專利名稱：一種利用錘式破碎機對禾草類制漿原料進行備料的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種制槳原料的備料方法，具體地說，本發(fā)明涉及一種利用綞式破 碎機對未草類制漿原料進行備料的方法。
背景技術(shù)：
在制漿造紙行業(yè)，利用禾草類原料進行制漿在我國是較為常見的一種制漿方法， 其制漿過程中一般都會對原料進行備料處理，主要目的是除掉一些較大的雜質(zhì)以及 將草料切碎、除塵。禾草類植物制漿原料主要包括稻草、麥草、甘蔗渣、龍須草、 蘆葦、竹、麥稈、棉稈、高粱稈等(《常用非木材纖維堿法制漿實用手冊》，38 40 頁，中國造紙學會堿法草漿專業(yè)委員會《常用非木材纖維堿法制漿實用手冊》編寫 組)，主要利用含纖維素較多的桿部，其它如葉、節(jié)、穗和鞘中含有大量對制漿造紙 沒有什么使用價值的薄壁雜細胞，在制漿生產(chǎn)過程中造成化學藥品消耗高，廢物量 大、漿料洗滌困難、漂白度低和容易返黃的問題。此外，禾草原料中夾雜的泥沙、 塵土等雜質(zhì)也會給制漿造紙造成困難并對紙張質(zhì)量帶來諸多不良的影響。因此，禾 草類植物制槳中備料的環(huán)節(jié)至關(guān)重要。禾草類原料的備料方法可以分為干法、濕法、綜合法等。干法備料是指原料在一定水分下(即貯存水分)進行各種必要的處理，以滿足制漿造紙生產(chǎn)過程及產(chǎn)品 質(zhì)量的要求。該方法由于流程簡單、設備少，操作方便，能耗低，且技術(shù)成熟，在 國內(nèi)廣泛采用。以稻草的備料為例，常見的工藝流程是(《制漿工藝及設備》，鄺守 敏等，2000年10月，85-93頁)(1)將稻麥草原料輸送至切草機中進行切草；(2)將 切好的草片風送或輸送帶送至篩選除塵設備，除去較重的砂石及谷粒等重雜質(zhì)；(3) 輸送至蒸煮器中進行蒸煮。而對于蘆葦、芒桿等原料的備料，則多采用以下步驟，(1) 將盧蘋、芒桿等原料經(jīng)輸送帶送至切葦機中切斷；(2)將切好的原料送至旋風除塵 機中進行除塵；(3)將從旋風分離器中分離出來的原料送入篩選機進行篩選；(4) 篩選完的原料輸送至蒸煮器中進行蒸煮。這類干法備料所存在的問題是備料工藝都使用切草機，主要實現(xiàn)的是將草料 切成一定長度(15-30mm)的草片，但是由于不能將草料尤其是其桿狀的部分打開，
因而導致蒸煮時蒸煮液難以滲透至禾草原料的內(nèi)部，造成蒸煮的不均勻。綞式破碎機又被稱作錘磨機，是利用錘頭的高速沖擊作用，對物料進行中碎和 細碎作業(yè)的破碎機械。錘頭鉸接于高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上，機體下部設有篦條以控制排 料粒度。送入破碎機的物料首先受到高速運動的錘頭的沖擊而初次破碎，并同時獲 得動能，高速飛向機殼內(nèi)壁上的破碎板而再次受到破碎。小于篦條縫隙的物料被排 出機外，大于篦條縫隙的料塊在篦條上再次受到錘頭的沖擊和研磨，直至小于篦條 縫隙后被排出。這種破碎機通常用來破碎石灰石、頁巖、煤炭、石膏、白堊等中硬 以下的脆性物料，還可用于破碎碎木、樹皮等。CN87211194U公開了一種竹子撕碎機，屬錘式破碎機的改進，用于撕碎竹子， 作造紙廠制漿備料用。主要由轉(zhuǎn)子部分、撕篩部分、機架部分組成，自進料口方向， 錘頭與撕碎齒條間有階梯形間隙，為竹子撕碎機的主要工作部分。該撕碎機能將竹 子撕裂成細絲，從而使蒸煮時間得到縮短。但是，該撕碎機主要適用于竹原料，并 且由于原料在進入撕碎機后是在經(jīng)過撕碎齒條與錘頭之間的間隙后立即進入有篩條 的區(qū)域并被篩出，因此會出現(xiàn)部分原料尚未達到較好的撕碎效果便被排出，影響了 撕碎的質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于提供一種利用錘式破碎機對禾草類制漿原料進行備料 的方法，該方法可以較徹底的對原料進行錘打、搓揉以及切斷，并且廣泛適用于各 類禾草制漿原料的備料。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供一種利用錘式破碎機對未草類制漿原料進行備料 的方法，包括切斷搓揉，除塵以及篩選，所述的切斷搓揉采用錘式破碎機，其特征在于，所述的原料在該綞式破碎機內(nèi)依次經(jīng)過以下過程a. 原料進入一推進段，在該破碎機的具有傾斜面的推進錘作用下沿著該破碎機 轉(zhuǎn)子的軸線方向被推進；b. 原料進入一切斷搓揉段，在該錘式破碎機的具有傾斜面的破碎錘的摩擦力、 碾壓力以及沖擊力的共同作用下被錘打、搓揉以及切斷；c. 原料進入一出料分離段，在該綞式破碎機的出料錘作用下被排出。 經(jīng)過此過程處理后的未草類原料，不僅可以達到將原料切斷的效果，更可以通過錘打、搓揉，使得原料的秸稈被搓開，秸稈內(nèi)部雜質(zhì)得到排出，便于后續(xù)的蒸煮 時蒸煮液容易滲透，蒸煮的效果更好。
本發(fā)明優(yōu)選采原料經(jīng)過該切斷搓揉段后，呈開裂的片狀或條狀。呈開裂的片狀 或條狀的原料更有利于蒸煮液的滲透，進一步提高蒸煮的效果。本發(fā)明優(yōu)選原料在向該破碎機進料時的長度為300—800mm，在經(jīng)過破碎處理后 出料時的長度為20—80mm。進料長度太長會影響處理效果，太短則會增加進料前的 處理時間和成本。經(jīng)過試驗，處理后長度為20—80mm有利于之后的蒸煮和其他工序。 值得一提的是， 一般的備料，尤其是稻草和麥草等的備料，是將原料處理至長度為 20—50mm，而本方法由于原料的秸稈被搓開，原料呈開裂的片狀或條狀，因此即使 長度大于50mm也仍然能取得好的蒸煮效果。本發(fā)明優(yōu)選原料在切斷破碎段內(nèi)的停留時間為10—60秒。由于該段為是處理原 料的關(guān)鍵段，能將原料加工成開裂的片狀或條狀，因此需要保證一定的處理時間， 根據(jù)原料的不同，優(yōu)選為10—60秒。停留時間可以通過破碎錘傾斜面相對軸線的角 度以及該段的長度來控制。本發(fā)明優(yōu)選所述的切斷搓揉段長度為400—800mm，其與該出料分離段長度的比 為1.5—3: 1，其與該推進段長度的比為1.5—2: 1。切斷搓揉段的長度要比較大，主 要是為了滿足徹底切斷搓揉的要求。因為出料段可能會有原料尚未經(jīng)過充分處理即 被排出，尤其是禾草類中的許多種原料如稻草、麥草、棉桿、蘆葦?shù)容^為細小、硬 度較低，如果切斷搓揉段處理的不夠，則會造成原料尚未出現(xiàn)秸稈搓開以及呈開裂 的片狀或條狀的效果就被排出，嚴重影響切斷搓揉的效果。本發(fā)明優(yōu)選所述的錘式破碎機在工作時的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為500—720rpm。轉(zhuǎn)速大則 切斷搓揉力度大，但同時對機器的損耗也大。經(jīng)過試驗，500—720rpm的轉(zhuǎn)速對于未 草類原料來說是比較適合的。本發(fā)明優(yōu)選所述的推進錘的傾斜面與該破碎機轉(zhuǎn)子的軸線的夾角為50—70度； 所述的破碎錘的傾斜面與該破碎機轉(zhuǎn)子的軸線的夾角為30 — 50度。這樣的推進錘傾 斜角度有利于原料由雜亂地混合在一起變成相對有規(guī)律地排列，并在此過程中逐漸 與轉(zhuǎn)子的軸線大致平行，以便于接下來的破碎處理。這樣的破碎綞傾斜角度在保證 一定的對原料的推進作用下滿足了破碎的需要。本發(fā)明優(yōu)選所述的推進錘、破碎綞和出料錘均鉸接于錘盤，其中推進錘的最大 擺動角度為100 — 120度，破碎錘的最大擺動角度為2—6度，出料錘的最大擺動角度 為150 — 180度。推進錘的擺動角度較大有利于推進的順利進行，而破碎錘的擺動角 度則必須較小，以滿足破碎的要求，若擺動角度大則破碎效果差。出料錘則和現(xiàn)有 技術(shù)中破碎機的錘類似，沒有對其擺動角度進行限制。本發(fā)明優(yōu)選所述的錘式破碎機至少在該推進段的內(nèi)表面分布有突起，也可以在 切斷搓揉段和出料段均分布有突起，突起的形狀可以是三角形、長方形、正方形、 梯形等，目的是為了增加切斷搓揉的效果。本發(fā)明優(yōu)選所述的推進錘或出料錘的頂端到該突起的距離為4一8mm。在沒有突 起的情況下優(yōu)選所述的推進段的錘、切斷搓揉段或出料綞的頂端到相應處理段的內(nèi) 表面的距離為4一8mm。該距離過小則容易造成堵塞而使機器停止，過大則無法保證 切斷搓揉的效果。本發(fā)明還優(yōu)選所述的推進錘為2 — 6個一組共3 — 5組，每組鉸接在同一錘盤上； 優(yōu)選破碎錘為2—6個一組共3 — 11組，每組鉸接在同一錘盤上；優(yōu)選出料錘為3—6個 一組共3組，每組鉸接在同一錘盤上。即優(yōu)選推進錘、破碎錘和出料錘的數(shù)量分別為 6—30個、6—66個以及6—18個。這些錘每組均勻分布在一個錘盤上，每個綞盤上可 均勻分布有2 — 6個錘。對于禾草類原料，多綞盤、多錘頭更有利于提高切斷搓揉的 效果。本發(fā)明處理的原料優(yōu)選為稻草、麥草、棉桿、蘆葦中的一種。 本發(fā)明所用的錘式粉碎機是在現(xiàn)有的錘式粉碎機的基礎上加以改造而得到，主 要是進料口和出料口位置、轉(zhuǎn)子長度以及綞子形狀的改變。本發(fā)明的有益效果在于由于本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的切斷搓揉段過程前加入一推 進段，使得原料可以得到額外的錘打、搓揉以及切斷，并且由于在該過程中原料是 被逐漸向前推進，而不會被排出，既可以保證較為徹底的處理，又可以在推進的過 程中將原料不斷的翻起，進一步保證了對原料的徹底錘打、搓揉以及切斷，使得原 料的秸稈被搓開，秸稈內(nèi)部雜質(zhì)得到排出，同時原料呈現(xiàn)開裂的片狀或條狀，便于 后續(xù)的蒸煮時蒸煮液容易滲透，蒸煮的效果更好，即使是長度大于50mm的原料也仍 然能取得好的蒸煮效果。另外，原料被推進的速度也就是原料在切斷搓揉段以及推 進段的停留時間可以很容易的通過錘子的傾斜面的傾斜角度來控制，而且本發(fā)明的 方法可以適用于多種禾草類制漿原料的備料。


圖l為本發(fā)明實施例l的錘式破碎機結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為圖l的截面示意圖。 圖3為本發(fā)明的三種錘的縱向截面比較示意圖。
具體實施方式
實施例l如圖1所示，錘式破碎機包括進料口l，殼體10和轉(zhuǎn)子6，轉(zhuǎn)子上固定設有綞盤3， 錘盤3上鉸接有復數(shù)錘。傳統(tǒng)的錘式破碎機的進料口下方正對著出料口，而本實施例 將其改為如圖的形式，并設置具有傾斜面的錘來推進和破碎原料，再將原料從出料 口排出。首先，將長度為300mm的麥草送入如圖l所示的錘式破碎機。原料從進料口l進 入該破碎機內(nèi)后即進入推進段2，該段內(nèi)在轉(zhuǎn)子6上共設有3個相同的錘盤3，每個綞 盤3上均勻間隔地鉸接2個推進錘4，共6個推進錘4。該推進錘4具有一傾斜面，該傾 斜面與轉(zhuǎn)子6的軸線方向的夾角5為50度。推進段2的內(nèi)表面上均勻設有突起11，其形 狀為長方形，突起ll的頂端到推進錘4頂端的距離為4mm。原料在推進段2內(nèi)受到具 有傾斜面的推進綞4作用，沿著轉(zhuǎn)子6的軸線方向被推進，并在此過程中由雜亂地混 合在一起變成相對有規(guī)律地排列，原料的長度方向逐漸與轉(zhuǎn)子的軸線方向大致一致， 以便于接下來的破碎處理。隨后原料進入切斷搓揉段7，該段內(nèi)在轉(zhuǎn)子6上共設有3個相同的錘盤3，每個錘 盤3上均勻間隔地鉸接2個破碎錘8，共6個破碎錘。該破碎錘8具有一傾斜面，該傾斜 面與轉(zhuǎn)子6的軸線方向的夾角9為50度。切斷搓揉段7的內(nèi)表面上均勻設有突起11，其 形狀為長方形，突起ll的頂端到破碎綞8頂端的距離為4mm。原料在該段內(nèi)的停留時 間為10秒，在該錘式破碎機的具有傾斜面的破碎錘8的摩擦力、碾壓力以及沖擊力的 共同作用下被綞打、搓揉以及切斷，原料變成片狀或條狀，且原料由于被錘打、搓 揉而呈開裂狀。由于破碎錘8同樣具有傾斜面，因此原料同樣被推進至出料分離段12。在出料分離段12，轉(zhuǎn)子6上共設有3個相同的錘盤3，每個錘盤3上均勻間隔地鉸 接2個出料綞13，共6個出料錘。該出料錘13不具有傾斜面。出料分離段12的內(nèi)表面 上不設置突起，出料錘13頂端到殼體10內(nèi)表面的距離為4mm。在該段原料被打散、 分散、并被排出，由出料口處的篩(未示)來控制出料的大小，本實施例的出料大 小為80mm。在以上處理過程中，切斷搓揉段7長度為400mm，其與出料分離段12長度的比為 2: 1，其與推進段2長度的比為1.5: 1。另外，本實施例中轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)速為720rpm。圖2所示為本實施例的截面示意圖，在錘盤3上，通過一短支撐條14和一長支撐 條15來限制錘在錘盤3上能夠活動的最大角度。另外，請參見圖3，為本實施例三種錘子的比較示意圖。上面的為推進錘4的剖面圖，利用如圖2所示的結(jié)構(gòu)調(diào)整支撐條 15使得其可以有120度的活動范圍，在高速旋轉(zhuǎn)下這組錘相當于螺旋將原料輸送到切 斷搓揉段7。中間的為破碎錘8的剖面圖，利用如圖2所示的結(jié)構(gòu)調(diào)整支撐條15使得破 碎綞8的最大擺動角度為2度，保證破碎錘8和殼體10上的突起11對原料進行切斷搓揉 的作用。下面為出料錘13的剖面圖，利用如圖2所示的結(jié)構(gòu)調(diào)整支撐條15使得出料錘 13的最大擺動角度為180度，其主要作用是將切斷搓揉后的原料分散通過篩縫。此外， 結(jié)合圖l可以看出，三種錘子中破碎錘8最寬，而且錘頭部分較大，可以得到更好的 破碎效果。實施例2在實施例l的基礎上，本實施例的不同之處在于本實施例將長度為500mm的稻草送入錘式破碎機。推進段2內(nèi)在轉(zhuǎn)子上共設有5 個相同的錘盤3，每個錘盤3上均勻間隔地鉸接6個推進錘4，共30個推進錘4。該推進 錘4具有一傾斜面，該傾斜面與轉(zhuǎn)子6的軸線方向的夾角5為70度。推進段2不設置突 起，推進錘4頂端到殼體10內(nèi)壁的距離為8mm。切斷搓揉段7內(nèi)在轉(zhuǎn)子6上共設有11個相同的錘盤3 ，每個錘盤3上均勻間隔地鉸 接6個破碎錘8，共66個破碎錘。該破碎錘8具有一傾斜面，該傾斜面與轉(zhuǎn)子6的軸線 方向的夾角9為30度。突起形狀為正方形，突起的頂端到破碎錘8頂端的距離為8mm。 原料在該段內(nèi)的停留時間為60秒。在出料分離段12共設有3個相同的錘盤3，每個錘盤3上均勻間隔地鉸接6個出料 錘13，共18個出料錘，出料錘13頂端到殼體10內(nèi)表面的距離為8mm，本實施例的出 料大小為20mm。在以上處理過程中，切斷搓揉段7長度為800mm，其與出料分離段12長度的比為 3: 1，其與推進段2長度的比為2: 1。另外，本實施例中轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)速為500rpm。推進錘4的最大擺動角度為100度；破碎錘8的最大擺動角度為6度；出料錘13的 最大擺動角度為150度。實施例3在實施例l的基礎上，本實施例的不同之處在于-本實施例將長度為800mm的蘆葦送入錘式破碎機。推進段2內(nèi)在轉(zhuǎn)子上共設有4 個相同的錘盤3，每個錘盤3上均勻間隔地鉸接4個推進錘4，共16個推進錘4。該推進
錘4具有一傾斜面，該傾斜面與轉(zhuǎn)子6的軸線方向的夾角5為60度。突起ll的頂端到推 進綞4頂端的距離為5mm，突起的形狀為梯形。切斷搓揉段7內(nèi)在轉(zhuǎn)子6上共設有6個相同的錘盤3，每個錘盤3上均勻間隔地鉸接 4個破碎錘8，共24個破碎錘。該破碎錘8具有一傾斜面，該傾斜面與轉(zhuǎn)子6的軸線方 向的夾角9為40度。突起形狀為梯形，突起的頂端到破碎綞8頂端的距離為5mm。原 料在該段內(nèi)的停留時間為20秒。在出料分離段12共設有3個相同的錘盤3，每個綞盤3上均勻間隔地鉸接4個出料 錘13，共12個出料錘，出料錘13頂端到殼體10內(nèi)表面的距離為5mm，本實施例的出 料大小為50mm。在以上處理過程中，切斷搓揉段7長度為600mm，其與出料分離段12長度的比為 1.5: 1，其與推進段2長度的比為1.8: 1。另外，本實施例中轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)速為600rpm。推進錘4的最大擺動角度為110度；破碎錘8的最大擺動角度為4度；出料錘13的 最大擺動角度為160度。實施例4在實施例l的基礎上，本實施例的不同之處在于本實施例的原料為棉桿，在切斷搓揉段7和出料分離段12均設有突起，突起的形 狀為正三角形。實施例5在實施例2的基礎上，本實施例的不同之處在于本實施例的原料為蘆竹。以上實施例用于解釋本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。如將多種禾草類混合作為原料、 進料大小的簡單變化，所用設備的大小的簡單變化，錘的重量、數(shù)量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等 的簡單變化，錘的傾斜面傾斜角度的簡單變化等本領域技術(shù)人員在所公開內(nèi)容的基礎上容易想到的都應屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用錘式破碎機對禾草類制漿原料進行備料的方法，包括切斷搓揉，除塵以及篩選，所述的切斷搓揉采用錘式破碎機，其特征在于，所述的原料在該錘式破碎機內(nèi)依次經(jīng)過以下過程a.原料進入一推進段，在該破碎機的具有傾斜面的推進錘作用下沿著該破碎機轉(zhuǎn)子的軸線方向被推進；b.原料進入一切斷搓揉段，在該錘式破碎機的具有傾斜面的破碎錘的摩擦力、碾壓力以及沖擊力的共同作用下被錘打、搓揉以及切斷；c.原料進入一出料分離段，在該錘式破碎機的出料錘作用下被排出。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的原料經(jīng)過該切斷搓揉段后，呈開 裂的片狀或條狀。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的原料在向該破碎機進料時的 長度為300—800mm，在經(jīng)過破碎處理后出料時的長度為20—80mm。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的原料在該切斷破碎段內(nèi)的停留時 間為10—60秒。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的切斷搓揉段長度為400 — 800mm， 其與該出料分離段長度的比為1.5 — 3: 1，其與該推進段長度的比為1.5 — 2: 1。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的錘式破碎機在工作時其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn) 速為500—720rpm。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的推進錘的傾斜面與該破碎機轉(zhuǎn)子 的軸線的夾角為50—70度；所述的破碎綞的傾斜面與該破碎機轉(zhuǎn)子的軸線的夾 角為30—50度。
8. 如權(quán)利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述的推進錘、破碎錘和出料錘均 鉸接于錘盤，其中推進綞的最大擺動角度為100—120度，破碎錘的最大擺動角 度為2—6度，出料錘的最大擺動角度為150—180度。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的錘式破碎機至少在該切斷搓揉段 的內(nèi)表面分布有突起。
10. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的原料為稻草、麥草、棉桿、蘆葦 中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用錘式破碎機對禾草類制漿原料進行備料的方法，包括破碎，除塵以及篩選，破碎采用錘式破碎機。原料在該錘式破碎機內(nèi)依次經(jīng)過一推進段、切斷搓揉段和出料分離段。由于本發(fā)明的切斷搓揉段，使得原料可以得到額外的錘打、搓揉以及切斷，并且由于在該過程中原料是被逐漸向前推進，不會被排出，既可以保證較為徹底的處理，又可以在推進的過程中將原料不斷的翻起，進一步保證了對原料的徹底錘打、搓揉以及切斷，使得原料出現(xiàn)秸稈搓開以及秸稈內(nèi)部雜質(zhì)排出的效果。另外，本發(fā)明的方法可以適用于多種禾草類制漿原料的備料。
文檔編號D21B1/06GK101109156SQ20071014629
公開日2008年1月23日 申請日期2007年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日
發(fā)明者朋 張 申請人:朋 張