Nghiên cứu chế tạo đĩa nghiền nhằm nâng cao hiệu quả nghiền bột tre nứa trong sản xuất giấy

Header Page of 126 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP S LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO ĐĨA NGHIỀN NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ NGHIỀN BỘT TRE NỨA TRONG SẢN XUẤT GIẤY HỌ VÀ TÊN: NGUYỄN VĂN TÂN LỚP: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY K10 CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE THÁI NGUYÊN 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng I.TỔNG QUAN MÁY NGHIỀN ĐĨA 1.1 So sánh tính hiệu máy nghiền đĩa với máy nghiền khác 1.1.1 Mức tiêu hao điện 1.1.2 Sự khác biệt cấu tạo (bộ phận công tác đĩa nghiền…… …… 1.1.3 Các điểm ƣu việt máy nghiền đĩa so với máy nghiền bột khác … … 1.2 Phân loại máy nghiền đĩa : 1.3 Các dạng đĩa nghiền thông dụng Chƣơng II Nghiên cứu ảnh hƣởng phƣơng pháp nghiền đến chất lƣợng giấy 2.1 Cơ chế nghiền bột giấy 12 2.2 Đánh giá hiệu nghiền độ nghiền SR 16 2.3 Các phƣơng pháp nghiền 19 Chƣơng III Nghiên cứu yếu tố ảnh hƣởng đến trình nghiền 3.1 Ảnh hƣởng áp lực nghiền Png ( kg/cm2 ) : 22 3.2 Ảnh hƣởng thời gian nghiền : 24 3.3 Ảnh hƣởng nhiệt độ nghiền ( t oC ) : 25 3.4 Ảnh hƣởng nồng độ bột ( C%) : 28 3.5 Ảnh hƣởng pH : 29 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 3.6 Ảnh hƣởng độ nghiền tới tính chất giấy 29 Chƣơng IV Cấu tạo nguyên lý hoạt động dây chuyền nghiền bột 4.1 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động 69 4.2 Thiết bị ghép thêm 36 Chƣơng V Máy nghiền đĩa 5.1 Máy nghiền đĩa 39 5.2 Đặc tính công nghệ máy nghiền đĩa …………………… ……… …… 64 Chƣơng VI: Nghiên cứu chế tạo đĩa nghiền 69 6.1 Các đặc điểm cấu tạo phạm vi sử dụng 69 6.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng cấu tạo đĩa nghiền đến chất lƣợng bột nghiền …74 6.3 Thiết bị chế tạo máy nghiền đĩa nghiền bột tre nứa 81 6.4 Quy trình công nghệ chế tạo đĩa nghiền 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97 PHỤ LỤC 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 MỞ ĐẦU Nghiền bột công đoạn đặc biệt quan trọng công nghệ sản xuất giấy Rất nhiều tính chất học, tính chất vật lý thẩm mỹ tờ giấy phụ thuộc vào giai đoạn Nó làm thay đổi cách toàn diện tính chất xơ sợi, tạo cho xơ sợi có độ đồng nhất, độ dẻo cao có khả liên kết với tốt cấu trúc tờ giấy Điều chỉnh trình nghiền bột tạo đƣợc loại sản phẩm khác từ loại nguyên liệu ban đầu, từ nhà sản xuất tạo sản phẩm phù hợp với yêu cầu kỹ thuật nhu cầu thị trƣờng Quá trình nghiền bột giấy bao gồm: trình thủy lực trình hóa học huyền phù bột giấy nƣớc Do vậy, trình nghiền phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ: Áp lực nghiền, thời gian nghiền, nhiệt độ bột nghiền, nồng độ bột nghiền, môi trƣờng nghiền, nguyên liệu thiết bị nghiền Trong thiết bị nghiền định nhiều đến tính chất hiệu bột nghiền Với yêu cầu bột sau nghiền khác mà ta cần lựa chọn thiết kế thiết bị nghiền tƣơng ứng để đạt hiệu cao Một loại nguyên liệu bột giấy sử dụng phổ biến Việt Nam bột giấy sản xuất từ nguyên liệu phi gỗ: Tre, nứa Sản phẩm bột tre nứa đƣợc sử dụng nhiều nhà máy sản xuất giấy bao bì Tuy nhiên, chƣa có nghiên cứu Việt Nam thực “ nghiên cứu đĩa nghiền máy nghiền đĩa dùng cho nguyên liệu bột tre nứa” Việc lựa chọn đĩa nghiền cho nguyên liệu bột tre nứa dựa kinh nghiệm sản xuất mà chƣa có nghiên cứu loại đĩa nghiền thích hợp cho nguyên liệu Do vậy, hiệu nghiền bột tre nứa các nhà máy sản xuất giấy Việt Nam chƣa đạt hiệu cao Từ đó, cần có nghiên cứu để nâng cao hiệu nghiền bột tre nứa sản xuất giấy sử dụng nguyên liệu bột tre nứa Với định hƣớng giúp đỡ PGS TS Nguyễn Đăng Hòe, Tôi chọn đề tài: “ Nghiên cứu chế tạo đĩa nghiền máy nghiền đĩa nâng cao hiệu nghiền bột tre nứa sản xuất giấy ” để giải vấn đề Mục tiêu đề tài bao gồm nội dung sau đây: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 1- Tổng Quan máy nghiền đĩa tham khảo nghiên cứu đĩa nghiền 2- Nghiên cứu ảnh hƣởng phƣơng pháp nghiền tới hiệu nghiền tính chất giấy 3- Nghiên cứu yếu tố ảnh hƣởng đến trình nghiền 4- Nghiên cứu kết cấu đĩa nghiền tới tính chất bột sau nghiền 5- Thiết kế chế tạo đĩa nghiền máy nghiền bột tre nứa để nâng cao hiệu nghiền Sự thành công đề tài giúp nhà sản xuất giấy sử dụng nguyên liệu bột tre nứa lựa chọn thiết bị nghiền đĩa đĩa nghiền phù hợp nguyên liệu tre nứa quy trình nghiền tương ứng để trình nghiền đạt hiệu cao Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 CHƢƠNG TỔNG QUAN MÁY NGHIỀN ĐĨA Trong năm gần đây, máy nghiền đĩa đƣợc sử dụng rộng rãi ngành giấy nƣớc ta Hầu hết sở sản xuất giấy thay máy nghiền Hà Lan, nghiền côn sang thiết bị nghiền đĩa Thiết bị nghiền đĩa đƣợc chế tạo từ Trung Quốc, nƣớc hay hãng sản xuất thiết bị tiếng giới nhƣ Voith, Andritz Sprout-Bauer…thiết bị nghiền đĩa có tính ƣu việt thiết bị nghiền khác với thiết bị nghiền Hà Lan thiết bị nghiền côn đƣợc dƣới đây: 1.1 So sánh tính hiệu máy nghiền đĩa với máy nghiền khác Với loại máy nghiền: nghiền Hà Lan, nghiền côn nghiền đĩa, máy nghiền Hà Lan thiết bị nghiền đời sớm có nhiều nhƣợc điểm: tốn diện tích xây dựng, lƣợng nghiền cao công suất nghiền thấp nhiều so với máy nghiền côn nghiền đĩa Do trình lựa chọn máy nghiền bột giấy ta quan tâm đến máy nghiền côn máy nghiền đĩa Để chọn đƣợc loại máy nghiền thích hợp với dây chuyền sản xuất, ta tiến hành so sánh hiệu hai loại máy nghiền bột giấy qua tiêu chí: 1.1.1 Mức tiêu hao điện Ta xem xét vấn đề hai trạng thái không tải có tải: Ở trạng thái hoạt động không tải, xác định tiêu hao điện thƣờng đƣợc coi trạng thái tới hạn nhất, lƣợng tiêu hao không giống phụ thuộc hoàn toàn vào kết cấu bên chúng Ví dụ nhƣ, cấu tạo chế độ làm việc roto stato, cấu khởi động đặc tính động điện…Trong đặc tính động điện số vòng quay (n) yếu tố quan trọng cả, ảnh hƣởng nhiều tới việc tiêu hao công suất Trong thực tế lý thuyết, tính công suất động điện cho máy nghiền công suất yêu cầu thƣờng thay đổi nhƣ hàm số tốc độ quay Tiếp đến hiệu suất hoạt động động điện, biến động mạnh động làm việc không tải Nhìn chung, trạng thái làm việc không tải vận tốc cao, mức tiêu hao điện máy nghiền côn tăng lên đến 20% so với máy nghiền đĩa Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 Khi nghiền bột giấy (trạng thái có tải) theo kinh nghiệm nƣớc nhƣ nƣớc với chủng loại bột giấy chế độ nghiền khác mức Hình 1.1 Sự phụ thuộc vào chủng loại giấy tiêu hao điện [1] tiêu hao điện đƣợc thể biểu đồ (hình 1.1 ) Những số liệu biểu đồ lấy theo giá trị trung bình Qua biểu đồ thấy rằng, mức tiêu hao lƣợng máy nghiền đĩa thấp hơ n rõ rệt so với má y Hình 1.2 Phần dao tiếp xúc máy nghiền côn ng hiền côn 1.1.2 Sự khác biệt cấu tạo (các phần nghiền) Trong máy nghiền côn với độ côn thƣờng khoảng độ, sau thời gian làm việc dao nghiền bị mài mòn, roto di chuyển dọc trục so với vị trí ban đầu stato mài mòn dao thƣờng không đặn theo đƣờng sinh, tạo nên nhấp nhô lƣợn sóng bề mặt dao (hình 1.2), điều làm giảm đáng kể diện tích vùng nghiền Về cuối thời hạn hoạt động dao, tƣợng lớn, khiến cho hiệu nghiền giảm Ở máy nghiền đĩa tƣợng Ngƣợc lại mài mòn mà chiều cao đĩa nghiền giảm đi, số lƣợng xơ sợi chuyển dịch bề mặt cạnh dao nghiền tăng lên Ở máy nghiền đĩa kết cấu thông thƣờng, tác động có lợi cho việc xử lý xơ sợi trình nghiền Ngoài ra, đĩa dao nghiền chế tạo với nhiều hình dạng kích thƣớc khác nhau, tùy thuộc Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 vào công nghệ nghiền tính chất xơ sợi Công nghệ lại gặp nhiều khó khăn chế tạo máy nghiền côn, chí thực đƣợc 1.1.3 Các điểm ƣu việt máy nghiền đĩa so với máy nghiền bột khác Máy nghiền đĩa có kết cấu đơn giản gọn gàng, sử dụng tiện lợi xác Phạm vi sử dụng rộng từ sản xuất bột gỗ mảnh đến nghiền loại phế liệu gỗ bán xenluloza, nghiền nóng xenluyloza Tiêu hao điện thấp cho trình nghiền Có thể nghiền nồng độ cao bột giấy Sản lƣợng nghiền công suất nghiền lớn - Với khả thay đổi dễ dàng dao có hình dạng kích thƣớc khác nhau, cho phép ngƣời sử dụng linh hoạt thay đổi phƣơng án công nghệ phù hợp với loại mặt hàng giấy cụ thể Đặc biệt kinh tế hẳn so với máy nghiền côn mặt vốn đầu tƣ thiết bị tính đơn vị sản phẩm - Với đặc điểm chiếm ƣu hẳn phƣơng diện kỹ thuật nhƣ tính kinh tế máy nghiền đĩa so với loại máy nghiền khác, cho phép ta lựa chọn phƣơng án tối ƣu công nghệ nghiền bột giấy máy nghiền đĩa Sự lựa chọn thông minh phát huy nhiều dây chuyền thiết bị đại nƣớc nhƣ nƣớc 1.2 Phân loại máy nghiền đĩa : * Kết cấu máy nghiền đĩa: Phụ thuộc vào đặc trƣng kết cấu, phân loại máy nghiền đĩa theo số lƣợng đĩa quay đĩa không quay với kiểu máy nghiền sau: - Kiểu : máy nghiền đĩa, máy kiểu có đĩa quay đĩa không quay - Kiểu 2: máy nghiền đĩa kép, máy có đĩa, đĩa quay, hai đĩa hai bên không quay - Kiểu 3: máy nghiền hai đĩa kiểu máy có hai đĩa nghiền quay ngƣợc chiều - Kiểu 4: máy nghiền nhiều đĩa, máy với cặp đĩa quay không quay bố trí xen kẽ đôi Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 Bột vào Động Nguyên lý họat động: Việc nghiền bột đƣợc thực đĩa phẳng Trên bề mặt làm việc đĩa đƣợc tạo nên Bột Hình 1.3: 1- Mâm dao quay; 2- Đĩa cố định; 3- Hộp nghiền; 4- Đĩa nghiền để hình thành dao Bột vào từ hai rãnh tâm đĩa cố định để vào khe hai đĩa Ở bột đƣợc nghiền, sau nhờ tác dụng lực ly tâm mà văng theo đƣờng bột (Hình 1.3) 1.3 Các dạng đĩa nghiền thông dụng Trên giới nay, công nghệ chế tạo máy nghiền đĩa phát triển Có nhiều nghiên cứu, chế tạo đĩa nghiền cho loại nguyên liệu để tạo bột bán thành phẩm mong muốn Từ nâng cao chất lƣợng đặc tính sản phẩm giấy thu đƣợc Các hãng sản xuất thiết bị nghiền đĩa (Voith, Andritz Sprout-Bauer…) sản xuất loại đĩa nghiền cho loại nguyên liêu bột, từ giúp cho nhà sản xuất lựa chọn thiết bị phù hợp cho trình sản xuất Các nghiên cứu chế tạo, nâng cao hiệu nghiền đĩa dựa sở nghiên cứu chế thủy lực trình nghiền đĩa, cấu tạo dao nghiền kết cấu dao nghiền đĩa ảnh hƣởng đến tính chất bột sau nghiền Từ đó, áp dụng cho loại nguyên liệu cụ thể nhận đƣợc thiết kế chế tạo đĩa nghiền chuyên dùng Ở hình 1.4 đƣa số nhóm đĩa nghiền hãng Andritz Sprout-Bauer thiết kế chế tạo Nghiền bột nồng độ thấp Nghiền bột nồng độ cao Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 10 of 126 Cắt ngắn xơ sợi – Nghiền thô 10 Nghiền đĩa đôi - Nghiền đĩa đơn Nghiền tinh bột Đĩa nghiền trung gian Nghiền đĩa đôi Nghiền bột hóa học Đĩa nghiền tinh Nghiền đĩa đôi- Nghiền đĩa đơn Nghiền thực phẩm – Giấy Carton Nghiền đĩa đôi – Giấy Carton Hình 1.4 Thiết kế số nhóm đĩa nghiền thông dụng Andritz Sprout-Bauer Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 10 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 85 of 126 85 6.3.4 Nghiên cứu vật liệu chế tạo đĩa nghiền 6.3.4.1 Vật liệu nƣớc hay sử dụng - Phân tích mẫu vật liệu lấy từ nghiền nhập ngoại cho ta kết nhƣ sau: C = 0,14% ÷ 0.22%; Mn = 0,5%; Cr = 12,7% ÷ 14,2%; Ni = 0,59%; Mo = 0,9%; V = 0,06%; W = 0,036%; Si = 0,05%; S = 0,3%; P = 0,035% Nhƣ mác thép tƣơng đƣơng với 2X13 (tiêu chuẩn Liên Xô cũ) Xác định độ cứng bề mặt cho thấy độ cứng có thay đổi lớn, từ 26 ÷ 30 HRC Thép hợp kim Cơrom cao không gỉ 2X13 phù hợp cho việc chế tạo chi tiết yêu cầu độ dẻo cao, chịu va đập mạnh, làm việc môi trƣờng ẩm có tác động hóa học muối gốc axit hữu 6.3.4.2 Nghiên cứu vật liệu thay Căn vào kết nghiên cứu chất trình mòn bề mặt đĩa, để nâng cao độ bền mòn học, khả chống lại biến dạng dẻo làm việc môi trƣờng có nhiệt độ khoảng 150 ÷ 200 oC nhƣ sau: Thành phần % Mác thép C Cr Mn Ni Si S P 0,25 ÷ 0.34 12 ÷ 14 ≤ 0.6 - ≤ 0.6 ≤ 0.03 ≤ 0.03 3X13H7C2 0,25 ÷ 0.34 12 ÷ 14 ≤ 0.7 ÷ 7,5 2÷3 ≤ 0.03 ≤ 0.03 12 ÷ 14 ÷ 10 3.7 ÷ 4,7 ≤ 0.8 ≤ 0.025 ≤ 0.05 3X13 2X18H9 0,15 ÷ 0.3 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 85 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 86 of 126 86 4X13 0,35 ÷ 0.44 12 ÷ 14 ≤ 0.6 - ≤ 0.6 ≤ 0.03 ≤ 0.03 9X18 0,9 ÷ 17 ÷ 19 ≤ 0.7 - ≤ 0.6 ≤ 0.03 ≤ 0.03 Cơ tính vật liệu nhƣ sau: Các thông số бb бT HB HRC (Kg/mm2) (Kg/mm2) (Kg/mm2) (Kg/mm2) 2X13 66 45 126 ÷ 197 3X13 95 80 302 48 4X13 95 75 550 50 2X18H9 58 22 180 Mác thép Trong vật liệu không gỉ trên, thấy: 3X13, 4X13 có бb, бT độ cứng HB lớn cả, chúng phù hợp cho môi trƣờng làm việc đĩa nghiền, chọn làm vật liệu chế tạo đĩa nghiền loại thép làm việc môi trƣờng ăn mòn hóa học trung bình, song chúng chịu tải trọng chịu mòn tôt mác thép mà Thụy Điển dùng Ngoài chúng có ƣu điểm nhiệt luyện đơn giản To = 1000 oC ÷ 1050 oC Từ phân tích đây, ta nên chọn thép không gỉ để chế tạo đĩa Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 86 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 87 of 126 87 nghiền *Ngoài nhƣợc điểm nêu trên, sản phẩm đĩa nghiền nhập ngoại có số nhƣợc điểm sau: - Về giá thành: cao sản xuất nƣớc - Về thời gian: không đƣợc chủ động, thông qua đƣờng vận chuyển quốc tế phức tạp - Về vật liệu chế tạo răng: Quan quan sát dạng mòn ta thấy dạng mòn chủ yếu cào xƣớc học bề mặt, bề mặt xuất nhiều ba via ( Hình 6.9) biểu hiện tƣợng vật liệu bị biến dạng dẻo nhiều dƣới tác dụng lực ma sát lớn Từ ta khẳng định bề mặt có độ cứng thấp, độ bền học chƣa đủ Hình 6.9 ba via xuất cạnh đĩa nghiền - Đĩa nghiền nhập ngoại đƣợc chế tạo phƣơng pháp đúc nên bề mặt hai sƣờn rãnh sau đúc có độ xù xì cản trở vận chuyển nguyên liệu, làm giảm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 87 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 88 of 126 88 suất nghiền, nên việc làm tăng độ nhẵn bề mặt nói nâng cao hiệu suất trình nghiền 6.4 Quy trình công nghệ chế tạo đĩa nghiền *Đĩa nghiền bột giấy có dạng giống kết cấu chung, khác độ nghiêng răng, chiều rộng rãnh, chiều dầy Do thực theo quy trình nhƣ sau: * Phôi đúc có kích thƣớc Ф389 x Ф147 x 28,4 6.4.1 Quy trình công nghệ gia công đƣợc thực nhƣ sau: 1, Nguyên công I: Tiện khỏa mặt đầu A, Tiện bóc lỗ Ф154, vát mép lỗ trong, vạch dấu khoan lỗ 2, Nguyên công II: Tiện khỏa mặt đầu B, tiện đƣờng kính Ф380, móc rãnh 3, Nguyên công III: Khoan lỗ Ф15, khoan, doa lỗ Ф30 4, Nguyên công IV: Tiện lỗ côn Ф180 - Ф154 5, Nguyên công V: Phay rãnh chia múi 6, Nguyên công VI: Cắt đĩa thành mảnh 7, Nguyên công VII: Phay rãnh 8, Nguyên công VIII: Nhiệt luyện bề mặt 9, Nguyên công IX: Mài mặt phẳng A 10, Nguyên công X: Mài mặt phẳng B Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 88 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 89 of 126 89 11, Nguyên công XI: Cân động 12, Nguyên công XII: Đóng gói, dán nhãn 6.4.2 Tính toán chế độ cắt cho nguyên công 6.4.2.1 Tiện khỏa mặt đầu, tiện lỗ - Máy 16K20 - Mâm cặp chấu - Dao T15K6 - Chiều sâu cắt t (t1 chiều sâu cắt tiện khỏa mặt đầu; t2 chiều sâu cắt tiện lỗ trong) Chọn t = lƣợng dƣ gia công: t1 = mm; t2 = 1,4 mm - Lƣợng chạy dao Smm/vòng Tra bảng - 64 “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta chọn S1 = 1,27 mm/vòng; S2 = 1,65 mm/vòng - Tốc độ cắt V, m/ph Tra bảng - 64 “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta chọn V1 = 126 m/ph; V2 = 92 m/ph 6.4.2.2 Tiện khỏa mặt đầu, tiện dọc - Máy 16K20 - Mâm cặp chấu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 89 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 90 of 126 90 - Dao T15K6 - Chiều sâu cắt t (t1 chiều sâu cắt tiện khỏa mặt đầu; t2 chiều sâu cắt tiện dọc ngoài) Chọn t = lƣợng dƣ gia công: t1 = mm; t2 = 1,4 mm - Lƣợng chạy dao Smm/vòng Tra bảng - 64 “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta chọn S1 = 1,27 mm/vòng; S2 = 1,65 mm/vòng - Tốc độ cắt V, m/ph Tra bảng - 64 “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta chọn V1 = 126 m/ph; V2 = 101 m/ph 6.4.2.3 Khoan khoét lỗ Ф15 + Ф 30 - Máy K125 - Đồ gá: Bàn quay + đồ gá chuyên dùng - Dao gắn mảnh HKC T15K6 - Chiều sâu cắt t Khoan t1 = (0,5 x 15) = 7,5 mm Khoét t2 = 0,5 x (30 - 15) = 7,5 mm - Lƣợng chạy dao Smm/vòng Tra bảng - 107 “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta chọn S = 0,9 mm/vòng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 90 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 91 of 126 91 - Tốc độ cắt V, m/ph Tra bảng - 108 “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta chọn V = 45 m/ph; 6.4.2.4 Phay rãnh chia múi - Máy 6P82 - Đồ gá: Bàn quay + đồ gá chuyên dùng - Dao P18, D = 75 mm, Z = 18 - Chiều sâu cắt t chiều rộng phay: - Chiều sâu cắt t = 20 mm - Chiều rộng phay b = mm - Lƣợng chạy dao Sz mm/vòng Tra bảng - 182 “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta chọn Sz = 0,02 mm/răng - Tốc độ cắt V, m/ph Tra bảng - 183 “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta chọn V = 34,5 m/ph Trị số tuổi bền dao: T = 120 phút 6.4.2.5 Cắt đứt mảnh - Máy 6P82 - Đồ gá: Bàn quay + đồ gá chuyên dùng - Dao P18, D = 150 mm, Z = 60, dao phay nhỏ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 91 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 92 of 126 92 - Chiều sâu cắt t chiều rộng phay: - Chiều sâu cắt t = 20 mm - Chiều rộng phay b = mm - Lƣợng chạy dao Sz mm/vòng Tra bảng - 182 “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta chọn Sz = 0,02 mm/răng - Tốc độ cắt V, m/ph Tra bảng - 183 “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta chọn V = 34,5 m/ph Trị số tuổi bền dao: T = 120 phút 6.4.2.6 Phay rãnh - Máy 6P82 - Đồ gá chuyên dùng - Dao P18, D = 150 mm, Z = 50 - Chiều sâu cắt t chiều rộng phay: - Chiều sâu cắt t = mm - Chiều rộng phay b = mm - Lƣợng chạy dao Sz mm/vòng Tra bảng - 182 “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta chọn Sz = 0,03 mm/răng - Tốc độ cắt V, m/ph Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 92 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 93 of 126 93 Tra bảng - 183 “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta chọn V = 29 m/ph Trị số tuổi bền dao: T = 150 phút 6.4.2.7 Mài phẳng bề mặt đĩa - Máy 3п722 (Kích thƣớc làm việc bàn máy 1600 x 320) - Đồ gá: Gá bàn từ - Dao: Đá mài пп400/60/127 1A 50 - M28 - Chiều sâu mài t = 0,5 mm: - Lƣợng chạy dao: Tra bảng - 216 “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta chọn lƣợng chạy dao ngang 25 mm, lƣợng chạy dao theo chiều sâu theo vòng quay bàn máy 0,02 mm 6.4.3 Nhiệt luyện chi tiết Đĩa nghiền làm việc điều kiện chịu mài mòn khốc liệt tác dụng môi trƣờng hóa học, chế tạo đĩa nghiền mác thép hợp kim cao không gỉ chống A xít, ta sử dụng thép mác 4X13, sau gia công ta nhiệt luyện phƣơng pháp cao tần: - Máy cao tần - Sử dụng đồ gá chuyên dùng - Làm nguội luồng khí (Máy nén khí) - Ram lò phản xạ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 93 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 94 of 126 94 - Đồ gá Ram chuyên dùng 6.4.4 Quá trình Chi tiết đĩa nghiền đƣợc gá lên giá đỡ theo nhƣ hình vẽ nguyên công VII, trình nhiệt luyện đƣợc thông qua bƣớc: Bƣớc 1: nung sơ bộ: Nung sơ đến 200 ÷ 250 oC, chi tiết quay liên tục phút/vòng Mục đích bƣớc làm cho chi tiết có nhiệt độ đồng đều, giảm sƣ công vênh, nứt rỗ trình Bƣớc 2: nhiệt luyện Tốc độ quay chi tiết 30 phút/vòng, nhiệt độ bề mặt lên đến khoảng 1050 ÷ 1100 oC, xong làm nguọi không khí xuống đến 600oC 6.4.5 Quá trình ram Sau tổ chức thép không ổn định, tồn nhiều nội lực có độ cứng cao, giòn, không phù hợp với yêu cầu kỹ thuật Vì phải tiến hành ram Nhiệt độ nung 400oC Khi ram thép nhiệt độ thể tích thép bị co lại, biểu Các bon hoàn toàn tách khỏi dung dịch đặc, đồng thời nội lực sinh chuyển biến tổ chức đợt trƣớc đƣợc loại trừ Tính toán thời gian ram: Sử dụng phƣơng pháp ram trung bình, thời gian đƣợc tính nhƣ sau: T=axD+b Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 94 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 95 of 126 Trong đó: 95 T - thời gian ram (phút) D - kích thƣớc có ích chi tiết; D = 380 a - hệ số nung nóng; chọn a = 0,5 b - thời gian phụ, khoảng 20 ÷ 30 phút Thay vào công thức ta có: T = a x D + b = 0,5 x 380 + 25 = 215 phút Khi ram cần đạt độ cứng đồng thời gian giữ nhiệt nhiệt độ có liên mật thiết với 6.4.6 Cân đĩa nghiền Đĩa nghiền sau chế tạo xong phải đạt độ xác cao để làm việc không tạo độ văng, rung gây ảnh hƣởng đến toàn hệ thống máy Để đạt đƣợc điều ta cần phải cân đĩa Có cách cân nhƣ sau: 6.4.6.1 Cân tĩnh Đồ gá gồm trục đỡ đĩa gá chi tiết đƣợc cân chuẩn, trục gá đƣợc chống tâm đầu có khả quay tự Tiến hành cân bằng: - Gá chi tiết vào đồ gá - Lắp toàn đồ gá chi tiết lên giá đỡ - Kiểm tra độ quay trơn trục giá Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 95 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 96 of 126 96 - Dùng tay quay nhẹ chi tiết chờ đến dừng sau đánh dấu điểm dƣới đĩa nghiền, tiếp tục quay chi tiết lại đánh dấu điểm dƣới đĩa Sẽ xảy trƣờng hợp sau: 1, Nếu trình đƣợc lặp lại khoảng 7, lần mà điểm đánh dấu khác chia đĩa chi tiết đạt độ cân 2, Nếu sau lần quay thử điểm đánh dấu trùng phải xác định độ lệch cách dùng bột dẻo gắn lƣợng vào phía đối diện đĩa sau tiếp tục quay thêm bớt lƣợng bột dẻo điểm đánh dấu nằm chi tiết Bấy ta cân khối lƣợng tính toán lấy bớt khối lƣợng chi tiết khối lƣợng bột dẻo cách khoan điểm đối xứng qua tâm với điểm gắn bột dẻo Sau lại gá chi tiết lên kiểm tra lại có điểm đánh dấu khác chia đĩa chi tiết đạt độ cân 6.4.6.2 Cân động.Sử dụng máy cân Nga - Đồ gá cân động gồm trục gá có vấu truyền mô men xoắn đĩa gá, hai đầu trục đƣợc gá gối đỡ mềm để xác định độ văng rung chi tiết - Khởi động máy chạy ổn định sau kiểm tra thông số độ rung, độ văng, xác định điểm lệch không cân bớt khối lƣợng lệch đĩa đến đạt đƣợc thông số kỹ thuật cho phép.KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Nghiên cứu nâng cao hiệu trình nghiền bột tre nứa sản xuất giấy dựa sở nghiên cứu chế nghiền bột giấy máy nghiền đĩa phƣơng pháp nghiền bột giấy, từ rút đƣợc yếu tố ảnh hƣởng tới trình nghiền lựa chọn đƣợc phƣơng pháp nghiền thích hợp với bột tre nứa Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 96 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 97 of 126 97 Quá trình lựa chọn thiết kế đĩa nghiền máy nghiền đĩa dựa sở nghiên cứu ảnh hƣởng cấu tạo đĩa nghiền tới tính chất bột sau nghiền Với yêu cầu bột sau nghiền đặc điểm nguyên liệu bột tre nứa giống nhƣ bột sợi dài (tƣơng tự nhƣ bột gỗ mềm hay gỗ kim) Từ đó, lựa chọn thiết kế đĩa nghiền phù hợp với tính chất nguyên liệu bán thành phẩm.Nghiên cứu giải thành công, lựa chọn thiết kế đƣợc đĩa nghiền phù hợp với nguyên liệu bột tre nứa, giúp cho nhà sản xuất giấy Việt Nam có đƣợc lựa chọn đĩa nghiền phù hợp với loại nguyên liệu bột tre nứa để nâng cao hiệu nghiền bột tre nứa.Tuy nhiên, nghiên cứu chƣa sâu lý thuyết thủy lực trình nghiền, công nghệ khí chế tạo đĩa nghiền Tiến hành nghiên cứu trình thủy lực bột tre nứa trình nghiền công nghệ khí chế tạo đĩa nghiền giải pháp nâng cao hiệu đĩa nghiền bột tre nứa PHỤ LỤC “Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống máy nghiền bột bán hóa công suất 10 tấn/ngày” Tác giả: Ks Khổng Quế - Viện Công Nghiệp giấy Xenluylô – Việt Nam Năm 2008 Nội Dung: “ Chế tạo, lắp đặt đƣa vào vận hành hệ thống máy nghiền bột bán hóa có công suất 10 tấn/ngày, gồm: 01 máy nghiền vít xoắn 01 máy nghiền đĩa ” Một số patent nghiên cứu máy nghiền đĩa đĩa nghiền Hoa Kỳ Stt Số nghiên cứu US7128286 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 97 of 126 Tiêu đề nghiên cứu Double disk refiner, stock inducer therefor http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 98 of 126 98 and method of refining low consistency stock US4351489 Refiner disk US7191967 Refiner US5683048 Refining elements US6764554 Refining element for a refining disk US4531681 Flexible disk refiner and method US20020139876 Refining disk US5695136 Refining element US3880368 Pulp refiner element 10 US20050161542 Method of manufacturing refiner elements 11 US6325308 Refiner disc and method 12 US3910511 Open discharge pulp refiner 13 US4620675 Composite flexible pulp refiner disk 14 US3762660 REFINER STAND 15 US20030155457 Double disk refiner, stock inducer therefor and method of refining low consistency stock 16 US4102505 Pulp refining disk 17 US5823453 Refiner disc with curved refiner bars 18 US6499682 Refining elements 19 US4202505 Refiner 20 US4093130 Twin refiner apparatus Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 98 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 99 of 126 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Linh, So sánh tính hiệu máy nghiền đĩa máy nghiền côn, Tạp chí Công Nghiệp Giấy, Hiệp Hội Giấy Việt Nam – Tổng Công Ty Giấy Việt Nam, Số 111(3/2002): Trang 25 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 99 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn ... trình chuẩn bị đĩa nghiền gỗ, hiệu nghiền bột tre nứa chƣa cao, chƣa phát huy hêt tính chất ƣu việt bột tre nứa sản xuất giấy Vì vậy, cần nghiên cứu cấu tạo đĩa nghiền bột tre nứa bột giấy nói chung... cao hiệu nghiền bột tre nứa sản xuất giấy sử dụng nguyên liệu bột tre nứa Với định hƣớng giúp đỡ PGS TS Nguyễn Đăng Hòe, Tôi chọn đề tài: “ Nghiên cứu chế tạo đĩa nghiền máy nghiền đĩa nâng cao. .. Sprout-Bauer…) sản xuất loại đĩa nghiền cho loại nguyên liêu bột, từ giúp cho nhà sản xuất lựa chọn thiết bị phù hợp cho trình sản xuất Các nghiên cứu chế tạo, nâng cao hiệu nghiền đĩa dựa sở nghiên cứu chế