DE102008039001A1 - Aqueously suspended cellulose fiber e.g. old paper fiber, refining method for double disk refiner, involves guiding suspension between refining devices, where part of blocks of devices has cutting width extended from inner to outer sides - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method according to the Preamble of claim 1.
Seit langem ist bekannt, dass Zellstofffasern, d. h. Frischzellstoff- oder Altpapierfasern, gemahlen werden, damit das später daraus hergestellte Papier die gewünschten Eigenschaften, insbesondere Festigkeiten, Formation und Oberfläche, aufweist. Mahlverfahren der hier betrachteten Art benutzen Mahlwerkzeuge, die mit als Messer bezeichneten Leisten versehen sind. Die entsprechenden Maschinen werden zumeist Mahlrefiner genannt. Bei den Mahlwerkzeugen spricht man meist von Garnituren.since It has long been known that pulp fibers, i. H. Frischzellstoff- or recycled paper fibers, ground so that later paper made from this the desired properties, especially strength, formation and surface, has. Milling methods of the type considered here use grinding tools, which are provided with strips designated as knives. The corresponding Machines are usually called Mahlrefiner. At the grinding tools one speaks mostly of trimmings.
Refinergarnituren
zur Mahlung von Zellstofffasern mit Mahlleisten und dazwischen liegende
Nuten sind z. B. aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Zellstoffmahlung zu schaffen, mit dem es möglich ist, die Mahlung ökonomisch und besonders gleichmäßig durchzuführen, d. h. dass die gewünschten mahltechnologischen Veränderungen bei allen Fasern möglichst gleich sind.Of the Invention is based on the object, a method for pulp grinding to create, with which it is possible, the grinding economically and to carry out particularly uniformly, d. H. that the desired Mahltechnologischen changes in all fibers are as equal as possible.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1, 2, 5 und 6 genannten Merkmale gelöst.These The object is achieved by the in claims 1, 2, 5 and 6 solved mentioned features.
Die Ansprüche 14 und 15 beschreiben jeweils für das Verfahren besonders geeignete Mahlgarnituren.The Claims 14 and 15 each describe for the Method particularly suitable Mahlgarnituren.
Mit Hilfe dieser beschriebenen Maßnahmen ist es möglich, die Drücke und die Strömungen der Fasersuspension im Mahlbereich einer für das Verfahren eingesetzten Mahlmaschine zu steuern und günstig zu beeinflussen.With Help with these described measures it is possible the pressures and the flows of the fiber suspension in the grinding area of a grinding machine used for the process to be controlled and favorably influenced.
Es ist bekannt, dass die Anzahl der Messer sowie die Geschwindigkeiten, mit denen die Messer aneinander vorbei bewegt werden, einen großen Einfluss auf die Mahlwirkung haben, da diese die sekundliche Kantenlänge bestimmen, aus der sich in Abhängigkeit von der übertragenden Mahlleistung die spezifische Kantenbelastung ergibt. Die spezifische Kantenbelastung wird z. B. in Ws/km angegeben. Unter Berücksichtigung dieser Zusammenhänge ist eine größere Anzahl von verschiedenen Mahlgarnituren entwickelt worden, die sich im Wesentlichen durch Messerbreite, Messeranzahl und den Winkel der Messerkanten zum Radius unterscheiden. In vielen Fällen wird eine Mahlgarnitur für Verfahren dieser Art so konstruiert, dass sich eine möglichst große Anzahl von Messern darauf unterbringen lässt, um den Effekt der Mahlung zu optimieren. Das erfindungsgemäße Verfahren schlägt als eine wesentliche Verbesserung vor, dass die Messerbreite und/oder die Nutbreite so verändert werden, dass folgende zusätzliche Einflussmöglichkeiten auf den Betrieb des Refiners genutzt werden können:It is known that the number of knives as well as the speeds, with which the knives are moved past each other, a big one Have influence on the grinding effect, as these are the secondary edge length determine, depending on the transferring Grinding performance which gives specific edge load. The specific one Edge load is z. In Ws / km. Considering this relationship is a bigger one Number of different grinding sets have been developed essentially by knife width, number of knives and the angle differentiate the knife edge to the radius. In many cases For example, a refiner for such processes is constructed that the largest possible number of knives on it, to the effect of grind too optimize. The inventive method proposes as a significant improvement that the blade width and / or the groove width can be changed so that the following additional Influences on the operation of the refiner used can be:
1. Spezifische Kantenbelastung1. Specific edge load
Bekanntlich besteht ein Zusammenhang zwischen Mahlgrad und Belastbarkeit der Papier- oder Zellulosefaser bei der Mahlung. Durch die Erfindung kann berücksichtigt werden, dass stärker ausgemahlener Faserstoff oft empfindlicher gegen eine hohe sekundliche Kantenbelastung ist. Breitere Messer führen bei sonst gleichen geometrischen Verhältnissen zu einer geringeren Kantenzahl und damit zu einer höheren sekundlichen Kantenbelastung. Wird die Breite der Messer am inneren Rand größer, so wird sie also dem Mahlzustand des sich an dieser Stelle befindenden Faserstoffes angepasst.generally known there is a relationship between the degree of grinding and the load capacity of the Paper or cellulose fiber during grinding. By the invention can be taken into account that more ground Fiber often more sensitive to high secondary edge load is. Wider blades result in otherwise identical geometrical Ratios to a smaller number of edges and thus to a higher secondary edge load. Will the width the knife gets bigger at the inner edge, so it becomes that is, the grinding state of the pulp at this point customized.
2. Mahldruck2. Milling pressure
In den bekannten Mahlrefinern werden die Garnituren so gegeneinander gepresst, dass die gewünschte Leistung übertragen werden kann. Dabei treten relativ hohe Mahldrücke auf, deren Höhe von der Fläche abhängt, die die Mahlleiste an der entsprechenden Stelle der Garnitur hat. Mit Hilfe der Erfindung kann man die auftretenden Mahldrücke den Anforderungen an das Mahlverfahren anpassen, indem die Messerbreite sich über die axiale Erstreckung der Garnitur ändert. Insbesondere kann die Messerbreite an den radial weiter außen liegenden Bereichen größer sein, wodurch dort der Mahldruck geringer wird als in den weiter inneren. Es sind aber auch Fälle vorstellbar, insbesondere bei Mahlung von robusten Fasern, bei denen eine geringere Messerdicke im äußeren Bereich gewünscht wird, z. B. um dort eine stärker faserkürzende Mahlung durchzuführen. So ist es möglich, einen Langfaserstoff in einem einzigen Mahldurchgang zuerst zu kürzen und dann zu fibrillieren.In the known Mahlrefinern the trimmings are against each other pressed that transferred the desired power can be. This results in relatively high grinding pressures, whose height depends on the area, the the grinding bar has at the appropriate place of the clothing. With Help of the invention can be the grinding pressures occurring to adapt to the requirements of the milling process by the blade width changes over the axial extent of the clothing. In particular, the blade width at the radially outward lying larger areas, causing there the grinding pressure is lower than in the more inner. But they are too Cases conceivable, especially when grinding robust Fibers where a smaller knife thickness in the outer Range is desired, for. B. around there a stronger to perform fiber-shortening grinding. That's the way it is possible, a long pulp in a single grinding pass first to shorten and then to fibrillate.
3. Rückströmungen innerhalb der Garnituren3. Backflows within the trimmings
Aus geometrischen Gründen hängt die Breite der zwischen den Messern liegenden Nuten davon ab, wie die bereits genannten Maßnahmen (ungleichmäßige Messerbreite) durchgeführt werden. Man kann auch sagen, dass die Erfindung eine Abstimmung von Messer- und Nutbreite möglich macht, bei der sowohl die speziellen Anforderungen an Kantenbelastung und Mahldruck als auch an die Strömungsführung innerhalb der Garnitur berücksichtigt werden. Die Nuten sind als Strömungskanäle für die Suspension anzusehen. Dabei kann davon ausgegangen werden, dass in Folge der Rotationsbewegung des Rotors und der durch ihn mitgeschleppten Faserstoffsuspension ein starker Druckaufbau von den radial innen liegenden nach den radial außen liegenden Bereichen erfolgt. Ähnliche Vorgänge treten auch in Kreiselpumpen auf, natürlich in weit stärkerer Form. Auf Grund dieser Druckdifferenz findet in den nicht rotierenden Nuten, also zwischen den Messern des Stators, zumindest bereichsweise, eine Rückströmung der Suspension von radial außen nach radial innen statt. Diese Rückströmung kann durch die Veränderung der Nutbreite in Strömungsrichtung beeinflusst werden. Auf dem Weg, den die zurückströmende Suspension innerhalb einer Nut zurücklegt, kann ein Übergang aus der offenen Seite der Nut, also in axialer Richtung zur Gegengarnitur, erfolgen. Dieser Effekt wird durch eine in Strömungsrichtung abnehmende Nutbreite verstärkt. So wird der Austritt der Suspension aus den zwischen den Mahlleisten liegenden Nuten in die Mahlzone, also an die Messerkanten gefördert. Durch diese Wiederholung der Mahlvorgänge wird die Mahlung gleichmäßiger, was technisch und energetisch von besonderem Vorteil ist. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen kann dieser Übergang verstärkt werden.For geometric reasons, the width of the grooves lying between the knives depends on how the measures already mentioned (uneven blade width) are carried out. It can also be said that the invention makes it possible to tune the width of the knife and the groove, taking into account both the special requirements for edge loading and grinding pressure and also the flow guidance within the clothing. The grooves are to be regarded as flow channels for the suspension. It can be assumed that as a result of the rotational movement of the rotor and the pulp suspension entrained by it, a strong pressure build-up takes place from the radially inner to the radially outer regions. Similar events occur in Centrifugal pumps on, of course, in much stronger form. Due to this pressure difference takes place in the non-rotating grooves, ie between the blades of the stator, at least partially, a back flow of the suspension from radially outside to radially inside instead. This backflow can be influenced by changing the groove width in the flow direction. On the way, the back-flowing suspension travels within a groove, a transition from the open side of the groove, so in the axial direction to Gegengarnitur take place. This effect is enhanced by a decreasing groove width in the flow direction. Thus, the exit of the suspension from the grooves lying between the milling strips is conveyed into the milling zone, that is to the knife edges. This repetition of the grinding operations, the grinding is uniform, which is technically and energetically of particular advantage. With the measures according to the invention, this transition can be strengthened.
In vielen Fällen ist davon auszugehen, dass es zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ausreicht, die Nuten mit dem ungleichmäßigen Strömungsquerschnitt nur bei den Mahlgarnituren zu versehen, die auf dem Stator verwendet werden. Es ist aber ebenso gut denkbar, den Strömungsquerschnitt der Nuten auch bei den Rotorgarnituren zu variieren, also auch dort in Strömungsrichtung größer werden zu lassen, um auch die rotorseitigen Strömungskanäle an die gestiegene Rezirkulationsmenge anzupassen. In welchem Maße, das hängt davon ab, ob eine große interne Zirkulation das Mahlergebnis verbessern soll.In Many cases assume that it is the solution the task of the invention is sufficient, the grooves with the uneven flow cross section only to be provided at the grinding sets used on the stator become. But it is equally well conceivable, the flow cross-section of the To vary grooves also in the rotor sets, so there too become larger in the flow direction let to the rotor-side flow channels to adapt to the increased recirculation amount. To what extent, that depends on whether a large internal circulation to improve the grinding result.
Die Erfindung wird erläutert an Hand von schematischen Zeichnungen. Dabei zeigen:The The invention will be explained with reference to schematic drawings. Showing:
Das
erfindungsgemäße Verfahren kann in einer Mahlvorrichtung
durchgeführt werden, wie sie in
Eine übliche
Mahlgarnitur hat eine große Anzahl von Mahlleisten. Das
wird durch
Die
Eine
andere Möglichkeit besteht gemäß
Ein
besonderer Vorteil dieser Lösungen liegt darin, dass bei
zunehmendem Verschleiß der Mahlgarnituren die Strömungsquerschnitte
in den einzelnen Nuten zwar kleiner werden, aber ihre Größenverhältnisse
etwa gleich bleiben. Beispiel: Wenn die Strömungsquerschnittsfläche
der Nut
Das
Verfahren kann auch so ausgestaltet werden, dass zusätzlich
zu den, insbesondere in Kombination mit den in den Ansprüchen
beschriebenen Maßnahmen der Strömungsquerschnitt
in den Nuten
Soll
das Verfahren mit einem Doppelscheibenrefiner durchgeführt
werden; dann kann gemäß
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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