目前所常见的高浓磨浆机是采用强制喂料的圆盘式高浓度磨浆机。国内已有多个较成熟的高浓磨浆机生产厂家,适用于化学浆,半化学机械浆,冷浸法高得率浆及纤维板料的研磨,原来大多应用于制浆工段,目前也逐渐越来越多地应用到生活纸、特种纸及特种纸板的打浆系统。高浓磨浆机对浆料的适用范围较广,无论是树种复杂,材料差异较大的浆料,还是木材加工后剩余的边角料、刨花、锯屑、浆渣及冷浸法木片、芦苇、稻麦草等,都能够以其较高的旋转速度和适当的磨片间隙分离成优质纤维。其优点是:磨浆浓度一般可高达20-30%,纤维相对切断较少,磨浆效率高,单位电耗低。
高浓磨机结构主要由机壳、主轴、转盘、喂料螺旋、调节机构、冷却系统和保护系统组成,而磨片是盘磨机的核心元件。高浓磨片磨片是成浆质量的关键,磨片的使用状况、工艺寿命对磨浆的产量、能耗、盘磨机的安全运行及各项经济指标起决定性作用。
盘磨机的磨浆机理较复杂,传统理解的高浓磨片分成三个区域:破碎区、粗磨区、精磨区(见图1),实际上每个区域的机械作用和磨浆变化都是一个渐进式的过程,并非跳跃式。传统的磨片齿型主要为两种:双向齿(见图1)、单向齿(见图2),这两种齿型一般都是以直齿形径向排列为特征。
图1:传统的双向齿磨片分区示意图
图2:传统的单向齿磨片
南通华严磨片研究中心综合考虑到回旋体机械作用力、纤维浆料的特性及磨浆机理,为了保护纤维避免受到过强的剪切力,设计了Soft fin系列的高浓磨片齿型,主要特征是大倾角弧形齿,得到很理想的应用效果,如Soft fin系列S1型弧形齿高浓磨片切断力更加柔和(见图3),使纤维受到更多的揉搓和挤压。弧形齿高浓磨片适合热磨机械浆、杨木化机浆、草浆和蔗渣浆等高浓磨浆工艺条件,已经广泛配套于常见的Φ600、Φ650、Φ750、Φ800、Φ900、Φ950、Φ1000、Φ1100、Φ1250等型号中高浓磨浆机和热磨机,磨浆过程中使纤维长度和强度得到改善,有助于提高打浆度和湿重。
不谋而合的是,安德里兹DURAmetaL LemaxX Spiral磨片也采用了螺旋齿这一设计理念(见图4)。
图3:Soft fin弧形齿磨片
图4:LemaxX Spiral螺旋齿磨片
自从高浓磨浆机应用以来,美卓、安德里兹等公司不断推陈出新,设计了很多磨片齿型,国内磨浆设备和配件厂家及科研院所也对高浓磨核心元件----磨片的齿形也作了大量研究,在材质方面也做了大胆而有益的尝试,取得了很多进步。但也有一些设计,在实际使用中存在浆料通过量小、堵浆等弊端,因而未得到实质性推广应用。一些失败的设计和不合适的磨片材质存在以下问题: