DE2442627C3 - Verfahren zum Verarbeiten von Fasermaterial und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von Fasermaterial gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Es ist bereits vorgeschlagen worden (DE-OS 23 65 932), Fasermaterial zum Aufschließen relativ kurzzeitig mit Hilfe von Wasserdampf auf eine Temperatur über 110° C zu erwärmen, und einem entsprechend der Temperatur höheren Druck auszusetzen. Bevor dabei das Faserniaterial dem Scheibenrefiner zugeführt wird, wird der Druck auf etwas über dem Atmosphärendruck vermindert Bei diesem bekannten Verfahren wird der sich während des Raffinierens entwickelte Wasserdampf aus dem Spalt

ίο zwischen den Mahlscheiben abgeleitet Dadurch wird es möglich, einen örtlichen Oberdruck zwischen den Mahlscheiben zu vermeiden und dadurch einen engeren Mahlspalt als bei anderen Verfahren einzustellen, wobei trotz der höheren Energiezufuhr und einer stärkeren Wärmeentwicklung keine wesentlichen Störungen auftreten können. Dadurch wird es möglich, den gesamten Zerfaserungs- und Raffiniervorgang in einem einzigen Durchgang durchzuführen. Jedoch erfordert dieses Verfahren einen relativ hohen Energieaufwand, da die für das Vorwärmen erforderliche Wärmeenergie gesondert aufgebracht werden muß, und der Refiner durch den engen Mahlspalt einen höheren Energiebedarf hat

Es ist auch ein Verfahren bekannt (DE-AS 10 51 624), bei dem im Mahlspalt zwischen den Scheiben entwickelter Dampf in die Vorwärmzone zurückgeführt wird. Dabei wird jedoch der zusammen mit dem aufgeschlossenen Mahlgut aus dem Mahlspalt unter atmosphärischen Druck austretende Dampf vom Mahlgut getrennt und zur Einlaufseite der Vorwärmzone zurückgeführt. Auch bei diesem bekannten Verfahren wird nicht wie gemäß der Erfindung die gesamte für die Vorwärmung erforderliche Wärmeenergie durch den Mahlvorgang erzeugt und ausschließlich der während des Mahlvorgangs durch die Energieumsetzung erzeugte Dampf durch ein sich von selbst einstellendes Druckgefälle zur Vorwärmung zurückgeführt.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, das Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß bei einer wesentlichen Reduzierung der erforderlichen Energie ein Faserstoff mit gleich hoher Qualität wie bei bekannten Verfahren erzeugt wird.
Dies wird beim Verfahren gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale erreicht.

Gemäß der Erfindung wird also die sich durch die Zerfaserung im Mahlspalt entwickelnde Wärmeenergie vollständig ausgenutzt, ohne daß dadurch das Raffinierverfahren nachteilig beeinflußt würde. Dabei hat sich gezeigt, daß das Fasermaterial mit dem aus dem Mahlspalt abgeführten Wasserdampf beim Vorwärmen auf Temperaturen zwischen 105 und 115° C erwärmt und dabei einem entsprechend höheren Druck ausgesetzt werden kann. Dadurch erfolgt eine ausreichende Aufschließung des Materials vor dem Refinen. Es wird gemäß der Erfindung daher keine zusätzliche Wärme für das Aufschließen des Materials im Vorwärmbereich erforderlich.

Die Steuerung des Vorwärm- und Raffiniervorgangs kann durch entsprechende Einstellung einmal des Mahlspaltes zur Erzeugung der für das Vorwärmen erforderlichen Energiemenge, und zum anderen des Abströmwiderstandes für den Dampf durch das bzw. aus dem Fasermaterial erfolgen. Dieser Widerstand kann durch ein am Ende des Durchströmweges des Wasserdampfes durch das Material angeordnetes Steuerventil sehr genau so eingestellt werden, daß

Druck und Temperatur konstant gehalten werden.

Eine vorzugsweise Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist in den weiteren Ansprüchen gekennzeichnet

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erreichte Energieeinsparung entspricht etwa 10—20% der gesamten Raffinierenergie.

Der erfindungsgemäße Raffiniervorgang kann auch durchgeführt werden, wenn das die Mahlscheiben umgebende Gehäuse offen ist, ohne daß dadurch eine Belastung cer umgebenden Atmosphäre durch austretenden Dampf erfolgt

Es ist zwar ein Verfahren zum Herstellen von Holzmehl bekannt (DE-An C10 046 lb/38i), bei welchem das Ausgangsmaterial, wie Sägespäne, Hobelspäne oder zerkleinerte Holzabfälle in feuchtem Zustand der Mühle zugeführt werden. Dabei erfolgt jedoch keine wesentliche Aufschließung des Materials vor dem Zuführen in einen Scheibenmahlapparat, sondern es wird lediglich beim Zerkleinern die im Holz befindliche Feuchtigkeit in Dampf umgewandelt, von dem ein Teil entgegengesetzt der Zuführrichtung des Mahlgutes am Einlauf aus der Mahlvorrichtung austritt, wodurch eine gewisse zusätzliche Aufschließung erfolgt Bei diesem bekannten Verfahren kann zwar durch das Zuführen von etwas feuchtem Material und die dabei im Refiner einsetzende Dampfentwicklung sowie gegebenenfalls durch eine gewisse Vorwärmung durch den entgegen dem zugeführten Ausgangsholz abströmenden Dampf, der Leistungsbedarf etwas herabgesetzt, das Mahlgut etwas schneller vermählen und ein höherer Feinheitsgrad erzielt werden, jedoch ist eine weitergehende Aufschließung des Fasermaterials vor dem Zuführen in den Refiner nicht vorgesehen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert

Die Zeichnung zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die dargestellte Ausführungsform enthält einen Drehflügelförderer 1 zum dosierten Zufördern des Fasermaterials in einen Vorwärmkessel 2. In diesem wird das Fasermaterial mit Hilfe einer einstellbaren Förderschnecke 3 mit einer gewünschten Geschwindigkeit, z.B. '/2 bis 3 Minuten, vorzugsweise >/2 bis !'/2 Minuten durch den Vorwärmkessel 2 gefördert. Das darin vorgewärmte Fasermaterial kann nach seinem Durchgang durch den Kessel 2 frei durch einen den örtlichen Gegebenheiten angepaßten, normalerweise rohrförmigen Schacht 4 fallen, der in einen Abscheider 5 geführt ist, der an der Zuführöffnung 6 eines Zuförderers 7 des Refiners angebracht ist, der bei der dargestellten Ausführungsform eine geneigte Doppelschnecke 8 ist Es kann auch eine andere Zufördereinrichtung, beispielsweise eine oder zwei getrennte, horizontale Förderschnecken verwandt werden. Der Schacht 4 mündet in einem solchen Abstand von der Zuführöffnung 6 zu den Förderschnecken, daß die Faserteilchen ungestört in die Förderschnecken 8 fallen können, die das Fasermaterial zwischen die Mahlscheiben 11 und 12 des Refiners durch eine Eintragöffnung 13 in der Scheibe 12 fördern. Die Scheiben 11 und 12 haben Raffinierflächen 9 und 10. Die Förderschnecken 8 arbeiten mit einer so hohen Drehzahl, daß sie nur teilweise gefüllt sind. Es ist dadurch möglich, daß der größere Teil des während des Raffiniervorgangs gebildeten Wasserdampfs vom Mahispalt durch die Eintragsöffnung 13 und den nur teilweise gefüllten Zuförderer 7 durch die Anlage nach hinten in den Wasserdamplabscheider 5 entweicht. Der Schacht 4 für die Zuförderung der Faserteilchen ist nur in die Nähe der Zuführöffnung 6 für die Förderschnecken 8 geführt, so daß der größte Teil des vom Refiner kommenden Wasserdampfes durch eine getrennte Leitung 14 zum Vorwärmkessel 2 geleitet und dort zum Vorwärmen des Fasermaterials auf eine Temperatur zwischen 105 und 115°C verwandt werden kann. Auf diese Weise wird nur ein Teil des Wasserdampfes durch den Schacht 4 geleitet, so daß das Fasermaterial durch den Schacht nach unten fällt, ohne daß es durch entgegenströmende größere Dampfmengen aufgewirbelt wird. Der vom Refiner gelieferte Wasserdampf ist die einzige Wärmequelle zum Erwärmen des Fasermaterials, ein Zusatz von weiterem Wasserdampf ist nicht erforderlich. Der Wasserdampf strömt durch den Vorwärmkessel 2 im Gegenstrom zu dem Fasermaterial, wobei dieses

erwärmt wird, und der Überschußdampf wird durch eine Leitung 15 mit Steuerventil 16 am Zuführende des Vorwärmkessels abgeleitet. Mit Hilfe des Steuerventils 16 werden Druck und Temperatur in der gesamten Anlage auf die gewünschten Werte eingestellt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann natürlich auch mit anderen Refinervorrichtungen durchgeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verarbeiten von Fasermaterial zu mechanisch aufgeschlossenem Faserstoff für die Papierherstellung, bei dem das Fasermaterial in einem Vorwärmbereich mittels Wasserdampf bei Überdruck vorgewärmt, dann einem Scheibenrefiner zugeleitet und ein Teil des beim Rennen zwischen den Mahlscheiben gebildeten Dampfes zur Vorwärmung rückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

— der zum Vorwärmen des Fasermaterials rückgeführte Anteil des beim Refinen gebildeten Dampfes aus dem Raum zwischen den Mahlscheiben entgegen dem zugeführten Material rückgeieitet wird,

— das Fasermaterial dem Scheibenrefiner so aufgelockert zugeführt wird, daß es dem entgegengesetzt gerichteten Dampfstrom keinen wesentlichen Widerstand entgegensetzt,

— der rückgeführte Dampf im Bereich der Zuführseite des Refiners von dem durchlaufenden Fasermaterial getrennt und in den Vorwärmer geleitet wird,

— der Refiner so gefahren wird, daß der Wärmebedarf für das Vorwärmen durch den rückgeleiteten Wasserdampf gedeckt wird,

— und die Temperatur des Dampfes durch Einstellen des Drucks im Bearbeitungsraum auf einem Wert zwischen 105 und 115° C gehalten wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Vorwärmer und einer vertikal durch Schwerkraft von dem Vorwärmer beschickten Zuförderer für den Scheibenrefiner gekennzeichnet durch

— einen Schacht (4), der den Vorwärmkessel (2) mit dem Zuförderer (8) für den Scheibenrefiner (9-13) verbindet,

— einen zwischen dem Ablauf des Schachtes (4) und der Zuführöffnung (6) für den Zuförderer (8) angeordneten Abscheider (5) zum Abscheiden des rückgeführten Wasserdampfes von dem Fasermaterial,

— eine Verbindungsleitung (14) zwischen Dampfaustritt des Abscheiders (5) und dem Abgabeende des Vorwärmkessels (2),

— eine Dosiereinrichtung (1) zum Zumessen der der Anlage zugeführten Menge an Fasermaterial, und

— ein Steuerventil (16) zur Steuerung des in der Anlage herrschenden Druckgefälles.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, mit Gegenstromführung des Dampfes im Vorwärmer, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (16) im Bereich der Zuführseite des Vorwärmkessels (2) vorgesehen ist.