專利名稱：用于分解纖維材料的碎漿裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對用于紙張或紙板生產(chǎn)的纖維材料、特別是再生纖維材料的處理，以及一種在處理纖維材料時用于分解纖維材料的碎衆(zhòng)機系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了重復使用諸如舊紙板或混雜的舊紙這樣的再生纖維材料，需要將用于紙或紙板生產(chǎn)的再生纖維材料分解。再生纖維材料的分解通常在碎漿機系統(tǒng)中進行，該系統(tǒng)具有至少一個主碎漿機，纖維材料被輸送到主碎漿機中。纖維材料在主碎漿機中分解并與添加到主碎漿機中的水混合，從而形成由纖維材料和水組成的混合物，即紙漿懸浮液。在主碎漿機的底部設(shè)置篩板；通過篩板的合格品(Akz印t)，即可用于紙或紙板生產(chǎn)的合格的纖維殘留物最終被輸送到纖維懸浮液的再處理過程中，而沒有通過篩板的纖維懸浮液的成分，也就是廢料，通常至少被繼續(xù)輸送到副碎漿機中，以對廢料繼續(xù)進行處理，在廢料中包含大于篩板孔徑的污染物，其主要成分為復合材料以及被污染物圍繞或粘附在污染物上或陷入污 染物中的纖維、纖維結(jié)和未分解的纖維材料。例如，通常使用可進行分類揀選和纖維分解的碎漿機作為副碎漿機，其中，利用旋轉(zhuǎn)體和篩板對包含在纖維懸浮液中的纖維材料進行分類揀選和分解。這種副碎漿機可以水平或垂直或以其他的姿勢放置，并具有圓柱體、球體形狀的分解室，或者是具有拱形壁形狀的碎漿機，其中可以有平面形或圓錐形的篩板，在其分解室側(cè)面上設(shè)置可轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)體。但是，這種配置有旋轉(zhuǎn)體和篩板的副碎漿機的缺點在于其非常低的分揀能力，在此，為了處理主碎漿機中的廢料，在實踐中需要多個這種類型的副碎漿機。上述配備有旋轉(zhuǎn)體和篩板的副碎漿機的另一個缺點在于，其旋轉(zhuǎn)體將復合材料或復合材料薄膜粉碎成小塊，這可能會妨礙復合材料的分離并導致積聚更多的復合材料，并因此在紙或紙板生產(chǎn)中出現(xiàn)問題。在某些情況下還使用配備有可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)筒(TTOmmel)的轉(zhuǎn)筒碎漿機作為副碎漿機，其轉(zhuǎn)筒包括用于對從主碎漿機輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機的包含在纖維懸浮液中的纖維材料進行分解并進一步絞碎的分解部件，以及用于從在分解部件中被分解的纖維材料中回收纖維的沖洗部件。在此，還在轉(zhuǎn)筒碎漿機的分解部件中進一步分解由主碎漿機輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機中的纖維材料，并在轉(zhuǎn)筒碎漿機的沖洗部件中洗滌在轉(zhuǎn)筒碎漿機的分解部件中被進一步分解的纖維材料，以從其中分離出回收的纖維。轉(zhuǎn)筒碎漿機的優(yōu)點在于其通常具有較高的分揀能力，但是分解效率對輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機中的纖維懸浮液的紙漿濃度的依賴性會造成妨礙。為了實現(xiàn)良好的分解效率和良好的分解結(jié)果，輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機中的纖維懸浮液的紙漿濃度應該至少為8-10%，優(yōu)選約為15%。但是，該紙漿濃度值在對非常難以分解的再生纖維材料(例如舊紙板)進行分解時仍然太高，在此，主碎漿機中的纖維懸浮液的紙漿濃度可能例如僅為3-6 %。在這里被迫使用上面所提到的分揀能力較弱、配備有旋轉(zhuǎn)體和篩板的副碎漿機作為副碎漿機
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種新型的轉(zhuǎn)筒碎漿機以及用于分解纖維材料的一種碎衆(zhòng)機系統(tǒng)和一種方法。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)筒碎漿機的特征在于，轉(zhuǎn)筒碎漿機的轉(zhuǎn)筒具有濃縮部件，用以提高輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機中的纖維懸浮液的紙漿濃度，在此，該濃縮部件在轉(zhuǎn)筒碎漿機的轉(zhuǎn)筒中沿纖維懸浮液的流動方向設(shè)置在關(guān)于轉(zhuǎn)筒碎漿機的轉(zhuǎn)筒中的分解部件的上游一側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的碎漿機系統(tǒng)的特征在于，副碎漿機是轉(zhuǎn)筒碎漿機，其具有可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)筒，并且該轉(zhuǎn)筒包括用于對輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機中的包含在纖維懸浮液中的纖維材料進行分解的分解部件，用于從在分解部件中被分解的纖維材料中回收纖維的沖洗部件，和用以提高輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機中的纖維懸浮液的紙漿濃度的濃縮部件，其中，濃縮部件在轉(zhuǎn)筒碎漿機的轉(zhuǎn)筒中沿纖維懸浮液的方向設(shè)置在關(guān)于轉(zhuǎn)筒碎漿機的轉(zhuǎn)筒中的分解部件的上游一側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的用于分解纖維幅材的方法的特征在于，在對包含在纖維懸浮液中的纖維材料進行分解之前提高纖維懸浮液的紙漿濃度，其中，在轉(zhuǎn)筒碎漿機的轉(zhuǎn)筒中的濃縮部件中將水從纖維懸浮液中清除出去，在此，濃縮部件在轉(zhuǎn)筒碎漿機的轉(zhuǎn)筒中沿纖維懸浮 液的流動方向設(shè)置在關(guān)于轉(zhuǎn)筒碎漿機的轉(zhuǎn)筒中的分解部件的上游一側(cè)。轉(zhuǎn)筒碎漿機具有可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)筒，該轉(zhuǎn)筒包括分解部件，用于分解輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機中的包含在纖維懸浮液中的纖維材料；沖洗部件，用于從在分解部件中被分解的纖維材料中回收纖維；和濃縮部件，用于提高輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機中的纖維懸浮液的紙漿濃度，其中，濃縮部件在轉(zhuǎn)筒碎漿機的轉(zhuǎn)筒中沿纖維懸浮液的方向設(shè)置在關(guān)于轉(zhuǎn)筒碎漿機的轉(zhuǎn)筒中的分解部件的上游一側(cè)。由于在該轉(zhuǎn)筒碎漿機中存在濃縮部件，因此可以使用該轉(zhuǎn)筒碎漿機作為主碎漿機的副碎漿機，即作為對來自于主碎漿機的廢料進行再處理的碎漿機，在主碎漿機中，纖維材料在非常低的紙漿濃度時(例如紙漿濃度僅為3-6% )被分解成纖維，其中，由于轉(zhuǎn)筒碎漿機中的濃縮部件，到達轉(zhuǎn)筒碎漿機的分解部件中的纖維懸浮液的紙漿濃度可以提高到8-18%，該紙漿濃度有利于轉(zhuǎn)筒碎漿機中的分解部件的功能。轉(zhuǎn)筒碎漿機、碎漿機系統(tǒng)以及所使用的用于分解纖維材料的方法的幾種實施方式在從屬權(quán)利要求書中給出。


現(xiàn)在參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行詳細說明，其中圖I示意性示出了轉(zhuǎn)筒碎漿機的側(cè)視圖，圖2示意性示出了碎漿機系統(tǒng)的側(cè)視圖，圖3示意性示出了第二種碎漿機系統(tǒng)的側(cè)視圖。
具體實施例方式在圖I中示意性示出了非常簡化的轉(zhuǎn)筒碎漿機I的側(cè)視圖，其具有可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)筒2。在轉(zhuǎn)筒碎漿機I中設(shè)有進料器(ZufilhrblockM，纖維幅材懸浮液或待分解的材料和水的混合物通過該進料器輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機I中。在轉(zhuǎn)筒碎漿機I的轉(zhuǎn)筒2中設(shè)置對準進料器4的輸入端3，待輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機I中的纖維懸浮液通過該輸送端到達轉(zhuǎn)筒2的內(nèi)部。在轉(zhuǎn)筒2的相對的另一端設(shè)有輸出端5，從轉(zhuǎn)筒碎漿機I排出的廢料殘余物通過該輸出端從轉(zhuǎn)筒2的內(nèi)部清除出去，以繼續(xù)進行處理。
在轉(zhuǎn)筒碎漿機I中包含在纖維懸浮液中的纖維材料被分解。通常在轉(zhuǎn)筒碎漿機I中這樣分解纖維材料使基本上沿水平方向(如圖I所示)或從輸入端3到輸出端5略微向下傾斜設(shè)置的轉(zhuǎn)筒2圍繞其軸轉(zhuǎn)動，其中，輸送到轉(zhuǎn)筒2內(nèi)部的纖維材料隨著轉(zhuǎn)筒2的轉(zhuǎn)動上升，并在某個階段中下落到轉(zhuǎn)筒2的底部，并同時分解成纖維。根據(jù)轉(zhuǎn)筒碎漿機I的容積，可以將轉(zhuǎn)筒2和轉(zhuǎn)速的大小確定為,輸送到轉(zhuǎn)筒2的輸入端3的材料在到達轉(zhuǎn)筒2的輸出端5時能夠很好地被分解成纖維。為清楚起見，在圖I中沒有示出轉(zhuǎn)筒2的轉(zhuǎn)動所需要的裝置。如圖I所示，轉(zhuǎn)筒碎漿機I的轉(zhuǎn)筒2沿纖維懸浮液的流動方向具有濃縮部件6，用于將輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機I中的纖維懸浮液濃縮或用于提高紙漿濃度；緊跟在濃縮部件6后面的是分解部件7，用于分解包含在纖維懸浮液中的纖維材料或用于絞碎或分解或釋放其它存在于纖維懸浮液中的材料；和沖洗部件8，用于從在分解部件7中被分解的纖維材料中回收纖維。 輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機I中的纖維懸浮液通過進料器4和轉(zhuǎn)筒2的輸入端3到達轉(zhuǎn)筒2中的濃縮部件6中。轉(zhuǎn)筒2上的護套9在轉(zhuǎn)筒2的濃縮部件6中不是封閉的，而是在其中具有開口 10，液體或水通過這些開口從輸送到轉(zhuǎn)筒2中的纖維懸浮液中排除出去，這將提高存在于轉(zhuǎn)筒2的濃縮部件6中的纖維懸浮液的紙漿濃度。在轉(zhuǎn)筒碎漿機I中，在濃縮部件6下方的是濾池24，在濃縮部件6中從轉(zhuǎn)筒碎漿機I排除的水和包含在水中的纖維進入該濾池中。在轉(zhuǎn)筒碎漿機I的濃縮部件6中的濾池24中的待離析的水和要從水中分離的纖維材料可以例如在同一個碎漿機系統(tǒng)中輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機I前面的主碎漿機中，在圖2和圖3中以箭頭25示意性示出的。替代地還可以將這種主要由水組成的懸浮液在轉(zhuǎn)筒碎漿機I中在接下來將要進行處理的沖洗部件8中使用，或者為了進一步的處理而與主碎漿機的合格品一起輸送到相同的進程中。因此，將濃縮部件6的開口 10的大小選擇為，使盡可能少的污染物通過開口 10到達濾池24中。在如圖I所示的實施方式中，開口 10是圓的，但是開口 10的形狀也可以變化成多種類型和形式。因此開口 10也可以是間隙形的開口。如果轉(zhuǎn)筒碎漿機I中濃縮部件6的開口 10是圓形的，則圓形開口的直徑例如可以選擇為5-25mm，優(yōu)選為15_25mm，進一步優(yōu)選為18_22mm。開口 10的尺寸可以相同或不同。轉(zhuǎn)筒碎漿機I中濃縮部件6中的開口 10還可以構(gòu)造為狹長形的開口。狹長形的開口可以在制造轉(zhuǎn)筒碎漿機的濃縮部件時通過沿圓周或軸方向的金屬線和支承金屬線的支承桿形成，或者更簡單地通過沿圓周、軸或其他方向?qū)υ跐饪s部件的護套表面上要形成的間隙或開口進行機械加工來形成。狹長形開口或間隙的寬度例如可以為2-12mm，優(yōu)選為3_8mm。開口越大，就能夠越有效地將液體從纖維懸浮液中排除出去，并因此提高纖維懸浮液的紙漿濃度。但是，適當?shù)叵拗崎_口的大小可以阻止較大的、會造成損害的污染物進入濾池24中。根據(jù)護套的強度，可以這樣選擇機械加工的狹長形開口的長度使之能確保護套的結(jié)構(gòu)強度。通過選擇足夠狹窄的間隙，可以防止不期望的廢料殘留物(例如小塊的泡沫塑料)通過開口進入到濾池中。纖維懸浮液從轉(zhuǎn)筒碎漿機I的轉(zhuǎn)筒2中的濃縮部件6繼續(xù)流向轉(zhuǎn)筒2中的分解部件7。也就是說，濃縮部件6相對于分解部件7在纖維懸浮液在轉(zhuǎn)筒碎漿機I中的內(nèi)部流動方向上在分解部件7的上游一側(cè)直接在設(shè)置在分解部件7的前面。轉(zhuǎn)筒2的護套9在轉(zhuǎn)筒2的分解部件7中是連貫的，轉(zhuǎn)筒2可以在轉(zhuǎn)筒2的內(nèi)表面上具有固定在轉(zhuǎn)筒2的護套9上的支架(Ausleger) 11或升降裝置11。位于轉(zhuǎn)筒2內(nèi)表面上的支架11在轉(zhuǎn)筒2轉(zhuǎn)動時使待絞碎的材料隨轉(zhuǎn)筒2 —起向上運動，直至待絞碎的材料回落到轉(zhuǎn)筒2的底部。待絞碎的材料在下落時被分解或在每次下落時通過沖擊效應被越來越多地分解。待絞碎材料的部分分解還會由于在轉(zhuǎn)筒2轉(zhuǎn)動時纖維的相對摩擦而發(fā)生。利用轉(zhuǎn)筒碎漿機I中的分解部件7可以完成針對纖維材料的絞碎效應，其中，就是存在于纖維懸浮液中的污染物中的最后的纖維結(jié)也能被分解。為了使待絞碎的材料在轉(zhuǎn)筒2上沿著從輸入端3去往輸出端5的方向運動，如圖I所示，支架11可以設(shè)計為軌道形的并以傾斜的姿態(tài)設(shè)置，由此使支架11這樣傾斜在轉(zhuǎn)筒2轉(zhuǎn)動時使材料從輸入端3沿朝向輸出端5的方向運動。替代地或附加地，還可以使轉(zhuǎn)筒2稍微向前傾斜，使轉(zhuǎn)筒2的輸出端5稍微低于轉(zhuǎn)筒2的輸入端3，在此，待絞碎的材料在下落時從轉(zhuǎn)筒2的內(nèi)表面沿轉(zhuǎn)筒2的縱向相對于轉(zhuǎn)筒繼續(xù)下落一段路程。轉(zhuǎn)筒2還可以沿相反方向或向后傾斜，使轉(zhuǎn)筒2的輸入端3略低于轉(zhuǎn)筒2的輸出端5，但是與轉(zhuǎn)筒2傾斜時待處理的材料向后運動不同的是，在此如圖I所示傾斜設(shè)置的支架11或升降裝置11使待處理的材料進一步向前輸送。因此，轉(zhuǎn)筒2的傾斜角度可以在-5°到5°之間，在此，負角度表示轉(zhuǎn)筒2向后傾斜，正角度表示轉(zhuǎn)筒2向前傾斜。在轉(zhuǎn)筒2的內(nèi)表面上，還可以沿其橫向設(shè)置環(huán)繞轉(zhuǎn)筒2內(nèi)表面的環(huán)狀中間板12，其可以限制輸送到轉(zhuǎn)筒2中的纖維懸浮液過快地流過轉(zhuǎn)筒2。在轉(zhuǎn)筒2的濃縮部件中還可以設(shè)置類似于支架11或升降裝置11的支架26或升降裝置26。升降裝置26可以有效地實現(xiàn)對纖維懸浮液的濃縮，因為該裝置可以將待處理的材料展開并使材料從轉(zhuǎn)筒2的壁上脫落，在此，自由的水-纖維混合物可以通過開口 10從轉(zhuǎn)筒2中排出。此外，利用升降裝置26還可以實現(xiàn)從轉(zhuǎn)筒2的輸入端3向轉(zhuǎn)筒2的輸出端5的運輸作用或使其更加有效。
纖維懸浮液從轉(zhuǎn)筒碎漿機I中的轉(zhuǎn)筒2中的分解部件7繼續(xù)流向轉(zhuǎn)筒2中的沖洗部件8，其中，纖維材料從殘留在轉(zhuǎn)筒2內(nèi)表面上的廢料殘留物中被洗出。沖洗部件8例如可以構(gòu)造為篩筒。在沖洗部件8中，在轉(zhuǎn)筒2的護套9上設(shè)有分揀口 13或分揀間隙13，大小由分揀口 13或分揀間隙13的大小決定的纖維和水作為可接受的部分，即合格品通過分揀口 13或分揀間隙13運動到位于沖洗部件8下方的合格品池(Akzeptbecken) 14中。通過例如噴嘴15將水以持續(xù)的或者周期性的水流(Wasserstrahlen) 16的形式在沖洗部件中輸送到纖維懸浮液中，會使在沖洗部件8中從纖維懸浮液的剩余部分中分離出的被接收的纖維增加。纖維材料的成份以及與纖維材料一起到達的其他材料的成份(例如不能通過沖洗部件8的分揀口 13或分揀間隙13的各種污染物)在沖洗部件8之后例如作為從過程中的排出物被從轉(zhuǎn)筒2的輸出端5清除出去。轉(zhuǎn)筒碎漿機I中的沖洗部件8的在此為圓形的分揀口 13的直徑例如可以為5-15_，優(yōu)選為6-12_。沖洗部件中的分揀口的大小可以等于沖洗部件的整個長度。還可以將該分揀口設(shè)置為，從轉(zhuǎn)筒的輸入端到輸出端逐漸變小。例如，分揀口在開始時的直徑可以為8-12mm,然后從那里開始減小到7_1 Imm,并進一步減小到6_10_。從分解部件到達沖洗部件的材料的紙漿濃度在沖洗部件的起始端較高；基于該原因，優(yōu)選分揀口的直徑在沖洗部件的起始部分較大。如果在沖洗部件中，材料的紙漿濃度從沖洗部件的起始部分向沖洗部件的末端逐漸下降，則分揀口的直徑可以減少?？梢詫⒎謷诘拇笮∵x擇為，使其保持開放，也就是避免其被阻塞，并且被接受的材料殘留物，也就是合格材料(Akzeptmaterials)通過該分揀口實現(xiàn)相應的流動，而屬于廢料的材料通過分揀口的流動則被避免。沖洗部件的分揀口可以按照有規(guī)律的排列或圖形設(shè)置或者無規(guī)律地定位。例如，沖洗部件的分揀口可以沿轉(zhuǎn)筒的軸向或圓周方向或沿其他的方向順序構(gòu)成。濃縮部件和沖洗部件的開口可以這樣制成使開口的直徑不在護套的厚度方向上變化。這些開口還可以構(gòu)造為雙鉆孔的孔在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上鉆小孔，而在外表面上鉆大孔。如果從外表面所鉆的具有較大直徑的孔沒有被穿透，則孔的最小直徑由從轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面鉆的孔確定。如果通過這種方式沿流動方向擴大開口，可以提高開口的通透性，并且相比于直徑不隨轉(zhuǎn)筒的壁厚變化的開口，可以避免傾斜造成的堵塞。濃縮部件和沖洗部件的孔或開口可以沿徑向或在相對于徑向傾斜的位置上構(gòu)成。利用開口的斜向，例如可以使開口在轉(zhuǎn)筒的上升側(cè)上更多地朝向通過升降裝置下落的材料的運動方向，即重力的方向，在此，相比于具有徑向方向的開口或孔，這可以更加有效地實 現(xiàn)轉(zhuǎn)筒的通透性。代替這里的圓形分揀口或附加地，還可以在沖洗部件中設(shè)置狹長形的開口，這可以通過機械加工或由線型材在所形成的間隙之間構(gòu)成。沖洗部件中的狹長形分揀口或間隙的寬度例如可以為2-10mm，優(yōu)選為3-8mm。間隙的大小選擇為大到能夠避免堵塞，小至使包含在廢料中的污染物不能通過。間隙的大小的選擇與待處理的材料相應。在轉(zhuǎn)筒碎漿機I的轉(zhuǎn)筒2中的沖洗部件8中也設(shè)有支架27或升降裝置27。升降裝置27使待處理的材料升起并混合，由此提高了纖維材料到合格品的流動。由此又有效地使沖洗流束(Waschstrahlen)從多個方向均勻地對準待處理的材料。在沖洗部件8中到達合格品池14中的纖維懸浮液的被接受的部分，即轉(zhuǎn)筒碎漿機I的合格品，例如可以被回送到同一碎漿機系統(tǒng)中位于轉(zhuǎn)筒碎漿機I前面的主碎漿機中。替代地可以將上述合格品輸送到造紙用纖維懸浮液的相同的再處理裝置中，主碎漿機的合格品被輸送到該再處理裝置中。轉(zhuǎn)筒碎漿機的合格品也可以在其被輸送之前在同一過程中與主碎衆(zhòng)機的合格品一起輸送到特殊處理裝置(Sonderbehandlung)。如圖I所示的轉(zhuǎn)筒碎漿機I不同于先前已知的轉(zhuǎn)筒碎漿機之處在于，其具有設(shè)置在分解部件7前面的濃縮部件6，并在濃縮部件6中為了提高纖維懸浮液的紙漿濃度而將水從要輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機I的轉(zhuǎn)筒2中的纖維懸浮液中分離出來?；谌鐖DI所示的轉(zhuǎn)筒碎漿機I中的濃縮部件6，可以將該轉(zhuǎn)筒碎漿機I作為主碎漿機的副碎漿機使用，即作為對來自主碎漿機的廢料進行再處理的碎漿機，在主碎漿機中，纖維材料在紙漿濃度非常低時，例如在紙漿濃度為3-6%時，被分解成纖維，在此，由于在轉(zhuǎn)筒碎漿機I中具有濃縮部件6，到達轉(zhuǎn)筒碎漿機I的分解部件7中的纖維懸浮液的紙漿濃度仍然可以提高到對轉(zhuǎn)筒碎漿機I的分解部件7有利的8-18%的范圍內(nèi)。通過向纖維懸浮液中噴入水可以將轉(zhuǎn)筒碎漿機I沖洗部件8中的纖維懸浮液的紙漿濃度降低至約2-5%。因此在轉(zhuǎn)筒碎漿機的濃縮部件中可以回收一些纖維材料。但是通過轉(zhuǎn)筒碎漿機對纖維材料的回收主要發(fā)生在沖洗部件中，由此導致纖維材料在轉(zhuǎn)筒碎漿機的分解部件中才與剩余的廢料材料充分地分解，此外，已分解的或釋放的纖維材料可以包含在散開的纖維殘留物或纖維部分中，這些散開的纖維殘留物或纖維部分可以通過轉(zhuǎn)筒碎漿機中的沖洗部件的分揀面的開口被分離出來。轉(zhuǎn)筒碎漿機I中的轉(zhuǎn)筒2的直徑優(yōu)選為2_6m。轉(zhuǎn)筒2的直徑一般選擇為等于整個轉(zhuǎn)筒的長度。轉(zhuǎn)筒的直徑也可以根據(jù)不同部件的長度而不同，或者甚至根據(jù)轉(zhuǎn)筒的長度而不斷地變化。轉(zhuǎn)筒2中的濃縮部件的長度優(yōu)選為l_15m，分解部件的長度優(yōu)選為3-25m，而沖洗部件的長度優(yōu)選為2-20m。轉(zhuǎn)筒碎漿機I中轉(zhuǎn)筒2的總長度優(yōu)選為10-60m。根據(jù)待處理的材料，將轉(zhuǎn)筒的直徑和轉(zhuǎn)筒部件的長度選擇為，使得能夠分離、分解纖維并能夠從要輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機中的主碎漿機的廢料材料中回收纖維，并且利用轉(zhuǎn)筒碎漿機能夠達到所期望的生產(chǎn)能力。優(yōu)選濃縮部件的長度為轉(zhuǎn)筒2長度的15-35%，分解部件的長度為轉(zhuǎn)筒2長度的30-50%，沖洗部件的長度為轉(zhuǎn)筒2長度的25-45%。在圖2中示意性示出了從側(cè)面看到的碎漿機系統(tǒng)17。如圖2所示的碎漿機系統(tǒng)具有主碎漿機18和與主碎漿機18串聯(lián)的、用于處理主碎漿機中的廢料的轉(zhuǎn)筒碎漿機I。在主碎漿機18中，通過使水和纖維材料相互混合形成纖維懸浮液。將水輸送到主碎漿機18中 用箭頭W表示，將纖維材料輸送到主碎漿機18中以箭頭FM表示。纖維材料可以例如整包地或以較小的原料批次輸送到主碎漿機I中。除了水和纖維材料之外，還向主碎漿機輸入各種化學物質(zhì)。因此如圖2所示的主碎漿機18可以是所謂的水平碎漿機或垂直碎漿機，其具有在圖2中未示出的、由電機驅(qū)動并沿垂直方向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)體，該旋轉(zhuǎn)體通過劇烈旋轉(zhuǎn)使在碎漿機中待處理的材料運動。在碎漿機中待處理的纖維材料在碎漿機中被分解為纖維懸浮液。通過材料浸泡和化學物質(zhì)的作用、由旋轉(zhuǎn)體導致的撕裂、在纖維材料和碎漿機的壁之間的碰撞和由材料的相對運動產(chǎn)生的摩擦實現(xiàn)纖維材料在碎漿機中的分解。當待分解的材料由再生纖維材料，例如由舊紙板或混合的舊紙張組成時，纖維懸浮液的紙漿濃度可以在1-10%之間，但是通常為3-6%。也可以使用在紙或紙板生產(chǎn)中回收的排放材料或紙漿代替再生纖維材料作為輸送到主碎漿機18中的纖維材料。如圖2所示的碎漿機系統(tǒng)17包括主碎漿機18，但是該碎漿機系統(tǒng)還可以包括多個主碎漿機，在這些主碎漿機中可以處理不同的再生纖維材料，例如以下所述的再生紙或再生紙板等級0P =辦公用紙；0CC =瓦楞紙板(波紋紙板);0NP =新聞紙(報紙用紙);OMG =雜志用紙(期刊用紙);MW =混合廢紙(混合的舊紙)，液體包裝；其他的纖維材料。主碎漿機的功能可以針對所涉及的原料進行理想的優(yōu)化，其中，為此目的可以選擇適用的旋轉(zhuǎn)體和旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速以及加工時的紙漿濃度、溫度和化學物質(zhì)。在主碎漿機18的旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時，在主碎漿機18中會產(chǎn)生強烈的湍流，其中，比纖維更重的顆粒(例如較大的纖維結(jié))和隨再生纖維材料一起帶來的各種污染物(例如沙礫以及復合材料和金屬塊)作為較重的物質(zhì)被推到主碎漿機18的邊緣。纖維材料在主碎漿機18的中間部分逐漸向下下降。在主碎漿機18的下部設(shè)置篩板，已充分分解為纖維的材料可以穿過篩板的開口。在此該開口可以是圓形的，其直徑典型地為5-20_。替代在此的圓形開口或附加地，還可以在篩板上構(gòu)造狹長形的開口。穿過篩板中的孔的部分被稱為主碎漿機18的合格殘留物，并沿主碎漿機18的合格品通道19進一步運送到纖維懸浮液的再處理過程中。纖維懸浮液的再處理過程例如可以包括孔分揀或粗分揀、緊隨其后的間隙分揀或細分揀和處于二者之間或之后的用于去除沙礫的離心管(Rohrschleuder)。在此過程之后，可以選擇引導纖維懸浮液通過除墨器和/或沉淀裝置進入造紙機或紙板機的短循環(huán)(Kurzumlauf)中，以便在制造紙或紙板時使用。通過主碎衆(zhòng)機18中的廢料輸送器(Rejektblock) 20和以箭頭21示意性示出的廢料通道21，可以將積聚在主碎漿機18邊緣上的、包含各種污染物的纖維懸浮液的成分或主碎漿機18的廢料殘留物輸送到如圖2所示的作為碎漿機系統(tǒng)17的副碎漿機的轉(zhuǎn)筒碎漿機I中。包含在主碎漿機18的廢料殘留物中的纖維材料被分解并在轉(zhuǎn)筒碎漿機I中被進一步分揀，如圖I所示。此外，在主碎漿機18的下部還設(shè)有 為了清楚起見在圖中未示出的廢品收集處(Ausschussauffangstelle),纖維懸浮液中最重的成分落到該處并被隨時從該廢品收集處清除。主碎漿機18中的廢料在絞碎時分離或運動到主碎漿機的池底部的邊緣區(qū)域中，這通過旋轉(zhuǎn)體的重力作用和離心力實現(xiàn)，離心力由通過旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生的待絞碎的物質(zhì)的旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生。當廢料積聚在池的邊緣區(qū)域時，廢料將通過碎漿機中的廢料導出器(Rejektausleitblock)被清除?？梢赃@樣選擇廢料導出時間，使大部分積聚在主碎衆(zhòng)機的池底部上的廢料材料從主碎漿機的池中被清除,并同時盡可能多地保留作為合格品的材料。如果利用主碎漿機處理的再生纖維材料包含很少或非常少的廢料，可以例如以5分鐘的間隔清除廢料。如果利用主碎漿機處理的再生纖維材料包含較多的廢料材料，可以相應地縮短每次廢料導出之間的時間，例如2分鐘?？梢愿鶕?jù)情況找出每次廢料導出之間的時間理想的時間間隔，并按照要求適當?shù)卣{(diào)整得較長，在此，該時間間隔可以在0到15分鐘之間變化。針對轉(zhuǎn)筒碎漿機，可以這樣選擇主碎漿機的廢料的排空階段使主碎漿機和轉(zhuǎn)筒碎漿機針對纖維材料的分解、回收和生產(chǎn)能力作為一個整體理想地運行。也就是說主碎漿機主要是連續(xù)地運行，而主碎漿機的廢料則不定時地或連續(xù)地被清除。在如圖2所示的碎漿機系統(tǒng)17中，主碎漿機18在碎漿機系統(tǒng)17的垂直方向上比轉(zhuǎn)筒碎漿機I更高地放置，在此，由所涉及的高度差產(chǎn)生的勢能足以使主碎漿機18的廢料輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機I中。在如圖2所示的情況下，在主碎漿機18的廢料通道21中設(shè)置示意性示出的廢料閥門22，該閥門通常保持關(guān)閉，并不定時地或定期地打開，用以將主碎漿機18的廢料輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機I中。為了清楚起見，在圖2中沒有示出專業(yè)人員所熟知的用于打開和關(guān)閉廢料閥門的裝置。在如圖2所示的碎漿機系統(tǒng)17中，轉(zhuǎn)筒碎漿機I以這樣的方式運行廢料閥門22臨時地打開，其中，每次都輸送一定量的主碎漿機18中的廢料，用以在轉(zhuǎn)筒碎漿機I中進行處理。轉(zhuǎn)筒碎漿機還可以例如連續(xù)性地工作，從而可以例如持續(xù)地打開廢料閥門，在此期間廢料閥門會繼續(xù)開放，從而使更多的污染物被輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機中。在圖3中示意性示出了從側(cè)面看到的第二種碎漿機系統(tǒng)。如圖3所示的碎漿機系統(tǒng)17的其他部件與如圖2所示的碎漿機系統(tǒng)17相對應，只有主碎漿機18和轉(zhuǎn)筒碎漿機I在沿該碎漿機系統(tǒng)7的垂直方向上位于同一平面上。在這里，利用廢料泵23將主碎漿機18中的廢料輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機I中，廢料泵23用于臨時地或定期地將主碎漿機18的廢料輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機I中。為了清楚起見，在圖3中沒有示出用于控制廢料泵23的功能的裝置。在如圖3所示的碎漿機系統(tǒng)17中，轉(zhuǎn)筒碎漿機I以這樣的方式工作不定時地使用廢料泵23，其中，每次都輸送一定數(shù)量的主碎漿機18中的廢料，以在轉(zhuǎn)筒碎漿機中進行處理。轉(zhuǎn)筒碎漿機還可以例如連續(xù)地工作，從而使廢料泵在整個時間內(nèi)都以較低的轉(zhuǎn)速運行，并且在此期間廢料泵還可以較高的轉(zhuǎn)速運行，以將更多的污染物輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機中。如圖2和圖3所示的碎漿機系統(tǒng)包括主碎漿機18和在圖I中示意性示出的轉(zhuǎn)筒碎漿機1，該轉(zhuǎn)筒碎漿機I在碎漿機系統(tǒng)17中作為副碎漿機起作用。但是根據(jù)轉(zhuǎn)筒碎漿機I的分揀能力，也可以使用唯一的轉(zhuǎn)筒碎漿機I同時作為多個主碎漿機18的副碎漿機，在這些主碎漿機18中，可以有一個或多個在碎漿機系統(tǒng)17的垂直方向上位于相同的平面上，或高于轉(zhuǎn)筒碎漿機I。如圖2或圖3所示的碎漿機系統(tǒng)17非常好地適用于較大或非常大的生產(chǎn)量。在早期的具有多個串聯(lián)的副碎漿機的碎漿機系統(tǒng)中(這些副碎漿機的能力相對較低并具有旋轉(zhuǎn)體、篩板以及可能緊隨其后的轉(zhuǎn)筒過濾器)，相關(guān)的副碎漿機和轉(zhuǎn)筒碎漿機可以利用如圖I所示的包括濃縮部件的轉(zhuǎn)筒碎漿機來代替。由此可以明顯降低碎漿機系統(tǒng)的單個裝置的數(shù)量。常規(guī)的配備有旋轉(zhuǎn)體和篩板的副碎漿機在實踐中甚至可以是不封閉的，以接收來自多個主碎漿機的廢料材料，并且不接收來自處理不同原料的主碎漿機的材料。通過減少設(shè)備數(shù)量，簡化了工作場所的布局規(guī)劃，并縮小了用于設(shè)備維護的空間的總面 積。通過減少設(shè)備數(shù)量，還簡化了用于控制設(shè)備的儀器儀表和自動化系統(tǒng)以及可能需要的軟件，在此，無論是對設(shè)備本身還是其控制以及對整個碎漿機系統(tǒng)功能的優(yōu)化來說都減少了對所需儀器儀表和自動化系統(tǒng)進行安裝和調(diào)試的時間。通過減少設(shè)備數(shù)量，還可以使過程管道系統(tǒng)的數(shù)量變得更少。此外，當一部分纖維材料的分解發(fā)生在轉(zhuǎn)筒碎漿機中時，相比于以前的池的尺寸還可以使主碎漿機的池的尺寸更小。在轉(zhuǎn)筒碎漿機中可以有效地將纖維材料從復合材料中分離出來，并清除復合材料，而無需降低廢料中的復合材料皮的塊徑。相反，配備有傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)體的副碎漿機將復合材料分解成較小的小塊，從而將部分復合材料轉(zhuǎn)化為合格品，這并非是希望的。與利用其他的副碎漿機進行處理相比，在轉(zhuǎn)筒碎漿機中處理廢料材料的最大優(yōu)勢在于，在處理過程中不會將復合材料皮分解成太小的小片，從而可以將較大塊的復合材料作為轉(zhuǎn)筒碎漿機中的廢料清除出去，并由此避免復合材料在造紙時進入再處理過程中，這在再處理過程中有可能帶來傷害。無論是在主碎漿機中還是在轉(zhuǎn)筒碎漿機中都會發(fā)生纖維材料的分裂或分解以及將纖維材料碎化或分離纖維(Defibrierbarkeit),由此形成來自纖維材料的自由的纖維、纖維結(jié)以及較小的纖維材料片，從而使經(jīng)由碎漿機處理的材料大部分作為合格品穿過碎漿機中的篩板表面上的開口。對被碎漿機接受的纖維材料的分解效率可以達到例如90-98%。對纖維材料的剩余部分的分解可以在再處理過程中借助于發(fā)生在容器中的水洗(Durchwasserung)和不同的機械再處理進程實現(xiàn)。部分未分解的纖維還可以例如作為粗分揀的廢料回送到主碎漿機中。專業(yè)人員應該清楚的是，本發(fā)明的基本思想在技術(shù)發(fā)展中可以采用各種類型和方式實施。因此本發(fā)明及其實施方式不僅限于上述的實施例，而是可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)，其具有能夠轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)筒(2)，該轉(zhuǎn)筒(2)包括分解部件(7)，用于對輸送到所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中的包含在纖維懸浮液中的纖維材料進行分解；沖洗部件(8)，用于從在所述分解部件(7)中被分解的纖維材料中回收纖維，其特征在于，所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)具有濃縮部件￠)，用于提高輸送到所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中的纖維懸浮液的紙漿濃度，其中，該濃縮部件(6)在所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)中沿纖維懸浮液的流動方向設(shè)置在所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)中的分解部件(7)的上游一側(cè)。
2.如權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)筒碎漿機，其特征在于，所述濃縮部件(6)在所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(1)的轉(zhuǎn)筒(2)中沿纖維懸浮液的流動方向直接設(shè)置在該轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)中的分解部件(7)的前面。
3.如權(quán)利要求I或2所述的轉(zhuǎn)筒碎漿機，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)的護套(9)在該轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的濃縮部件(6)上具有多個開口(10)，通過這些開口排除輸送到該轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)內(nèi)的纖維懸浮液中的水，以提高纖維懸浮液的紙 漿濃度。
4.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)筒碎漿機，其特征在于，所述開口(10)在此是圓形的，其直徑為 5_25mm0
5.如前面任一項權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)筒碎漿機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)中的濃縮部件(6)的長度為該轉(zhuǎn)筒(2)總長度的15-35%。
6.如前面任一項權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)筒碎漿機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)在所述濃縮部件(6)中具有升降裝置(26)，用于有效地濃縮和/或輸送纖維懸浮液。
7.一種碎漿機系統(tǒng)(17)，其具有至少一個主碎漿機(18)和至少一個用于處理該至少一個主碎漿機(18)中的廢料的副碎漿機，其特征在于，所述副碎漿機是轉(zhuǎn)筒碎漿機(1)，其具有能夠轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)筒(2)，該轉(zhuǎn)筒(2)包括分解部件(7)，用于對輸送到所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中的包含在纖維懸浮液中的纖維材料進行分解；沖洗部件(8)，用于從在所述分解部件(7)中被分解的纖維材料中回收纖維；和濃縮部件￠)，用于提高輸送到所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中的纖維懸浮液的紙漿濃度，其中，所述濃縮部件(6)在所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)中沿纖維懸浮液的流動方向設(shè)置在該轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)中的分解部件(7)的上游一側(cè)。
8.如權(quán)利要求7所述的碎漿機系統(tǒng)，其特征在于，所述濃縮部件(6)在所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)中沿纖維懸浮液的流動方向直接設(shè)置在所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)中的分解部件(7)的前面。
9.如權(quán)利要求7或8所述的碎漿機系統(tǒng)，其特征在于，所述主碎漿機(18)在該碎漿機系統(tǒng)(17)中被設(shè)置為，在該系統(tǒng)的垂直方向上高于所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)，其中，所述主碎漿機(18)中的廢料借助由該高度差產(chǎn)生的勢能從所述主碎漿機(18)運動到所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中。
10.如權(quán)利要求9所述的碎漿機系統(tǒng)，其特征在于，在所述主碎漿機(18)的連接所述主碎漿機(18)和所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的廢料通道(21)中設(shè)置廢料閥門(22)，該閥門臨時打開，以將廢料從所述主碎漿機(18)輸送到所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中。
11.如權(quán)利要求7或8所述的碎漿機系統(tǒng)，其特征在于，所述主碎漿機(18)和所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)在該碎漿機系統(tǒng)(17)中在該系統(tǒng)的垂直方向上基本上設(shè)置在相同的高度上，其中，所述主碎漿機(18)中的廢料通過廢料泵(23)從所述主碎漿機(18)運動到所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中，該廢料泵設(shè)置在連接所述主碎漿機(18)和所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的廢料通道(21)中。
12.如權(quán)利要求11所述的碎漿機系統(tǒng)，其特征在于，在所述主碎漿機(18)的連接所述主碎漿機(18)和所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的廢料通道(21)中的所述廢料泵(23)用于臨時將廢料從所述主碎漿機(18)輸送到所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中。
13.一種用于分解纖維材料的方法，其中，在該方法中將包含纖維材料的纖維懸浮液輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中，包含在纖維懸浮液中的纖維材料在所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中的分解部件(7)中被分解，包含已分解的纖維材料的纖維懸浮液在所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中的沖洗部件(8)中被沖洗，以將纖維從纖維懸浮液中分離出來，其特征在于，在對包含在纖維懸浮液中的纖維材料進行分解之前提高纖維懸浮液的紙漿濃度，其中，在所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)中的濃縮部件(6)中將水從纖維懸浮液中排除，其中，該濃縮部件在所述轉(zhuǎn)筒碎 漿機⑴的轉(zhuǎn)筒⑵中沿纖維懸浮液的流動方向設(shè)置在所述轉(zhuǎn)筒碎漿機⑴的轉(zhuǎn)筒⑵中的分解部件(7)的上游一側(cè)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，通過在所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)的濃縮部件出)中將水從纖維懸浮液中排除來提高纖維懸浮液的紙漿濃度，在此，該濃縮部件在所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)中沿纖維懸浮液的流動方向直接設(shè)置在所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的轉(zhuǎn)筒(2)中的分解部件(7)的前面。
15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，纖維懸浮液從高于所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)設(shè)置的所述主碎漿機(18)輸送到所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中，其中，纖維懸浮液借助于由高度差產(chǎn)生的勢能從所述主碎漿機(18)運動到所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，通過臨時打開廢料閥門(22)將纖維懸浮液輸送到所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中，該廢料閥門(22)位于所述主碎漿機(18)的連接所述主碎漿機(18)和所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)的廢料通道(21)中。
17.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，利用廢料泵(23)將纖維懸浮液從基本上與所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)處于相同高度的所述主碎漿機(18)輸送到所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中，該廢料泵設(shè)置在將所述主碎漿機(18)和所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)彼此連接的所述主碎漿機(18)的廢料通道(21)中。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，使用所述廢料泵(23)不定時地將纖維懸浮液從所述主碎漿機(18)輸送到所述轉(zhuǎn)筒碎漿機(I)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)筒碎漿機(1)，其具有可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)筒(2)，該轉(zhuǎn)筒(2)包括用于對輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機(1)中的包含在纖維懸浮液中的纖維材料進行分解的分解部件(7)，用于從在分解部件(7)中被分解的纖維材料中回收纖維的沖洗部件(8)，以及用于提高輸送到轉(zhuǎn)筒碎漿機(1)中的纖維懸浮液的紙漿濃度的濃縮部件(6)。此外，本發(fā)明還涉及一種碎漿機系統(tǒng)(17)和一種用于分解纖維材料的方法。
文檔編號D21B1/32GK102747631SQ201210120490
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者托尼·皮里寧, 漢努·賽科寧 申請人:美卓造紙機械公司