2.4 Размол технологической щепы на волокно
В процессе размола технологической щепы должно достигаться максимально полное разделение древесины на отдельные волокна, обеспечивающее увеличение поверхности частиц и повышение их пластичности. Повышение пластичности облегчает сближение частиц при формировании древесноволокнистого ковра и прессование плит. Для обеспечения пластичности волокон щепу перед размолом подвергают обработке насыщенным паром давлением 0,7-1,2 МПа.
В процессе пропарки и размола происходит частичный гидролиз древесины. Водорастворимые продукты сохраняются в волокнах при дальнейшей технологической обработке, участвуя в образовании физико-химических связей между волокнами. В процессе гидролиза происходит образование функциональных групп на развернутой поверхности волокон. Для различных пород древесины требуются различные условия обработки. Так, ель, пихта и сосна, у которых в экстрактивных веществах содержатся способные к полимеризации непредельные кислоты, требуют минимальной термообработки. Другие породы, например береза и осина, требуют более жёстких условий термообработки. Давление гидроприжима размольных дисков рафинёра для щепы лиственных пород рекомендуется, наоборот меньшее, чем для хвойных пород.
Из установки для промывки щепа ссыпается в бункер-воронку рафинёра. В эту же бункер-воронку пневмотранспортом подаются обрезки от форматно-обрезного станка. Из бункера-воронки щепу и опилки набивным (загрузочным) шнеком 13 подают в пропарочную камеру 14. Из пропарочной камеры щепу разгрузочным шнеком 15 подают в размольную камеру 16 между неподвижным и вращающимся дисками. Полученное волокно давлением пара выбрасывается через разгрузочный клапан в массопровод 17 и далее в трубу-сушилку 20.
Переувлажнённое волокно, образующееся при пуске рафинёра, подают через циклон 22 в бункер пускового волокна.
Частота вращения набивного (загрузочного) шнека зависит от производительности рафинёра и насыпной массы щепы, что показано на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Зависимость производительности рафинёра от частоты вращения загрузочного шнека
Продолжительность пропаривания щепы определяют с помощью диаграмм, показанных на рисунках 2.2, 2.3 и 2.4.
Рисунок 2.2 – Зависимость производительности рафинёра от частоты вращения разгрузочного шнека
Рисунок 2.3 – Диаграмма определения продолжительности пропарки в зависимости от производительности рафинёра и высоты заполнения пропарочного котла для щепы насыпной массой 180 кг/м3
Рисунок 2.4 – Диаграмма определения продолжительности пропарки в зависимости от производительности рафинёра и высоты заполнения пропарочного котла для щепы насыпной массой 150 кг/м3
При определении параметров работы устанавливают производительность размольной установки (число оборотов разгрузочного шнека) по рисунку 2.2, а затем продолжительность пропаривания в зависимости от насыпной массы щепы по рисункам 2.3 и 2.4.
Зазор между дисками, давление гидроприжима дисков и степень открытия разгрузочного клапана существенно влияют на качество получаемого волокна. С увеличением производительности рафинера зазор необходимо увеличивать. Необходимое давление гидроприжима следует устанавливать в зависимости от породного состава щепы.
Зазор между дисками устанавливается с помощью установочного микровинта. Один полный оборот микровинта вызывает осевое смещение диска на 0,75 мм. При вращении микровинта «вправо» диски сближаются и наоборот. Измерение зазора осуществляют измерительным зондом с выводом результата измерения на цифровой прибор с точностью до 0,01 мм. За нулевое положение измерительного зонда принимают точку соприкосновения дисков. Для определения точки соприкосновения дисков микровинт вращают «вправо» до появления свистящего звука, который возникает при соприкосновении вращающегося диска с неподвижным. Затем микровинт вращают «влево» до установки необходимого зазора, величину которого показывает цифровой индикатор.
Диски могут находиться в соприкосновении только в течение 1-2 сек, иначе возможен перегрев и разрушение сегментов.
Пуск рафинёра следует производить при зазоре между дисками не менее 5 мм. Тем самым предотвращается запуск со сведёнными дисками. Если размалывающие диски находятся на расстоянии менее 5 мм друг от друга, то путём «левого» вращения микровинта они разводятся до тех пор, пока на пульте управления рафинёра не загорится лампа «ротор на позиции», что говорит об удалении размольных дисков на 5 мм друг от друга.
Перед подачей щепы размольную камеру необходимо прогреть до температуры не менее 100 °С.
После сброса первых порций волокна производится регулирование зазора между дисками с учётом работы разгрузочного клапана и давления гидроприжима дисков для получения волокна необходимого качества. Через некоторое время после начала работы рафинёра нагрузка на двигатель начинает падать, что свидетельствует об увеличении зазора. В этом случае диски сближают до первоначального показания нагрузки на двигатель.
При неизменном зазоре и всё увеличивающейся степени износа сегментов дисков происходит повышение потребляемой двигателем электроэнергии. Для поддержания заданного зазора в этом случае необходимо увеличивать давление гидроприжима дисков, а для повышения срока службы сегментов один раз в неделю изменять направление вращения диска.
Разгрузочный клапан также постепенно изнашивается, поэтому необходимо во время эксплуатации периодически регулировать степень его открытия.