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造纸机械

造纸机械是包括原料准备、制浆、造纸、直到制成卷筒或平张成品,以及加工纸和纸板的机械。

纸是中国古代四大发明之一。早在公元105年,蔡伦就总结了西汉以来用麻质纤维造纸的经验,改进了造纸术,采用树皮、麻头、破布、旧渔网等为原料造纸。

造纸术后来传入欧洲。到18世纪初出现了荷兰式打浆机,改变了捣捶成浆的工艺,这是造纸过程走向机械化的重要一步;1798年法国人罗贝特取得手摇无端网造纸机的专利,后经英国人福郡尼尔兄弟资助,1803年英国技师唐金经改进制成能连续形成纸张的长网造纸机,并于1805年成功造出纸张;1809年英国人迪金森试制成功圆网造纸机。

在备料制浆方面,1839年德国的皮特开始用蒸煮锅蒸煮破旧棉布制浆;1843年德国的克勒尔发明剥离木材纤维的磨木法制浆,并经弗尔特尔费时十年改进而获得成功;1851年英国的伯格斯和美国的瓦特发明烧碱法木材制浆;1857年美国的蒂尔曼发明亚硫酸盐木材制浆技术;1884年德国化学家达尔又发明硫酸盐木材制浆技术。这些发明开辟了以木材作为造纸主要原料的道路,到了20世纪初期,造纸机械已成为大型高产的产业机械。

二十世纪50年代以后,造纸机械又有许多发展和创新。如在备料制浆设备方面,出现了立式连续蒸煮器、置换洗涤器、热磨机、新型压力筛和除渣器等;在造纸机方面出现了新型流浆箱、夹网、复合压榨、聚脂成型网等。

60年代以后,直流电动机的可控硅稳速调速系统开始广泛应用于造纸机,电子技术用于检测、控制和记录造纸过程的参数,如机器的速度,物料的浓度、温度、流量,纸幅的干度、定量、厚度、紧度和强度等。到了80年代,大型的立式连续蒸煮器能日产纸浆1350吨;造纸机的门幅可达10米,车速在1000米/分以上,日产量超过500吨。

按制浆造纸的工艺流程,造纸机械可以分为备料制浆设备、造纸机和整饰加工机械三大类。

是造纸原料在蒸煮或磨浆前,按蒸煮或磨浆工艺要求进行预处理和加工的设备,分为非木材纤维备料设备和木材纤维备料设备。前者有切草机、切苇机和甘蔗除髓机等,后者有剥皮机、削片机等。

削片机是将生产木浆所需的原木削成一定规格的木片的机器,分为盘式和鼓式两类;蒸煮器是将造纸原料中的木素溶于蒸煮液,使造纸原料分离为纤维的设备,分为间歇式和连续式两类;磨木机是生产磨木浆的设备,按生产方式可分为间歇式和连续式两类,按原木的加压方式又可分为水力加压式和机械加压式两类;

是将植物原料分离成纤维过程所用的设备。制浆方法可分为化学法、机械法和化学机械法,相应制浆设备包括蒸煮器、磨木机、热磨机、洗浆机、漂浆机、打浆机和废液回收设备等。

将木材切片经蒸汽预热后,再在高压状态磨解的浆料称为热木片磨木浆,制造热木片磨木浆的机器就是热磨机,热磨机耗电量很大,所以充分利用磨浆过程中的热能是热磨机的关键问题;洗浆机是将蒸煮后的纸浆与黑液分离的机械设备,按黑液提取率分,有高浓度和低浓度提取两大类。

纸浆漂白的目的是除去蒸煮后浆料内残留的木质素和色素,提高浆料的白度,使纸浆具有洁白的色泽。漂浆机是普遍应用的一种漂白设备,它由漂浆池螺旋推进器、洗鼓等部件组成。浆料和漂白剂放在池中并不断加入洗涤水,借助螺旋推进器的作用在池中循环流动,完成混合和化学反应的过程。带有漂白生成物和残余漂液的水通过洗鼓内腔排出,使得到洁白的纸浆。

是使纸浆形成纸幅的分部联动的全套设备,包括流浆箱、网部、压榨部、烘干部、压光机、卷纸机,以及传动部等主机和汽、水、真空、润滑、热回收等辅助系统。形成湿纸幅的网部是造纸机的核心,所以造纸机按网部的结构又可分为长网造纸机,夹网造纸机和圆网造纸机。

流浆箱是把适当浓度的浆料通过布浆器、整流装置、堰池、堰板喷口等部件均匀稳定地送到网上的设备,又称网前箱;浆料从流浆箱喷射到铜网上之后,在网部上形成湿纸页并进行脱水;之后是压榨,即用机械方法挤出由网部出来的湿纸页的水分,提高纸页的干度,同时改善纸页的表面性质,消除网痕和增加平滑度、紧度和强度;然后进入烘干部,使经过压榨后的湿纸页进一步脱水,使纸页收缩,纤维结合紧密和增加强度。

由烘干部出来的纸页经压光机压光后,可以提高纸页的平滑度、光泽度和紧度,使纸页全幅厚度一致,并减少透气度;最后由卷纸机将纸幅卷成纸卷,即完成了造纸的主要过程。为适应以后不同的需要,在造纸车间卷纸机后还设有超级压光机、复卷机、切纸机等。

造纸工业会消耗大量的原料、水、电和化工药品,并产生大量的废水和废渣。因此造纸机械的未来将向使用广泛的造纸原料,减少造纸过程的材料和能源消耗、减少环境污染等方面发展。

中国较大的造纸机械制造基地分布

主要分布在山东、河南、江西、陕西、四川、辽宁等省份。

造纸行业受其工艺决定设备集群及单体较为庞大,且连续化、自动化程度较高。因此,一旦损坏往往影响巨大,众多企业为尽可能避免重大问题及不可控问题出现而带来的损失,机制设计不断改变和完善,如定检、点检等,很大程度上得到了控制。

在此基础上,先进的设备检测手段发挥了其重要的作用。成功的故障诊断,尤其是能适度提前报告出故障的诊断,将产生明显的效益。这种效益在特殊的情况下是极为可观的。其次,故障诊断技术对设备维修可以产生巨大的辅助作用。它不但可以大大节省人力资源,还改变了维修方式以先进的状态维修方式逐步取代计划维修方式,甚至对库存备件的管理方式都将产生积极的影响。因此,美国美嘉华国际公司在与用户合作平台基础上不断整合和完善现有资源和手段,真正实现帮助用户控制成本、提高综合效益的目的。

受生产工艺及设备运行规律的影响,突发性问题时有发生且难以控制。因此,事后的及时维修将对减少损失起到至关重要的作用。同时,由于企业在自动化、高速化设备方面的投资不断升级,单位产品的生产成本不断降低,但设备维护方面的费用却在不断增加。众多企业往往注重制造成本的降低而忽视了通常情况下占生产成本5%~15%的维护费用。同时,许多企业往往在寻求降低维修费用的途径时,仅仅关注了不可预测和不可控制的突发故障,而忽略了整个设备运转系统中的常规问题,恰恰常规易耗问题的有效控制不仅能够降低大量的维护费用,而且可以较大的改善生产设备的效率,减少重大问题出现的几率,实现设备效率及成本控制最大化。美嘉华国际拥有全球性的技术、产品及其他相关资源的整合平台,二十一世纪在这个平台上我们拥有:设备检测、设备维修、节能、环保等系列技术和产品。这些技术和产品在帮助用户实现节能降耗、环境保护、成本控制等资源优化方面发挥了重要作用,帮助他们取得了数以亿计的经济效益和显著的社会效益。

造纸机械的工作环境是潮湿和高温,某些设备还伴有冲击负荷,因而在润滑剂的选择上主要考虑其抗乳化性、耐水性、耐热氧化安定性及耐负荷性能。造纸机械上的润滑点在原则上都是封闭的。造纸机湿段即流浆箱至压榨部的各轴承都是用密封的轴承壳以防水浸入和润滑脂溢出造成交叉污染。造纸机干段则因作业运行时的温度较高而采用中心润滑站以压力输送润滑油到各处轴承进行润滑和散热。湿端的润滑脂润滑点多采用定期人工巡视检查注、换润滑脂的办法,故润滑系统往往指干段的中心润滑站及全部输、供油管道及注油装置。

造纸机干段的润滑站通常在标准通用型号中选用,最好能在滤油能力方面及油温控制能力方面较强者为佳,如有磁滤器及恒温控制则更适宜。润滑站的输油量通常应按各润滑点散热需要来计算。

造纸机干段各密闭轴承壳的供油多采用可调注油器,它也被称为滴油阀,它使供入轴承的油适量而持续。这种注油器对于以手动调节油量的系统是十分适用可靠的。

在新型高速宽幅造纸机上,湿段的主要轴承也用中心润滑站进行集中自动强制润滑。在这种系统中,造纸机的湿、干两段各设有中心润滑站,但统一地由自动控制系统进行管理操纵。其各润滑点注油量的控制由借微型电动机带动的小型计量泵来实现,自控系统借电子计算机或其他软件调控方式对注油管路上的流量计、压力表等进行监测并对计量注油泵电动机实现调控。

纸浆造纸机械包括纸浆机械与造纸机械两大类以及纸的装饰、加工设备,具体润滑方式如下:

1、纸浆机械的润滑

纸浆机械包括备料、制浆两类设备。纸浆机械的润滑特点是工作环境潮湿、高温,兼有冲击性负荷。一般要求有较好的耐热性、抗氧化性、抗乳化性和防锈性等,粘度为46-100的抗氧防锈润滑油。也有要用耐热性和机械安定性好的2号或3号复合钙基、钠基或锂基润滑脂,乃至使用二硫化钼或石墨润滑脂。纸浆蒸煮设备的轴承和齿轮工作温度较高,常使用工业齿轮油或润滑脂润滑。概括纸浆机械的润滑部件有轴承、蜗轮蜗杆、减速机、闭式、开式齿轮,曾经涉及的有L-HL液压油、L-CkC工业齿轮油;钙基脂、复合钙基脂、通用锂基脂、石墨钙基脂及半流体锂基脂等类型。

2、造纸机的润滑

造纸机的润滑点原则上均系密闭状。造纸机的湿段的各轴承都有密闭轴承壳以防水侵入和润滑脂溢出造成交叉污染。造纸机的干段因运行时温度较高而采用中心润滑站以压力输送润滑油到各处轴承进行润滑和散热。概括造纸机的润滑部件有传动减速箱、蜗轮减速箱、一般滑动轴承、滚动轴承、排气风机、湿段滚动轴承、钢丝绳以及中心润滑站(干段润滑)用油。曾经涉及的油、脂有液压油、全损耗系统用油、钙基脂、钠基脂、石墨钙基脂等类型。

3、造纸机及其附属设备的润滑

(1)分部传动减速箱、中心润滑站用油(干段润滑)、摇振箱、蜗轮减速箱、一般滑动轴承:

均用液压油或全损耗系统油润滑用L-HL46或L-AN46,油品40℃时粘度41.4~50.6mm2/s,闪点(开口)>180℃,凝点<-10℃。

(2)湿段的滚动轴承:

钙基润滑脂,滴点>80℃,锥入度(25℃,1/10mm)265~295。

(3)排气风机、湿热处滚动轴承: 钠基润滑脂,滴点>40℃,锥入度(25℃,1/10mm)220~250。

(4)钢丝绳:

石墨钙基润滑脂,ZG-S,滴点>80℃。

造纸机有长网多缸造纸机,圆网造纸机等,根据纸产品的不同使用的造纸机类别也不同。

下面是纸加工机械的范畴:

面巾纸机

餐巾纸机

卫生纸复卷机

盘纸分切机

迷你纸巾机

带锯切纸机

擦手纸机

手帕纸机

盘纸分切机

抽取纸机

新闻纸机

瓦楞纸机

复印纸机

铜版纸机

白卡纸机


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