磨漿機是制漿造紙過程中的關(guān)鍵設(shè)備之一，而磨片是磨漿機的核心部件。合理選用磨片對磨漿機的效能提高關(guān)系重大，對成漿和成紙質(zhì)量起到?jīng)Q定作用。


       磨片規(guī)格、型號的不同直接影響磨漿機對漿料處理的效果；磨片材質(zhì)直接關(guān)系到磨片使用壽命；而不同的打漿方式對磨片的組合要求也不盡相同。為穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、降低維修作業(yè)時間及生產(chǎn)成本，本文就磨片的 選用進(jìn)行分析，為制漿造紙廠、磨片和磨漿機制造廠提供更充分的理論依據(jù)。


     1磨片幾何尺寸選擇
      近年來隨著造紙工業(yè)的蓬勃發(fā)展，磨片制造廠家為適應(yīng)市場的需要，研究磨片的幾何特性，結(jié)合國內(nèi)外打漿設(shè)備的不同，磨片種類呈現(xiàn)多樣化，磨片廠家如雨后春筍般迅速發(fā)展。磨片直徑大小是由盤磨機型號所決定的，磨片幾何特性主要包括齒溝寬、齒寬、磨齒粗細(xì)、數(shù)量、齒的排列及漿檔等。齒型與磨漿產(chǎn)量、質(zhì)量及能耗關(guān)系很大，磨漿時纖維與刀緣的接觸次數(shù)可用IC／M(英時接觸長／min)表示，IC／M越大，則纖維與刀緣接觸頻率越高，表明纖維經(jīng)受齒盤刀緣處理次數(shù)越多，纖維的強度發(fā)展越好，可由齒數(shù)與磨盤轉(zhuǎn)速來控制，但通常情況磨盤轉(zhuǎn)速是一定的，因此只能通過選用不同的齒數(shù)來實現(xiàn)刀緣對纖維處理次數(shù)的控制，但是齒數(shù)的增多勢必使齒紋變細(xì)，齒溝變窄，而細(xì)齒紋結(jié)構(gòu)強度較低，窄齒溝也限制了漿料的流動，影響生產(chǎn) 能力。淺齒溝雖然可以增加盤齒使用壽命，但由于漿料流量降低，也增加了無效負(fù)荷。因此在選用磨片時
要兼顧到磨漿質(zhì)量與磨漿能耗的要求。這些條件綜合起來就決定了漿料在磨片間的打漿停留時間和漿料的打漿效果，選擇合適的齒型，還要綜合考慮纖維漿料的種類、纖維漿料的特性、成漿質(zhì)量和生產(chǎn)能力等因素。
       磨片齒型根據(jù)其磨漿用途不同可以分為以切斷為主、分絲帚化為主和疏解為主等類型，一般情況下纖維原料在磨片之間的物理作用是切斷、分絲帚化、疏解和膨脹同時存在的。如以中450mm雙盤磨漿機為例，在打針葉木纖維漿料降低濕重時，一般選用①450一A或①450—6—1型號磨片。①450一A屬開放式的，
磨齒傾角在10。左右，而①450—6—1是封閉式的，磨齒傾角為0。，并且沒有漿檔。它們有很強的切斷能
力，能迅速提高漿料的打漿度，該類型磨片沒有檔壩，漿料在磨片間保留時間短，這樣纖維能迅速通過磨盤，增加了纖維原料的流量，能降低磨漿能耗，而且設(shè)計定盤、動盤時，要求安裝后磨齒呈平行，且交角為零，這樣大大提高了磨齒對纖維的切斷能力。在其后與之串聯(lián)使用的磨漿機的磨片就應(yīng)該選用以分絲帚化為主的磨片以進(jìn)一步提高纖維的強度。又如用闊葉木速生材制高得率化機漿時，采用大型高濃磨漿機，其磨片一般采用H型磨片，在粗磨區(qū)沒有檔壩或是半檔壩，精磨區(qū)帶有檔壩，如圖1所示：這是南通華嚴(yán)生產(chǎn)的1626mm(64英時)高濃磨磨片中的一塊。H型磨片能延長纖維在磨漿機中停留時間，在同樣通過量的情況下，增加纖維層的厚度，實現(xiàn)纖維間的相互摩擦，減少對纖維的切斷而提高漿料的打漿度。在選定磨齒形狀以后還要根據(jù)生產(chǎn)的實際情況選用不同齒寬和槽寬，齒寬與齒深同樣影響著對纖維的處理效果，要根據(jù)不同的原漿特性來選擇不同齒寬的磨片。例如有一種用于CTMP磨漿的磨片，其齒形是齒面寬小于溝槽寬，兩者之比約為0．8(以前是≥1)，溝深5．8mm；內(nèi)圈磨片：動盤齒面呈泵葉狀，定盤則只是在外緣有兩圈錯落狀三角齒。如此獨特簡潔的設(shè)計效果是：漿層較厚，停留時間較長，更重要的是由于漿料所占的空間較大，使得磨腔內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽能順利地向磨盤外緣移動排出，減少了因排蒸汽不暢造成的振動和氣蝕現(xiàn)象，保證了盤磨機負(fù)荷的穩(wěn)定，也就保證了漿料質(zhì)量及生產(chǎn)過程的操作穩(wěn)定、受控，同時也避免了為保證比能耗而要經(jīng)常進(jìn)刀造成的碰刀，損壞磨盤，縮短磨盤壽命等情況。齒的深度直接影響的是對纖維的磨解程度，當(dāng)齒深小或磨齒磨損后漿料會在磨片間打滑，表現(xiàn)為磨機加不上壓，成漿強度降低，打漿度提不上去，漿中的纖維束
含量增加，成紙表面粗糙。
       通常磨片表面要有一定錐度，即單位徑向上坡度的大小，一般情況是隨著磨漿濃度的提高，磨片的錐
度也應(yīng)該逐漸增大，這樣一方面可以使原料易于進(jìn)入，另一方面可以避免機械能量的驟增。磨片的齒形以及傾角決定了磨片的具體使用特性，而且對磨漿的質(zhì)量、能耗以及操作的穩(wěn)定性有著決定性的意義。而磨片的使用壽命、磨漿質(zhì)量、被磨漿料的性質(zhì)還與制造磨片的材質(zhì)有著密切關(guān)系。


      2磨片材質(zhì)的選擇


      磨片的金屬材料直接影響了磨片的使用壽命、磨漿機的產(chǎn)量、打漿的連續(xù)性和成漿質(zhì)量的穩(wěn)定性。一般按照金屬含碳量的多少和含鉻量的多少將生產(chǎn)磨片的金屬材料分為普通合金和鎳鉻合金鋼兩種。這兩種金屬材料的生產(chǎn)方法又有區(qū)別，其物理特征及晶體結(jié)構(gòu)有很大的區(qū)別，這些特性決定了磨片材質(zhì)的硬度、韌性以及耐磨性等性質(zhì)，因而在價值和使用效能等方面有所區(qū)別。


     一般合金分為普通合金和鎳鉻合金兩種，普通合金還可以根據(jù)碳含量的高低來區(qū)分其特性，合金鋼根據(jù)其含碳量、含鉻量的不同又可以分為高碳鋼、低碳鋼等等，硬度一般在40,qSOHRC。盡管由于冶煉方法的不同及金屬元素含量的不同，會導(dǎo)致一些不同的性質(zhì)，但它們都有硬度高、耐磨性好、抗沖擊性和韌性好等共同特點。一般來說硬度越高、耐磨性越好、使用壽命越長，其具有良好的切斷能力，但其又有相對較脆、抗沖擊韌性差等缺點，在選擇磨片時，要考慮漿料的潔凈度，防止硬質(zhì)異物進(jìn)入將磨齒打壞，同時要經(jīng)常檢查磨漿機的控制系統(tǒng)中的間隙傳感器、磁浮閥等影響磨片運轉(zhuǎn)過程的間隙裝置，防止由于磨漿機機械故障，導(dǎo)致磨片互相接觸，產(chǎn)生鋼磨鋼現(xiàn)象，最終導(dǎo)致打碎磨齒事故，影響生產(chǎn)。鎳鉻合金是因為其中含有一定量的金屬鎳和鉻，它們的硬度一般在35,-45HRC，由于鎳鉻合金稀有金屬的加入使得鎳鉻合金的硬度、抗沖擊韌性更優(yōu)于普通合金材質(zhì)，其生產(chǎn)的磨片一般用于國產(chǎn)的直徑在①600mm以下的磨漿機。


       通常APMP、CTMP等機械制漿工藝選用磨片的金屬材料的含碳量較高一些，這樣可以保證磨片具有較好的硬度和耐磨性。對于已疏解纖維原料的打漿，一般選用材質(zhì)硬度相對低一些的磨片，這樣對纖維的切斷作用相對較弱，有利于纖維的分絲帚化。合金鋼金屬材料一般用于直徑為①600mm以上磨漿機的磨片。