24第四章 4节34纸页成形1112

一、课题：第四章纸的抄造第四节纸页的成形与脱水夹网成形器二、教学目的：通过学习，使同学们掌握复合成形器的脱水机理、对成纸的影响、成形部对成纸匀度的影响掌握夹网成形的特点、分类及脱水元件，了解长网纸机存在的缺点及发展了解40万吨叠网成形的特点，掌握顶网成型脱水的原理三、课时：2h 第24次第9周星期一4月14日C25、C26（1.2节）四、课型：新课五、教具：电脑、投影仪、白板笔六、重点：夹网成形的特点、分类及脱水元件，复合成形器的脱水机理七、难点：复合成形器的脱水机理、对成纸的影响、成形部对成纸匀度的影响八、教学过程：1、导入：同学们，我们学习了纸的抄造网部的基本结构，特别是长网部的相关知识。

请几个同学们来回顾以下昨天所学的内容：1、网部的作用：获得组织良好的湿纸幅，把已成形的湿纸幅脱水到一定干度，改善纸页性能，减少纤维和填料流失，向压榨部传递湿纸幅2、长网成形的流体动力学：3种主要的流体力学过程：泄水、定向剪切、湍动3、浆网速比：KT=0.83-0.934、网部：最前端胸辊，最后面伏辊与驱网辊；脱水元件：成形板、脱水板、案辊、挡水板、真空吸水箱；顶网成形器、水印辊（又称整饰辊）；导辊、校正辊和张紧辊。

5、长网部纸页成形和脱水过程：上网段、成形脱水及高压脱水6、影响成形的因素：纸浆浓度、脱水速度、浆网速差、成型网及纸浆温度网部除了长网与之前我们所接触过的长网的改进即底网与顶网相结合的叠网外。

我们今天要学习我们8号机的一种新型的网部技术那就是夹网纸机。

请同学们翻到教材请同学们翻到教材第四章纸的抄造第四节纸页的成形与脱水夹网成形结构与原理，第153页进行新课程的学习。

2、课程大纲：（详细内容见课件）（主要以讲授为主，辅以图表）主要内容：一、复合成形器⏹1、脱水机理⏹2、对成纸的影响⏹3、成形部对成纸匀度的影响二、夹网成形⏹1、长网纸机存在的缺点⏹2、夹网成型器的特点⏹3、夹网的发展⏹4、夹网成型器的分类⏹5、夹网常用的脱水元件三、40万吨顶网成形一、复合成形器1）、脱水机理⏹复合型成型器又称改型成型器。

⏹其特征是以长网机为基础，在进入双网成形前有一段“敞网”抄造的预成形区。

在双网成形区中，纸浆悬浮液经受到脱水的压力，该脱水压力是来自辊筒上的网张力、弧形表面、刮板等脱水元器件。

⏹与长网纸机相比改进了两面性、减少掉毛、改善匀度，并消除了湿部在产量和质量上的薄弱环节。

⏹常见复合型成型器有复合型辊筒成型器、复合型刮板成型器、复合型“C”成型器，具有可调特征的顶网装置及向上脱水和调节的叠网装置等2）对成纸的影响⏹长网机上的成形过程是一个阶梯过滤过程。

纸浆在靠网面部分的浓度很高，而其表面浓度接近流浆箱的浓度。

如果没有网案的高度扰动，纸浆层面会出现严重的再絮凝。

大多数复合型成型器借再引入第二张网的交接处所产生的高剪切力来改善这种状况，从而改善纸页的匀度，改进两面性、减少掉毛。

⏹复合型成型器可消除或减少流浆箱的浆道，这是由于纸浆在成形网案上有更多的机会去拉平和“处理”这些浆道。

由于有一段“开放网面”抄纸，其车速受到限制。

3 ）成形部对成纸匀度的影响⏹匀度实践上是纸页的结构状况，它主要（不是唯一）是纸页中絮凝块的状况：即絮凝块的大小、清晰度及分布情况。

一张成形良好的纸页，纤维分布均一，整个纸页均匀地分布着极细小的小絮凝块。

⏹跟所讨论的许多操作参数有关，纸页可以看做是由形状各异的大絮凝快或很均一的小絮凝块（或成条纹的、或成束的、或不定形的）絮凝而成。

界定匀度的最好办法是使用仪器。

⏹二、夹网成形1、长网纸机存在的缺点2、夹网成型器的特点3、夹网的发展4、夹网成型器的分类按脱水元件布置及湿纸页运行轨迹分为:水平夹网、垂直夹网、倾斜夹网、弧形夹网按网内成形脱水元件可分为：刮板夹网成型器、辊式夹网成型器、辊刮板夹网成型器典型结构夹网成型器的分类（一）辊式夹网成型器的特点⏹1、优点：传动功率低，脱水能力大，网子寿命长；可靠性好，有提高车速的潜力，能减少两面差，印刷性能好。

⏹2、缺点：要求流浆箱浓度较高，针眼较多，内结合力差，粒状匀度。

⏹3、没有静态的脱水元件，实际使用不多（二）刮板夹网成型器的特点⏹1、除胸辊、伏辊外，其它的脱水元件均为板式结构，脱水的距离比辊式成型器更长，同样条件下，脱水时间比辊式成型器要长。

⏹2、网部刮板等的作用力对絮聚产生的剪切力，对匀度有正面影响，但影响细小纤维的留着率下降。

⏹与辊式相比：匀度好，传动功率较高，留着率要低一些。

（三）辊/板式夹网成型器的特点⏹1、脱水元件：成形辊、组合刮水板、可加载脱水刮板、真空吸水箱、真空伏辊等组成。

⏹2、具有辊式和板式成型器的优点，改善了纸页的匀度和印刷性能，能适用高速纸机的运行。

5、夹网常用的脱水元件⏹1、成形辊：⏹（1）夹网中的第一个成形脱水元件，与胸辊相对应，放置位置及形式因纸机而异，有的在外网，有的在内网。

⏹（2）辊面开孔，外包聚脂网收缩套，内有真空室。

⏹（3）采用高压风机来产生低真空，抵销离心力使排水顺利进入成形辊而脱水。

2、真空刮水板和成形脱水靴⏹最先的真空刮水板是将刮水板封闭在一个抽成真空的箱中；（抽吸力大，脱水能力大）⏹改进：将脱水板与真空箱结合起来。

（真空度低一些，当脉冲抽吸强度不增加的情况下，脱水量也可增加，受箱的真空度影响较小）⏹再改进：在原有的真空刮水板基础上，改进脱水刮刀的排列，形成一个R字，利用高压风机抽成一个低真空，配合夹网反面可加载脱水刮刀，形成成形脱水靴。

6、具体代表：8号机辊刮夹网技术—Metso的立式夹网成形OptiFormer1外网张紧辊2外网校正辊3成形辊4胸辊5加载元件6内网校正辊7内网转向辊8内网张紧辊9外网转向辊10真空伏辊11成形脱水靴12外网回头辊13外网角辊图4-4-22岳纸公司6400mm纸机网部结构示意图1、成形脱水靴⏹如图4-4-23所示，成形脱水靴有两个真空室，10片刮水板。

第一块刮水板宽度为105mm，其他刮水板宽度为50mm。

刮水板材料为碳化硅。

⏹成形脱水靴能产生柔和的脱水脉冲，这个成形模块由带固定陶瓷刮刀的曲面靴组成，分成多个带真空的室。

第一个真空室是平面的，而第二个真空室是曲面的。

第一个真空室和加载刮刀相对，它对网子产生的压力主要来自加载刮刀的加载作用，压力的调节也只能通过调节加载刮刀的压力来实现。

⏹两个真空室都有各自独立的真空接口，真空室和接水盘的接口处装有加载气管，此气管主要作用是密封。

成型部在爬行或运行时，密封气管开始进气加载。

成型部的DCS画面显示气管的加载状态和压力，同时加载压力到底限或出现测量故障时会出现报警。

⏹真空室真空是由真空系统风机K4215提供，可以通过调节其真空度来控制脱水的效果。

第一真空室的最大负压为10KPa，第二真空室的最大负压为15KPa，从真空室中排出的水经过汽水分离器进入白水槽T4401。

两个真空室在操作侧、传动侧各有一个真空调节阀，可以在现场对其开度进行调节。

⏹成形脱水靴移动是由液压机构来完成的2、加载元件⏹加载元件由3组加载刮刀组成，其中只有第一组是一把刮刀，其他都由两把刮刀组成。

刮刀宽为50mm，材料为碳化硅。

刮刀的加压方式为气动，移动也是由液压机构来完成。

⏹3组加载刮刀的压力可以分别调节，其控制盘位于操作侧。

加载气管同时也连接到真空系统，通过真空的作用可使各加载刮刀离开网面到维护位置。

开机过程中浆料上网后，加载气管提供加载压力。

当停机时，网部不再上浆，加载压力也开始下降。

真空系统向加载元件提供大约10s的真空，则使陶瓷面板脱离网面，从而确保网子和陶瓷面板不受损坏。

另外，加载元件的真空也可以通过手动按按钮的方式产生。

3、Optiformer成形器高速成形脱水过程和特点⏹增加了力，特别是成形部；⏹增加了白水夹带空气；⏹减少了脱水元件上的停留时间；⏹增加了振动和噪音。

3、Optiformer成形器高速成形脱水过程和特点⏹在Optiformer成形器中，通过包绕真空伏辊和高真空箱实现干度从6～8%增加到最终17%。

这种真空伏辊和真空箱的结合在最大最终干度和最小网子磨损方面是一个优化的方案。

与真空伏辊相比，高真空箱增加最终干度更有效，但高真空箱的挑战是网子磨损。

然而，在Optiformer夹网中，网子磨损可以通过减少静态脱水元件的数量和平衡内网外网之间的动力消耗来缩小。

网子磨损直接与动力消耗有关，动力消耗通过不同的网环路中的辅助真空脱水元件、成形脱水靴和高真空箱的定位来平衡。

⏹如图4-4-19所示是脱水时间的示例。

测定了两个不同真空度（45KPa和65KPa）的情况下新闻纸浆料脱水曲线。

能用这条曲线来预测高真空箱后的干度。

⏹它是典型的两条脱水曲线，各有自己的饱和值：45KPa真空线的饱和干度为15.55%，而65KPa真空线的饱和干度则为18%。

这种情况表明当速度增加时，停留时间减少能够用增加真空箱的真空得到全部补偿。

实际中，成形后的干度取决于最后脱水元件的回湿。

回湿的增大与干度成比例。

网子型号对回湿也有影响。

在Optiformer中，高真空箱的位置尽量靠近吸移点，以便减少回湿。

在试验机上，即使车速超过了2000m/min，成形后的干度仅仅才降低了一点点。

⏹为了避免高速时振动趋势增加，Optiformer机架布置得比较低。

重的真空辊位置比早期的垂直夹网更低。

这种方式机架结构更能承受横向和纵向的振动。

成形器比早期的模块噪音更小，因为Optiformer中真空辊更少且布置更封闭。

⏹成形器的运行性能是影响效率的一个方面。

Optiformer好的运行性能主要是把成形辊作为第一个脱水元件。

与刮板成形器相比，成形辊对流浆箱喷浆要求不是那么关键。

成形辊也提供了高的留着率，对湿部清洁比较重要。

为了顺利运行，不仅要有高的留着率，而且要有稳定的留着率。

三、PM9&PM10 成型器(此处主要以图片表述)3）小结1、复合型成型器又称改型成型器。

⏹其特征是以长网机为基础，在进入双网成形前有一段“敞网”抄造的预成形区。

在双网成形区中，纸浆悬浮液经受到脱水的压力，该脱水压力是来自辊筒上的网张力、弧形表面、刮板等脱水元器件。

2、夹网常用的脱水元件成形辊及真空刮水板和成形脱水靴3、Optiformer成形器高速成形脱水过程和特点⏹在Optiformer成形器中，通过包绕真空伏辊和高真空箱实现干度从6～8%增加到最终17%。

这种真空伏辊和真空箱的结合在最大最终干度和最小网子磨损方面是一个优化的方案。

与真空伏辊相比，高真空箱增加最终干度更有效，但高真空箱的挑战是网子磨损。

然而，在Optiformer夹网中，网子磨损可以通过减少静态脱水元件的数量和平衡内网外网之间的动力消耗来缩小。

网子磨损直接与动力消耗有关，动力消耗通过不同的网环路中的辅助真空脱水元件、成形脱水靴和高真空箱的定位来平衡。