Во целиот процес на производство на хартија „пулпирање – производство на хартија – доработка“, рафинерот е клучна опрема што ги одредува перформансите на влакната и квалитетот на хартијата. Преку физички, хемиски или комбинирани механички и хемиски дејства, тој сече, фибрилира, фибрилира и рафинира влакна од пулпата, овозможувајќи им на првично лабавите влакна да формираат посилна сила на врзување и на крајот да ја обдарат хартијата со основни перформанси како што се цврстина, униформност и апсорпција на мастило. Од традиционалните камени мелници до модерната интелигентна опрема, технолошката итерација на рафинериите отсекогаш се фокусирала на трите основни принципи на „висока ефикасност, прецизност и заштеда на енергија“, станувајќи важна поддршка за надградба на индустријата за производство на хартија.

I. Основни функции и принцип на работа на рафинериите

Основната мисија на рафинерот е да „оптимизира морфологија на влакната“, а неговиот принцип на работа може да се сумира како „модификација на влакната под механичко дејство“:

• Основен принципКога пулпата поминува меѓу дисковите (или ролните) на рафинерот, таа е подложена на комбинирани механички сили како што се стрижење, екструдирање и месење. Ѕидовите на влакнестите клетки се кинат за да формираат микрофибрили, а површината генерира густа фибрилирана структура. Во исто време, претерано долгите влакна се соодветно сечат, со што распределбата на должината на влакната е посоодветна за барањата за производство на хартија.
• Основни функцииПрво, подобрување на силата на сврзување на влакната за хартијата да има доволна затегнувачка цврстина, цврстина на кинење и цврстина на пукање; второ, подобрување на униформноста на преплетувањето на влакната за да се обезбеди рамномерност и рамномерност на хартијата; трето, прилагодување кон потребите на различните видови хартија, како што се хартијата за култура на која ѝ се потребни фини влакна за подобрување на печатливоста и хартијата за пакување на која ѝ се потребни дебели и долги влакна за подобрување на цврстината.

II. Главни видови и технички карактеристики на рафинериите

Според структурниот дизајн, методот на работа и сценаријата на примена, вообичаените рафинерии во индустријата за производство на хартија се поделени главно во следниве четири категории, секоја со свој технички фокус и опсег на примена:

1. Диск рафинер

• Структурни карактеристики: Составен од фиксен диск (стационарен диск) и ротирачки диск (ротирачки диск). Површината на дискот е распределена со зони за брусење со различни облици на заби (како назабени, трапезоидни, спирални), а интензитетот на рафинирање се контролира со прилагодување на растојанието помеѓу дисковите.
• Технички предностиВисока ефикасност на рафинирање, униформна модификација на влакната. Може да се прилагоди на различни пулпи (дрвена пулпа, пулпа од слама, пулпа од отпадна хартија) со замена на облиците на дисковите заби, што ја прави најшироко користена опрема за рафинирање што опфаќа културна хартија, хартија за пакување, тоалетна хартија и други видови хартија.
• ПодтиповиРафинатор со еден диск (дејствува на едната страна од дискот), рафинатор со два диска (дејствува на двете страни од дискот истовремено), рафинатор со троен диск (среден стационарен диск + двострани ротирачки дискови, поголема ефикасност).

2. Конусен рафинер

• Структурни карактеристикиУсвојува комбинација од конусен статор и ротор. Пулпата спирално напредува по конусниот јаз, подложена на континуирано стрижење и екструдирање. Интензитетот на рафинирање може прецизно да се контролира со прилагодување на конусниот јаз.
• Технички предностиПомало сечење на влакна, добар ефект на фибрилација, погодно за типови хартија кои бараат задржување на голема должина на влакната (како што се крафт хартија, лајнерборд). Исто така, има силна оперативна стабилност и ниска потрошувачка на енергија, најчесто се користи за секундарно рафинирање на отпадна хартиена пулпа или фина обработка на висококвалитетна пулпа.

3. Цилиндричен рафинер

• Структурни карактеристикиСоставен од цилиндрична ролна за мелење и лачна плоча за мелење. Површината на ролната за мелење е опремена со попречни или спирални заби за мелење. Ротацијата на ролната за мелење го движи протокот на пулпа и го завршува процесот на рафинирање.
• Технички предностиВисока толеранција на нечистотии (како што се зрна песок, пластични фрагменти) во пулпата, не се затнува лесно. Погодно за грубо мелење на отпадна хартиена пулпа или претходна обработка на груби влакнести суровини како што е пулпата од слама, често се користи во процесот на рафинирање на производствените линии за пулпирање.

4. Рафинатор со висока конзистенција

• Структурни карактеристикиПогодно за средини со пулпа со висока конзистенција (15%-40%). Користи специјален уред за полнење (како што е завртка за полнење) за да се обезбеди рамномерен влез на пулпата во зоната на мелење. Обликот на дисковиот заб е претежно со широки заби и голем распоред за да се подобри ефектот на месење на влакната.
• Технички предностиВисок степен на фибрилација на влакната, силна сила на сврзување, што може значително да ја подобри цврстината на хартијата. Во средини со висока конзистентност, сечењето на влакната е помало, а потрошувачката на енергија е мала. Погоден е за фино рафинирање на висококвалитетни видови хартија (како што се обложена хартија, специјална хартија) или преработка на пулпа што бара високоцврсто сврзување на влакна.

III. Клучни технички параметри и принципи на избор на рафинерии

1. Основни технички параметри

• Рафинирање на конзистентностПоделено на ниска конзистенција (≤8%), средна конзистенција (8%-15%) и висока конзистенција (≥15%). Конзистенцијата директно влијае на ефикасноста на рафинирањето и морфологијата на влакната, како што се рафинирање со висока конзистенција фокусирано на фибрилација и рафинирање со ниска конзистенција фокусирано на сечење.
• Диск јазКлучен параметар што го одредува интензитетот на рафинирање. Колку е помал јазот, толку е поголем интензитетот на рафинирање. Треба динамички да се прилагоди според барањата за типот на хартија и карактеристиките на пулпата (обично контролиран на 0,1-1,0 mm).
• Форма на дисковиот заб и ширина на заботОбликот на забот влијае на начинот на кој влакната се оптоваруваат (обликот на забот од типот на смолкнување е погоден за сечење, обликот на забот од типот на месење е погоден за фибрилација). Ширината на забот ја одредува контактната површина на зоната на мелење, која треба да одговара на типот на пулпа и целта за рафинирање.
• Моќност на моторот и брзина на ротацијаМоќноста го одредува капацитетот за рафинирање (обично 55-1000 kW), а брзината на ротација влијае на линеарната брзина на дискот (генерално 1500-3000 вртежи/мин). Повисоката линеарна брзина значи посилна сила на смолкнување, погодна за потреби на рафинирање со висок интензитет.
• КапацитетСе избира според обемот на производствената линија. Капацитетот на една опрема е обично 5-100 тони/ден, а производствените линии со голем обем можат да користат сериска или паралелна конфигурација со повеќе единици.

2. Основни принципи на селекција

• Прилагодете се на барањата за типот на хартијаЗа хартија за пакување со висока цврстина, приоритет се дава на рафинерии со висока конзистенција или конусни рафинерии; за фина културна хартија, може да се изберат рафинерии со двоен диск или рафинерии со троен диск; за преработка на отпадна хартиена пулпа, се претпочитаат цилиндрични рафинерии или рафинерии со диск отпорни на нечистотии.
• Карактеристики на пулпата на кибритДрвената пулпа има долги влакна, па затоа фокусирајте се на фибрилација, а рафинериите со висока конзистенција или конусните рафинерии се опционални; пулпата од слама има кратки влакна, па затоа степенот на сечење треба да се контролира, а рафинериите со диск со ниска конзистенција се опционални; пулпата од отпадна хартија содржи многу нечистотии, па затоа треба да се избере опрема отпорна на затнување.
• Балансирање на ефикасноста и потрошувачката на енергијаВо комбинација со барањата за капацитет на производствената линија, изберете опрема со ниска потрошувачка на енергија по единица и висока ефикасност на рафинирање. На пример, големите производствени линии можат да користат рафинерии со троен диск, а малите и средните производствени линии можат да користат рафинерии со еден диск или рафинерии со двоен диск.
• Размислете за интелигентна прилагодливостСовремените рафинерии се претежно опремени со PLC контролни системи, кои можат да остварат следење во реално време на процесот на рафинирање (како што се должината на влакната, конзистентноста на пулпата, статусот на абење на дискот) и автоматска контрола со затворена јамка. При изборот, потребно е да се комбинира нивото на интелигенција на производствената линија и да се даде приоритет на опрема што може да се поврзе во мрежа и е лесна за одржување.

IV. Трендови на технолошки развој на рафинериите

Со трансформацијата на индустријата за производство на хартија кон „зелена нискојаглеродна, високоефикасна интелигенција и висок квалитет“, технологијата на рафинирање претставува три главни развојни насоки:

• Интелигентно надградувањеИнтегрирајте сензори, Интернет на нештата и технологија со вештачка интелигенција за да остварите следење во реално време на процесот на рафинирање и автоматска контрола во затворена јамка, подобрувајќи ја прецизноста и стабилноста на рафинирањето.
• Подобрување на заштедата на енергијаОптимизирајте го дизајнот на структурата на дискот (како што е бионската форма на забот), усвојте високоефикасни мотори и технологија за регулирање на брзината на конверзија на фреквенцијата за да ја намалите потрошувачката на енергија при рафинирање на единицата. Некои рафинерии од нов тип ја намалуваат потрошувачката на енергија за 15%-30% во споредба со традиционалната опрема.
• Мултифункционална интеграцијаРазвивање интегрирана опрема „рафинирање - сечење - прочистување“ за намалување на производствените процеси и површината на опремата; насочување кон потребите за специјализирана хартија, развивање специјални рафинерии (како што се рафинерии со ултрафини влакна, специјални рафинерии за биомеханичка пулпа) за проширување на сценаријата на примена.

Како „основни фактори“ во производството на хартија, техничкото ниво на рафинериите е директно поврзано со квалитетот на хартијата, ефикасноста на производството и еколошките придобивки. Во контекст на индустријата за хартија која се стреми кон развој на висок квалитет, изборот на соодветни типови рафинерии, оптимизирањето на клучните технички параметри и следењето на трендовите во развојот на интелигенцијата и заштедата на енергија ќе стане важна гаранција за претпријатијата да ја подобрат својата основна конкурентност.