心C₂₂之间的距离L2为200mm至2000mm。

由第一成形靴30的第一直形部30A中的开口32A限定的开放表面面积处于第一成形靴30的第一直形部30A的总表面面积的30％至90％的范围内，有利地为处于40％至70％的范围内。由第一成形靴30的第二弯形部30B中的开口32B限定的开放表面面积处于第一成形靴30的第二弯形部30B的总表面面积的30％至90％的范围内，有利地为处于40％至70％的范围内。

在本发明的优选实施例中，第一直形部30A中的开口32A和/或第二弯形部30B中的开口32B是形成在机器横向上的狭窄缝隙，使得罩31A、31B的狭窄部分设置在这些缝隙之间。这些狭窄缝隙可在机器方向上具有15mm的最大宽度，罩31A、31B的狭窄部分可在机器方向上具有15mm的最大宽度。

图5a、图5b和图5c示出在第一成形靴30的第一直形部30A上在第一网的行进方向上可如何改变第一胸辊12的中心C₁₂与第二胸辊22的中心C₂₂之间的距离L2的三个示例。距离L2可以改变，例如从第一胸辊12的半径R12的100％直到400％。图5a示出第一直形部30A中的两个直形真空区和第二弯形部30B。图5b示出第一直形部30A中的三个直形真空区和第二弯形部30B。图5c示出第一直形部30A中的四个直形真空区和第二弯形部30B。

上述本发明的实施例的示例并非旨在将本发明的范围仅局限于这些实施例。在权利要求所限定的范围内，本发明可具有多种修改。

Claims

1.一种造纸机或纸板机的成形部，包括：

第一网(1)，形成经过第一胸辊(12)的第一网环(11)；

第二网(2)，形成经过第二胸辊(22)的第二网环(21)，而在所述第一胸辊(12)和所述第二胸辊(22)之后在所述第一网(1)与所述第二网(2)之间形成一会聚间隙(G)；

第一脱水区(Z1)，包括固定的第一成形靴(30)，该第一成形靴(30)紧随所述第一胸辊(12)之后位于所述第一网环(11)内，并设置为抵靠所述第一网(1)的内表面，所述第一成形靴(30)包括：

位于所述第一成形靴(30)的起始端的第一直形部(30A)，所述第一直形部(30A)包括设有多个贯穿开口(32A)的直形罩(31A)，所述贯穿开口形成为孔或缝隙，以便在所述第一成形靴(30)的第一直形部(30A)上提供在所述第一网(1)上行进的纸浆悬浮液的基本上非脉动的脱水；

紧随所述第一直形部(30A)的第二弯形部(30B)，所述第二弯形部(30B)包括弯形罩(31B)；

第一流浆箱(40)，在所述第一成形靴(30)的第一直形部(30A)的起始端将纸浆悬浮液射流供给到所述第一网(1)上；以及

所述第二网环(21)在所述第一成形靴(30)的第二弯形部(30B)的起始端处与所述第一网环(11)形成连接，

其特征在于，所述第二弯形部(30B)设有贯穿开口(32B)，所述贯穿开口形成为孔或缝隙，以便在所述第一成形靴(30)的第二弯形部(30B)上提供在所述第一网(1)上行进的纸浆悬浮液的基本上非脉动的脱水；以及

所述第一成形靴(30)的第一直形部(30A)在所述第一网(1)的行进方向上的长度(LA)在200mm至1500mm的范围内。

2.根据权利要求1所述的造纸机或纸板机的成形部，其特征在于，所述第一成形靴(30)的第一直形部(30A)在所述第一网(1)的行进方向上的长度(LA)在200mm至1000mm的范围内。

3.根据权利要求1所述的造纸机或纸板机的成形部，其特征在于，所述第一成形靴(30)的第二弯形部(30B)在所述第一网(1)的行进方向上的长度(LB)在200mm至800mm的范围内。

4.根据权利要求1所述的造纸机或纸板机的成形部，其特征在于，所述流浆箱(40)的堰板射流的自由飞行的长度(L1)在150mm至350mm的范围内。

5.根据权利要求1所述的造纸机或纸板机的成形部，其特征在于，在机器方向上所述第二胸辊(22)位于所述第一胸辊(12)之前，使得在所述第一成形靴(30)的第一直形部(30A)上的所述第一网(1)的行进方向上，所述第一胸辊(12)的中心(C₁₂)与所述第二胸辊(22)的中心(C₂₂)之间的距离(L2)为200mm至2000mm。

6.根据权利要求1所述的造纸机或纸板机的成形部，其特征在于，由所述第一成形靴(30)的第一直形部(30A)中的开口(32A)限定的开口表面面积处于所述第一成形靴(30)的所述第一直形部(30A)的总表面面积的30％至90％的范围内。

7.根据权利要求6所述的造纸机或纸板机的成形部，其特征在于，由所述第一成形靴(30)的第一直形部(30A)中的开口(32A)限定的开口表面面积处于所述第一成形靴(30)的所述第一直形部(30A)的总表面面积的40％至70％的范围内。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的造纸机或纸板机的成形部，其特征在于，由所述第一成形靴(30)的第二弯形部(30B)中的开口(32B)限定的开放表面面积处于所述第一成形靴(30)的所述第二弯形部(30B)的总表面面积的30％至90％的范围内。

9.根据权利要求8所述的造纸机或纸板机的成形部，其特征在于，由所述第一成形靴(30)的第二弯形部(30B)中的开口(32B)限定的开放表面面积处于所述第一成形靴(30)的所述第二弯形部(30B)的总表面面积的40％至70％的范围内。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的造纸机或纸板机的成形部，其特征在于，所述第一直形部(30A)中的开口(32A)和/或所述第二弯形部(30B)中的开口(32B)是沿机器横向形成的多个狭窄缝隙，使得所述罩(31A、31B)的狭窄部分设置在所述缝隙之间。

11.根据权利要求10所述的造纸机或纸板机的成形部，其特征在于，所述狭窄缝隙在机器方向上的最大宽度为15mm，所述罩(31A、31B)的狭窄部分在机器方向上的最大宽度为15mm。