NO142002B

NO142002B - PROCEDURE FOR FIBER MATERIAL TREATMENT

Info

Publication number: NO142002B
Application number: NO742628A
Authority: NO
Inventors: Per Viking Peterson
Original assignee: Sca Development Ab
Priority date: 1973-09-06
Filing date: 1974-07-18
Publication date: 1980-03-03
Also published as: US3921918A; NO742628L; FI229774A7; FR2243297A1; ATA635874A; JPS5053601A; AT333582B; FI60580B; AU475744B2; DE2442627B2; SE7312169L; FI60580C; JPS5245801B2; NO142002C; DE2442627A1; FR2243297B1; DE2442627C3; AU7141474A; BR7407049D0; SE386694B

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling This invention relates to a method for manufacturing

av mekanisk raffinert masse av fibermateriale av forskjellige slag. of mechanically refined pulp of fibrous material of various kinds.

Det er tidligere kjent at fibermateriale i forholdsvis kort It is previously known that fiber material in relatively short

tid utsettes for en oppvarming med damp til over 110°C og for et forhøyet trykk svarende til temperaturen. Trykket får deretter ekspandere til noe over atmosfæretrylk før det forvarmede fibermateriale innføres mellom raffinerings- eller slipsflatene i et skivemaleapparat. Ved hjelp av spesielle anordninger kan den under raffineringen dannede damp helt eller delvis avledes fra det sentrale rom mellom maleskivene. Også eventuell medfølgende damp fra for-varmingssonen kan også evakueres på samme måte. time is exposed to heating with steam to over 110°C and to an elevated pressure corresponding to the temperature. The pressure is then allowed to expand to slightly above atmospheric pressure before the preheated fiber material is introduced between the refining or slip surfaces in a disk grinding apparatus. With the help of special devices, the steam formed during refining can be completely or partially diverted from the central space between the grinding discs. Any accompanying steam from the pre-heating zone can also be evacuated in the same way.

Dette innebærer at man, i motsetning til tidligere systemer, har større frihet til å slipe med mindre spalter mellom maleskivene og altså med større energipåtrykk uten at det oppstår alvorlige prosessforstyrrelser. Hele defibrerings- og raffineringsprosessen til ferdig produkt kan på denne måte utføres i ett eneste trinn. Raffineringen kan også ved' fremstilling av visse massekvaliteter utføres i flere trinn, hensiktsmessig to trinn, hvorunder imid-lertid fortsatt en så stor del av den totale energimengde forbrukes i første trinn umiddelbart etter forvarmingen, at den under pro-sessen utviklede damp vil forårsake_alvorlige prosessforstyrrelser hvis den som ved tidligere konvensjonelle systemer i sin helhet skulle trenges til å passere ut gjennom spalten mellom maleskivene. This means that, in contrast to previous systems, you have greater freedom to grind with smaller gaps between the grinding discs and therefore with greater energy pressure without serious process disturbances occurring. In this way, the entire defibration and refining process to the finished product can be carried out in a single step. The refining can also be carried out in the production of certain pulp qualities in several stages, preferably two stages, during which, however, such a large part of the total amount of energy is still consumed in the first stage immediately after the pre-heating, that the steam developed during the process will cause_serious process disturbances if, as with earlier conventional systems, it were required in its entirety to pass out through the gap between the grinding disks.

I henhold til den ovenfor beskrevne fremgangsmåte står forvarmningsbeholderen ikke i direkte forbindelse med måleapparatet, og forvarmingen av fibermaterialet skjer vanligvis innenfor temperatur-intervallet 110-170°C, og trykket under forvarmingen er høyere enn det som råder umiddelbart etter forvarmerbeholderen og i det sentrale rom mellom maleskivene, mens den under raffineringen dannede damp avledes helt eller delvis fra dette rom gjennom særskilte anordninger. Det har vist seg hensiktsmessig å utføre raffineringen ved et damptrykk på 0,2-0,6 kp/cm , svarende til en temperatur på omkring 105-115°C, idet forbrukt raffineringsenergi synes å ha et minimum innenfor dette område. According to the method described above, the preheating container is not in direct connection with the measuring device, and the preheating of the fiber material usually takes place within the temperature range 110-170°C, and the pressure during preheating is higher than that which prevails immediately after the preheating container and in the central space between the grinding discs, while the steam formed during refining is diverted in whole or in part from this space through special devices. It has proven appropriate to carry out the refining at a steam pressure of 0.2-0.6 kp/cm, corresponding to a temperature of around 105-115°C, as the refining energy consumed seems to have a minimum within this range.

Tallrike fabrikkforsøk i full skala har vist at det kan fremstilles meget gode massekvaliteter også når forvarmingen av fibermaterialet skjer i den nedre del av det angitte temperatur-område, eller ca. 110-115°C. Selv om de således frembrakte mekaniske masser ikke oppnår samme høye kvalitetsnivåer som når forvarmingen skjer ved høyere temperaturer, fortrinnsvis 130°C eller høyere, er deres egenskaper likevel så gode at de er fullt aksep-table for fremstilling av et flertall papirkvaliteter. Denne ut-vikling er muliggjort ved anvendelse av stadig finere mønstre i maleflatene på de segmenter som maleskivene er forsynt med, hvorved det har vist seg mulig å utføre en større del av defibrerings-arbeidet med segmentene og med tilsvarende minskning av forbrukt energi i forvarmingsfasenJ Numerous full-scale factory tests have shown that very good pulp qualities can be produced even when the fiber material is preheated in the lower part of the specified temperature range, or approx. 110-115°C. Although the mechanical pulps thus produced do not achieve the same high quality levels as when the preheating takes place at higher temperatures, preferably 130°C or higher, their properties are still so good that they are fully acceptable for the production of a majority of paper grades. This development has been made possible by the use of increasingly finer patterns in the grinding surfaces of the segments with which the grinding discs are provided, whereby it has proven possible to carry out a greater part of the defibration work with the segments and with a corresponding reduction in the energy consumed in the pre-heating phase

En hovedhensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveie-bringe et forenklet system for fremstilling av mekaniske masser A main purpose of the present invention is to provide a simplified system for the production of mechanical masses

av høy kvalitet med bibehold av de fordeler som er knyttet til raffinering av forvarmet fibermateriale på slik måte at en stor of high quality while retaining the advantages associated with refining preheated fiber material in such a way that a large

del av den under raffineringen dannede damp kan evakueres bakover gjennom systemet fra rommet mellom maleskivene, men samtidig for energibesparelse å utnytte denne damp til forvarming av fibermaterialet. Ifølge oppfinnelsen utsettes fibermaterialet for en oppvarming med damp til 105-115°C og for et forhøyet trykk svarende til temperaturen. Temperatur og trykk bibeholdes uendret under raffineringen. Den damp som fremkommer under raffineringen, avledes fra rommet mellom maleskivene gjennom måleapparatets inn-matningsskrue eller gjennom en annen passende anordning til for--varmerbeholderen som står i direkte forbindelse med måleapparatet. Derved er det mulig om det ønskes, å forbruke hele den for proses-sen nødvendige energimengde i ett eneste trinn uten at det oppstår prosessforstyrrelse. I motsetning til tidligere konvensjonelle systemer utnyttes den av måleapparatet frembrakte damp på denne måte for oppvarming av fibermaterialet. Det er således ikke nød-vendig å tilføre systemet damp fremstilt på annen måte, hvorved en betydelig energibesparelse kan bli oppnådd, sammenlignet med tidligere systemer. Måleapparatet produserer mer damp enn det som utnyttes for oppvarming av fibermaterialet, og overskuddet bort-føres fra forvarmerbeholderen gjennom en trykkreguleringsventil. part of the steam formed during refining can be evacuated backwards through the system from the space between the grinding discs, but at the same time, for energy saving, this steam can be used to preheat the fiber material. According to the invention, the fiber material is subjected to heating with steam to 105-115°C and to an elevated pressure corresponding to the temperature. Temperature and pressure are maintained unchanged during refining. The steam produced during the refining is diverted from the space between the grinding discs through the measuring device's feed screw or through another suitable device to the pre-heater container which is in direct connection with the measuring device. Thereby, it is possible, if desired, to consume the entire amount of energy required for the process in a single step without process disruption occurring. In contrast to previous conventional systems, the steam produced by the measuring device is utilized in this way for heating the fiber material. It is thus not necessary to supply the system with steam produced in another way, whereby a significant energy saving can be achieved, compared to previous systems. The measuring device produces more steam than is used for heating the fiber material, and the surplus is removed from the preheater container through a pressure regulating valve.

De energibesparelser som muliggjøres på denne måte, tilsvarer ca. 150-300 kwh/tonn produsert mekanisk masse eller 10-20$ av den totale raffineringsenergi. Raffineringen kan om ønskes, utføres med trykkløst eller åpent hus rundt maleskivene. The energy savings made possible in this way correspond to approx. 150-300 kwh/tonne produced mechanical pulp or 10-20$ of the total refining energy. If desired, the refining can be carried out with a depressurized or open house around the grinding discs.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, som viser en anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing, which shows a device for carrying out the method according to the invention.

Den på figuren viste utførelsesform omfatter en roterende cellemater 1 som mater fibermaterialet inn i en forvarmerbeholder 2. Fibermaterialet som har høy konsentrasjon, doseres i riktig mengde av en doseringsanordning (ikke vist) som befinner seg foran cellemateren 1. Gjennom forvarmer beholderen 2 føres fibermaterialet frem av en skrue 3 med slik hastighet at oppholdstiden blir den til-siktede, nemlig J-3 minutter, hensiktsmessig \-\\ minutt. Skruen 3 er i dette øyemed forsynt med en innretning for variabel drift. Etter å ha passert gjennom forvarmerbeholderen 2, får det oppvarmede . fibermateriale falle fritt gjennom en sjakt H avpasset etter lokale forhold, og har vanligvis form av et rør som er trukket gjennom en dampfraskiller 5 montert på en åpning 6 i måleapparatets innmatningsanordning 7 som i den viste utførelsesform dannes av en skrått-stilt dobbeltskrue. Andre typer innmatningsanordning kan fore-komme , så som en eller to atskilte, horisontale innmatningsskruer. Sjakten 4 munner ut i passende avstand fra åpningen 6 til innmatningsskruene, slik at flisen uhindret kan falle inn i innmatningsskruene 8, som mater fibermaterialet inn mellom måleapparatets maleskiver 11, 12 forsynt med slipe- eller raffineringsflater 9, The embodiment shown in the figure comprises a rotating cell feeder 1 which feeds the fiber material into a preheater container 2. The fiber material, which has a high concentration, is dosed in the correct amount by a dosing device (not shown) which is located in front of the cell feeder 1. Through the preheater container 2, the fiber material is fed forward of a screw 3 at such a speed that the residence time is the intended one, namely J-3 minutes, suitably \-\\ minutes. For this purpose, the screw 3 is provided with a device for variable operation. After passing through the preheater container 2, the heated . fiber material fall freely through a chute H adapted to local conditions, and usually takes the form of a tube which is drawn through a vapor separator 5 mounted on an opening 6 in the measuring device's feeding device 7 which in the embodiment shown is formed by an inclined double screw. Other types of feeding device may occur, such as one or two separate, horizontal feeding screws. The shaft 4 opens at a suitable distance from the opening 6 to the feed screws, so that the chip can fall unhindered into the feed screws 8, which feed the fiber material between the measuring device's grinding discs 11, 12 provided with grinding or refining surfaces 9,

10, gjennom innmatningsåpningen 13 i den ene roterende skive 12. Innmatningsskruene 8 drives med så høyt omdreiningstall at de bare er delvis fylt.Derved blir det mulig for den større del av den damp som dannes under raffineringsprosessen, å unnvike bakover gjennom systemet fra raffineringssonen og det sentrale rom mellom maleskivene ut gjennom innmatningsåpningene 13 og gjennom de bare delvis fylte innmatningsskruer 8 ut i dampavskilleren 5. Ved at sjakten h for flistransporten er trukket ned nærmere åpningen 6 til innmatningsskruene 8, kan størstedelen av den damp som kommer fra måleapparatet,transporteres gjennom en separat ledning 14 til forvarmerbeholderen 2 og utnyttes for oppvarmning av fibermaterialet til 105-115°C. Bare en del av dampen vil således bli transportert gjennom sjakten 4, hvorved fibermaterialet faller ned gjennom denne sjakt uten å forstyrres av større dampmengder som strømmer i motsatt retning. Den damp som avledes fra måleapparatet, utgjør den ene varmekilde for oppvarming av fibermaterialet,og ekstra damp behøver derved ikke tilsettes. Dampen strømmer under oppvarming av fibermaterialet gjennom forvarmerbeholderen 2 i motsatt retning mot fibermaterialet,og overskuddet av damp evakueres gjennom led-ningen 15 og reguleringsventilen 16 som befinner seg i den ende av forvarmerbeholderen hvor fibermaterialet mates inn. Med reguleringsventilen 16 reguleres trykk og temperatur til ønsket nivå 10, through the feed opening 13 in the one rotating disc 12. The feed screws 8 are driven at such a high speed that they are only partially filled. This makes it possible for the greater part of the steam formed during the refining process to escape backwards through the system from the refining zone and the central space between the grinding discs out through the feed openings 13 and through the only partially filled feed screws 8 into the steam separator 5. As the shaft h for the chip transport is pulled down closer to the opening 6 to the feed screws 8, the majority of the steam coming from the measuring device can be transported through a separate line 14 to the preheater container 2 and is used for heating the fiber material to 105-115°C. Only part of the steam will thus be transported through the shaft 4, whereby the fiber material falls down through this shaft without being disturbed by larger amounts of steam flowing in the opposite direction. The steam that is diverted from the measuring device constitutes the only heat source for heating the fiber material, and additional steam does not thereby need to be added. During heating of the fiber material, the steam flows through the preheater container 2 in the opposite direction to the fiber material, and the excess steam is evacuated through the line 15 and the control valve 16 which is located at the end of the preheater container where the fiber material is fed in. With the control valve 16, pressure and temperature are regulated to the desired level

i hele systemet, slik det fremgår av ovenstående. throughout the system, as can be seen from the above.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til den viste utførelsesform, men kan varieres innenfor rammen av følgende patentkrav. F.eks. The invention is not limited to the embodiment shown, but can be varied within the scope of the following patent claims. E.g.

kan male- eller raffineringsapparatet være av enkeltskivetypen, hvorved fibermaterialet på tilsvarende måte mates inn gjennom den faste skiven. the grinding or refining apparatus can be of the single-disc type, whereby the fiber material is similarly fed in through the fixed disc.

Claims

1. Method for processing fiber material, during which the fiber material is first preheated with steam in a preheater container with overpressure and then fed into a disk grinding apparatus and refined during passage downwards through the gap between the measuring apparatus's grinding disks, characterized in that the preheating steam consists of a part of the steam developed during the refining, which is caused to flow backwards towards the feed of the material and/back to the preheater container under pressure to preheat the material under pressure to a temperature of 105-115°C and that the remaining part of the steam in the measuring device together with the fiber material is allowed to pass out through the grinding gap to a housing that surrounds the grinding discs, in which housing atmospheric pressure is maintained, and that the refining is carried out in a single step in which the entire amount of energy required for the refining process is consumed.

2. Method according to claim 1, characterized in that excess steam is evacuated from the preheater container (2) through a valve (16) for regulating the pressure.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the fiber material is allowed to fall freely through a shaft (4) from the preheater container (2) into a feeder (8) for feeding the fiber material into the measuring device, while the steam is separated and led in a separate wire (14) past the shaft (4).