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造紙打漿過程中，漿料在磨區(qū)受力具有復(fù)雜性和多變性，打漿理論頗有爭議，對于磨漿機(jī)打漿機(jī)理目前主要也是由假說支撐，打漿相關(guān)研究文獻(xiàn)主要集中于打漿濃度、設(shè)備對比、磨片選型和“有效緣角載荷”等方面的闡述，對如何控制打漿過程和優(yōu)化打漿方式較少涉及。民通華瑞紙業(yè)與南通華嚴(yán)磨片研究中心協(xié)作，在PM9生產(chǎn)線開展的磨片和打漿方式優(yōu)化實(shí)踐取得了良好成效。
PM9生產(chǎn)線以化學(xué)針葉木漿和化機(jī)漿為主要原料，硫酸鹽針葉木漿、針葉木化機(jī)漿和楊木化機(jī)漿分別打漿，因磨片嚙合狀波浪形磨損，且易損壞，長期以低負(fù)荷運(yùn)行，難以一次達(dá)到既定叩后指標(biāo)，只能采用循環(huán)打漿方式。
循環(huán)打漿方式往往是在打漿設(shè)備能力不足情況下采取的一種方法，經(jīng)磨漿機(jī)打半漿進(jìn)入漿池，再循環(huán)泵送至磨漿機(jī)打漿，直至達(dá)到既定的合格指標(biāo)，這種循環(huán)打漿方式可以解決打漿設(shè)備不足的問題，但是循環(huán)打漿的過程造成紙漿不均勻，部分紙漿過度打漿，還有部分紙漿打漿不充分，影響紙機(jī)抄造和成紙勻度等指標(biāo)。[1-4] 南通華嚴(yán)磨片研究中心與民通華瑞紙業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)共同研究分析，認(rèn)為PM9生產(chǎn)線打漿系統(tǒng)與設(shè)備配置較高，完全具備一次成漿的硬件條件，不需要再循環(huán)打漿。因此，針對每個(gè)漿種和工藝特點(diǎn)，進(jìn)行了磨片齒型優(yōu)選和打漿工藝的優(yōu)化。
2.1 硫酸鹽針葉木漿打漿優(yōu)化
硫酸鹽針葉木漿NBKP打漿系統(tǒng)，采用1臺(tái)ZM460錐形磨漿機(jī)→2臺(tái)DD600雙圓盤磨漿機(jī)串聯(lián)打漿，因?yàn)樵�配磨片進(jìn)刀時(shí)容易損壞、磨損不均勻，磨片經(jīng)常出現(xiàn)斷齒及鋸齒狀、波浪形劇烈磨損，所以設(shè)定的有效打漿功率較低，難以一次成漿，需長時(shí)間循環(huán)打漿以達(dá)到既定的打漿度和濕重指標(biāo)，導(dǎo)致打漿電耗高，且影響打漿勻度、打漿效率和穩(wěn)定性。
根據(jù)PM9生產(chǎn)線NBKP打漿工藝指標(biāo)和硬件條件，充分考慮用漿量、打漿時(shí)間、設(shè)備動(dòng)力配置及管線分布等方面因素，配給DD600-E15型和DD600-L3型多元合金磨片安裝于兩臺(tái)DD600雙盤磨，處理針葉木漿，帶漿檔磨片齒型，杜絕生漿泵出，且有助于打漿勻度和打漿度提升，此磨片齒型打漿面積大，打漿度上升較快，分絲帚化效果良好;經(jīng)過車間現(xiàn)場調(diào)試后，關(guān)停一臺(tái)錐形磨漿機(jī)(250kw/h)，僅開兩臺(tái)DD600雙盤磨漿機(jī)，濃度4.2%，不需要循環(huán)打漿即可一次成漿，達(dá)到既定叩后指標(biāo)(打漿度42±1 ºSR，濕重10±0.5g)，減少了一臺(tái)磨漿機(jī)電耗;多元合金磨片整個(gè)使用周期經(jīng)定期觀察，磨損均勻、平整，打漿電流穩(wěn)定，磨片下機(jī)時(shí)未出現(xiàn)意外斷齒現(xiàn)象。
表1：針葉木漿打漿優(yōu)化前后參數(shù)對比
磨片改型前/后
打漿優(yōu)化前（開啟3臺(tái)磨漿機(jī)）
打漿優(yōu)化后（開啟2臺(tái)磨漿機(jī)）
打漿方式
循環(huán)打漿
一次成漿
打漿濃度 %
4.0
4.2
打漿總負(fù)荷kw/h
480
380
叩后打漿度0SR
42±2
42±1
叩后濕重g
11±1
10±0.5
2.2 針葉化機(jī)漿打漿優(yōu)化
PM9針葉木化機(jī)漿打漿系統(tǒng)，使用DD600雙盤磨→DD600雙盤磨→DD600雙盤磨,3臺(tái)盤磨串聯(lián)打漿。優(yōu)化前磨片也存在斷齒及鋸齒狀、波浪形劇烈磨損現(xiàn)象，循環(huán)打漿,打漿電耗高。優(yōu)化后配給DD600-E15型和DD600-L3型多元合金磨片安裝于3臺(tái)DD600雙盤磨，僅需開兩臺(tái)DD600雙盤磨漿機(jī)，不需要循環(huán)打漿即可一次成漿，達(dá)到既定叩后指標(biāo);生產(chǎn)高定量紙張時(shí)，僅需開1臺(tái)磨漿機(jī)就可以達(dá)到既定指標(biāo)，節(jié)省了大量電耗成本。
表2：化機(jī)漿打漿優(yōu)化前后參數(shù)對比
磨片改型前/后
打漿優(yōu)化前（開啟3臺(tái)磨漿機(jī)）
打漿優(yōu)化后（開啟1-2臺(tái)磨漿機(jī)）
打漿方式
循環(huán)打漿
一次成漿
打漿濃度 %
4.5
4.5
打漿總負(fù)荷kw/h
480
190-380
NBKP打漿系統(tǒng)關(guān)停1臺(tái)錐形磨漿機(jī)這一項(xiàng)節(jié)電效果很明顯，針葉化機(jī)漿打漿系統(tǒng)從開啟3臺(tái)盤磨降到只用1-2臺(tái)盤磨，節(jié)省了大量電耗，按照低定量紙種打漿總負(fù)荷降低100 kw/h(高定量紙種節(jié)電數(shù)值更大)，每天打漿16小時(shí)， 300天運(yùn)行計(jì)算，峰、平、谷平均電價(jià)0.5元統(tǒng)計(jì)，全年至少可節(jié)省36萬元電耗成本，節(jié)電計(jì)算式如下:
100kw/h×16h×300d×0.5元÷10000=24(萬元/年)
2.3 楊木化機(jī)漿打漿優(yōu)化
楊木化機(jī)漿打漿系統(tǒng)，使用DD550雙盤磨→DD550雙盤磨，兩臺(tái)雙盤磨串聯(lián)打漿。原來使用D型和G型磨片，也是因?yàn)榧訅哼M(jìn)刀時(shí)經(jīng)常打壞磨片，并出現(xiàn)嚴(yán)重的嚙合狀磨損，打漿電流波動(dòng)大，無法一次成漿達(dá)到既定打漿指標(biāo);優(yōu)化后使用DD550-L3型多元合金磨片，可以提高雙盤磨有效使用負(fù)載，不經(jīng)循環(huán)打漿，一次即可達(dá)到36-42ºSR，降低打漿空載功率所占比例;多元合金磨片整個(gè)使用周期磨損均勻平緩，解決了斷齒和嚙合狀磨損問題。

3 優(yōu)化前后的情況對比
打漿方式的差異或磨片選型不同會(huì)帶來不同的打漿指標(biāo)和纖維性質(zhì)，也會(huì)影響不同紙機(jī)的抄造適配性。打漿優(yōu)化包括流體設(shè)備選型、管線布置、打漿設(shè)備啟用數(shù)量、串并聯(lián)形式、磨片選型、打漿方式等，打漿方式的優(yōu)化包括打漿濃度、功率分配、壓力控制、流量控制、溫度控制等，打漿在紙廠電耗所占比例很高，但是因?yàn)榇驖{過程在整個(gè)紙廠流程中所占比例較小，裝備形式相對簡單，使管理者常常忽略打漿工段的作業(yè)流程細(xì)化和優(yōu)化，導(dǎo)致打漿電耗高、打漿指標(biāo)不穩(wěn)定和成紙品質(zhì)波動(dòng)。
民通華瑞紙業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)從管理細(xì)節(jié)入手，強(qiáng)化過程控制的優(yōu)化，改循環(huán)打漿為一次成漿，使打漿質(zhì)量得到改善，最直觀的收益是打漿電耗下降，紙機(jī)車速提高而紙機(jī)斷紙次數(shù)卻得以減少，成紙品質(zhì)也得到進(jìn)一步提升和穩(wěn)定，以下表格作簡單表述：(見表3)
表3：循環(huán)打漿優(yōu)化為一次成漿前后成紙指標(biāo)對比
打漿優(yōu)化前/后
打漿優(yōu)化前
打漿優(yōu)化后
定量 g/㎡
57
57
厚度 um
106
105
平滑度 S
7.35
8.05
透氣度 ml/min
1200
900
裂斷長（縱向） m
2900
3150
表面強(qiáng)度蠟棒值 A
12
12
紙機(jī)車速 m/min
290
295
斷紙次數(shù) 次/D
1-2
0-1
以上表格數(shù)據(jù)對比可見，循環(huán)打漿優(yōu)化為一次成漿后，因?yàn)槔w維帚化率的改善使成紙緊度提高，物理強(qiáng)度指標(biāo)上升，PM9生產(chǎn)線紙機(jī)斷紙次數(shù)也明顯減少。
4 總結(jié)
通過輕型紙生產(chǎn)線打漿系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化、磨片齒型優(yōu)選，打漿方式由循環(huán)打漿優(yōu)化為一次成漿的優(yōu)化實(shí)踐，對打漿指標(biāo)、成紙物理指標(biāo)、紙機(jī)穩(wěn)定性、打漿電耗等方面的分析，對磨片優(yōu)選和打漿方式優(yōu)化前后數(shù)據(jù)對比，充分證實(shí)了一次成漿的打漿方式在造紙工業(yè)生產(chǎn)中能夠提高成紙品質(zhì)、降低打漿電耗，并能夠減少斷紙，提高紙機(jī)的穩(wěn)定性。