◎ 刘超锋1  裴旭明1  刘建秀1  孙国元2  孙新义3  杨莉4（1.郑州轻工业学院河南省表界面科学重点实验室；2.华北水利水电学院机械学院；3.河南银鸽实业投资股份有限公司；4.徐州工程学院机电工程学院）

磨片是制浆造纸业中用于纤维切断、分离的磨浆机的“心脏”易耗部位。磨片的使用状况、工艺寿命对磨浆产量、能耗、磨浆机安全运行及各项经济指标起决定性作用。如何将合适的磨片用于具体生产中达到最优效果，一直是此领域的研究和开发重点。磨浆过程中如何延长磨片寿命的工艺方法和措施值得探讨。

1 磨片磨损对生产的影响

制浆过程中出现成浆质量差和生产能力下降，可能由于磨片磨损原因所致。选择其最佳更换时机是生产中重要的技术课题。

云南某造纸厂75t/d化机浆生产线制蓝桉APMP浆用第二道盘磨(Kaverner Hymac产)的磨片损坏，使得成浆打浆度仅20°SR，压力筛良浆中纤维束含量达2%，抄造的LWC原纸表面强度略低。

牡丹江恒丰纸业集团有限责任公司的原上海造纸机械厂2362纸机于1992年投产，只能生产透气度30coresta左右的中档卷烟纸。该厂外购杨木、柞木、桦木、锻木等，磨浆种类多，打浆设备易磨损，并且磨片齿型和材质不稳定，成浆质量无法生产高档卷烟纸。

描图纸的“小白点”是细小纤维、树脂块或二者结合，有时全幅出现，特别显眼。民丰特种纸股份有限公司发现：盘磨磨片使用时间过长时，进刀量加大，刀间距减小，分丝帚化作用减弱，切断作用加强，细小纤维增多，应定期更换磨片。

齐齐哈尔造纸有限公司引进ANDRITZ公司的200t/d全杨木APMP生产线生产低定量胶印新闻纸的实践表明，桦木等代替杨木，纤维形态不如杨木，控制打浆过程更重要；其磨片使用寿命约2500h；磨片使用时间越长，打浆度越低，齿面钝化，对浆料切断能力减弱，浆料打浆度随之下降；当磨片作用过程中加速度很高，磨齿磨损严重，打浆度提不上去且浆料不能顺畅通过磨片，造成喂料螺旋堵塞。

齐齐哈尔造纸有限公司的单转常压盘磨机MRSD58/62（Andritz Spraut Bauer公司产）的磨片有两个磨浆区：一个为破碎环区，其磨片的破碎环区由6个齿片组成，材质174PH，齿坝粗大，齿间距离较大；一个为精磨环区，由18个齿片组成，材质为合金440，齿坝适中，中间距离较小；转盘磨片和定盘磨片间0.9～1.1mm间隙。其中，进入一段磨的磨浆浓度控制在28%～35%最佳；进入二段盘磨浆的打浆度约为17°SR，浓度控制在22%～25%为最佳；随着使用时间的延长，为保证成浆质量，盘磨的打浆浓度必须降低。破碎区磨齿被打坏或齿沟堵塞，磨片磨损严重，若磨浆能力下降30%，必须更换磨片。

2 提高磨片使用寿命的工艺方法与措施

2.1 提高磨浆机的制作精度和控制水平

黑龙江斯达造纸有限公司φ450双盘磨，由于年限太久，机壳内装静盘处和移动座装动盘处腐蚀、磨损相差3～4mm，φ410直口台处磨损变大到φ420左右，固定磨片的螺孔磨损腐蚀变大并出现喇叭型，造成磨片不能与本体很好的贴合。将移动座和机壳内平面的腐蚀面车去约3～4mm，再车直口台；螺孔钻加工到深度，改成M14，用螺栓加垫和胶垫进行密封紧固，使用效果等同于更换新件，节约了备件资金。

磨片的结构形式、齿型、齿面斜度和倾角等对设备的安全运行和成浆质量产生直接影响。细齿成浆具有较低的打浆强度；细齿成浆增加了纤维处理的均匀性，保持了纤维长度，更快地使纤维细胞壁水化，促使纤维更好地结合。而高的打浆强度增加了纤维的切断，容易产生较多细小纤维；在相同的抗张指数下，细齿成浆具有较高的不透明度、松厚度和透气性；对阔叶木浆细齿磨片既可节约打浆能耗，又可体现出其高的透气性及不透明性，还兼顾了纤维的强度。细齿型磨片适用于磨木浆纤维及非木材纤维的打浆；细齿型磨片不是用浇铸法，而是用特殊的焊接法；使用寿命是普通铸铁的3～4倍。磨片设计成一定斜度，避免机械能量突然增加和齿面的局部磨损。斜度选择过小，则增大了喂料的阻力，引起喂料负载升高；若斜度较大，会引起不均衡磨损，影响磨片寿命。

江苏省镇江大东纸业有限公司与吉林市诚信实业有限责任公司开发短纤浆低强度打浆的细齿磨片，经过1年多的应用表明，低强度打浆须用改进后的刀棒，宽度2.47mm，刀沟宽度2.47mm，刀沟深6mm。其磨片材质仍采用镍质合金，在一条抄造文化用纸的低强度短纤浆线上，操作条件未调整，纤维很少切断，分丝帚化较好；吨浆平均电耗由173～168kWh降低到158～146kWh；纸张裂断长由5632m提升到6546m，耐折度由26次增加到48次。

意大利杨木APMP生产线使用的Andritz Sprort Bauer公司的盘磨机高浓磨片破碎区斜度约为1∶11较为适宜，喂料负载较平稳；粗磨区斜度1∶250时磨浆功率稳定，喂料螺旋运转平稳，成浆打浆度高，湿重处于较好水平，磨片寿命较长，齿条的纵向保持均匀磨损，能耗分配平衡；精磨区斜度一般以1∶800合适。
山东华泰纸业集团引进Andritz公司的备料系统和Metso公司的年产10万吨阔叶木BCTMP生产线，成浆用于配抄高白度新闻纸、轻胶纸、SC纸等。一段锥形盘磨机RGP-82D（φ2000），浓度45%，其内部平磨浆区和外部锥形磨浆区分别有磨盘间隙控制系统，TDC（磨盘真实间隙）单元会使磨盘自动缩回，以防止磨盘直接碰撞而造成磨损。该生产线中一段CD-82盘磨机电机考虑了在配置上和控制上的正反转预留，以适应盘磨机磨片正反转使用，可延长磨片使用寿命，提高成浆质量。

福建南纸股份有限公司1998年投产的从SUNDS公司引进的200t/d热磨机械浆(TMP)生产线，第一段用两台RGP262型单盘磨机(R304，R307)带压磨浆，第二段用一台RGP262A型单盘磨机(R311)，配置三台湘潭电机厂6kV、7500kW同步电机(M304，M307，M311)常压磨浆，采用ABB-MASTER集散系统控制。其中的喂料保护装置在盘磨间隙值小于设定值时，可强迫动盘立即退开1mm，避免磨片磨损。但是，盘磨间隙控制器因液压伺服阀漏油、卡死，或步进电机联轴器打滑或损坏将导致磨片损坏。

岳阳纸业集团CTMP/APMP制浆生产线[16]有Andritz Bauer公司制造的一段压力磨50-1CP、二段常压磨50-1C。50-1CP终端显示屏上显示磨浆功率、加速度、振动、喂料负载。磨片使用初期的功率较高(2.8～3.3MW)，而加速度不高(35%～50%)，磨片较锋利，调整磨浆浓度和喂料量，以减少纤维的损伤；进入使用中期，功率稳定(2.5～2.8MW)，加速度上升(50%～60%)，成浆质量稳定，能耗适中，对纤维的损伤小，此时要求防止备料仓突然断料，加强对磨片进退刀电机的维护，以确保磨片及时退开；若加速度增高，但功率难以上升，成浆质量下降，视其磨损程度进行复磨或报废。

2.2 加强磨前原料中的硬杂质处理

原料的除杂与否对磨片的使用寿命有影响。例如，红塔仁恒纸业有限公司15万t/a的高档涂布白卡纸/液体包装纸生产线（BM2）的浆料制备采用奥斯龙锥形精浆机。由于白水的内循环使用，系统中可能会形成对磨片造成很大损伤的CO32-沉淀，造成打浆质量迅速下降，应对系统进行化学清洗。

西安造纸机械厂(轻工业西安机械设计研究所)研制的APMP国产化制浆中试示范线，实现全套设备国产化，其关键技术和关键设备国产化率达到100%。针对原料中含有泥沙和一些微金属碎片等，采用颠簸筛洗新工艺的脱水机，达到高度洗涤效果，保持浆料的纯洁度，同时对后续工艺设备起保护作用，能使高浓磨盘磨片由周磨损减缓至月磨损。

2001年11月，意大利Verzouolo纸厂40万t/a低定量涂布纸生产线开机，其机械浆由6台Valmet制造的T1815P型压力磨木机、500t/d风干浆的PGW-70磨生产。CL&V筛渣净化器以相对高的浓度喂料（高于1.3%），在筛渣精磨前除去沙子和其他杂质。其筛渣精磨机磨片的平均使用寿命高达3500h。

临清银河纸业有限公司20万t/aA级高强瓦楞原纸项目[20]引进了西班牙SAICA公司二手制浆生产线，用50%半化学麦草浆和50%美废AOCC浆在4400/550型纸机上抄造高强度符合国家A级标准瓦楞原纸。在流程中设置沉砂井和强磁除铁器，分离出麦草中的石子、铁器，及时处理进入磨片的硬杂物，同时保证喂料螺旋的喂料量不间断，防止磨空转，延长精磨机磨片的使用寿命。

2.3 改善生产工艺流程

优化制浆工艺，可以保证成纸质量，降低设备损耗和减少磨片更换次数，提高设备寿命，减少新磨片在磨合中质量波动的时间。

东糖集团有限公司抄造85t/d瓦楞原纸生产线，最初利用3台φ450双盘磨(#4齿型φ450磨碟，半封闭型)串联磨浆，但电流加到近180A，设备易受损；产量增加到100t/d后，用3台φ450双盘磨并联，同时磨碟改为#3齿型φ480(全封闭)，增加了磨浆面积，提高浆料打浆度，保证浆料质量；电流降到130A，磨碟没有爆裂。

岳阳林纸集团[23]的ANDRITZ公司P-RC APMP 20万t/a生产线用意大利杨来配抄高级低定量涂布纸（LWC），于2003年9月试生产50～80h后，磨片精磨区表面齿槽有咬合划痕。原因是：脱水压榨机扭矩设置过小，造成磨浆浓度偏低，加速度控制偏高，磨片接触面较大。该公司规范操作手段防止磨片损伤，基本达到预期目标。

南美Klabin公司的罗杰欧·李·卡雷诺指出，由于角质化和重复使用而使得回收纤维性能降低，但是磨浆强度下降约30%，可使平压强度值（CMT）和环压强度值（RCT）增加2%～3%，使箱纸板生产过程中纸机的速度提高2%，还延长了磨片寿命并降低了能耗。

木片硬度愈大，木片挤压化学预处理愈差，对磨片磨损愈严重。南方杨木比北方杨木对磨片的磨损大。吉林纸业股份有限公司从Andritz公司引进的250t/dAPMP生产线，用100%杨木生产的APMP各项物理指标均达到了配抄胶印新闻纸的要求。改用桦木密度大，最佳工艺参数需要精心确定。反应仓卸料螺旋电机功率小，料位控制在反应时间30～40min时引起电机掉闸，出现断料，对磨浆质量及磨片寿命不利；提高反应温度至80～85℃，反应时间控制在20min，快速漂白，浪费了很多H2O2。

2.4 重视磨片的修复再利用工作

制浆造纸企业对旧磨片的修复再利用技术很感兴趣。佳纸集团方正高新纸业有限公司进口连蒸线盘磨(φ900)上ZG1Cr18Ni9Ti磨片多年来使用效果良好，但使用一段时间后，磨齿表面会出现变形——坡口，影响纸浆质量。用锤敲击高硬度的75号钢条尾部，并且用钢条头上的刃口切除磨片的已变形部分，再用钢条的推力把扭曲的齿条拉直，最后角磨修整。使用此法修理一副磨片只需半天的时间。修磨后装回机内，经过2～3h磨合即可正常打浆。

岳阳纸业集团化机浆一段、二段磨一直使用A.S.B公司的磨片备件。在磨片国产化的同时，该公司对硬度低于标准硬度3～4HRC以上的大部分进行复磨再回用。旧磨片复磨处理后，一般成浆质量、产量、能耗方面与原磨片接近，使用寿命可延长1/3以上。一段磨D20B031-50（英寸）原磨片仅使用567h，换下后对齿面处理，寿命达1124h。二段磨135cm国产磨片，因齿面平行度偏差大，精磨区、粗磨区两分区锥度太小，装机后振动参数达到0.9～1.2Mils，使用537h后复磨处理并重新校准静平衡再次装机后，振动消失，磨浆功率稳定。

3 结语
    磨片磨损会给纸浆业带来生产效率的下降、成本的上升和经济损失。选择磨片时要充分考虑设备和原料因素对磨片寿命的影响，加强对生产工艺的完善优化。此外，磨片复磨再用、加深齿槽、去齿后重新焊接齿条、主机正转反转交替使用等方案，都可以适当延长磨片使用寿命，降低纸厂的生产成本。各生产企业应根据自身情况制定延长磨片使用寿命的具体措施。

                    本文选自《中华纸业》2009年第16期，敬请查阅更多精彩内容