一种秸秆分解机磨盘制造技术

本发明专利技术公开了一种秸秆分解机磨盘，包括配合使用的动磨盘及定磨盘，所述动磨盘及定磨盘均为圆环体状，所述动磨盘、定磨盘均采用硬质、保温、耐磨的非金属材质制成，所述动磨盘的动磨齿块与所述定磨盘的定磨齿块结构为不相对称。所述动磨盘与定磨盘二者配合，合围成粗磨及细磨两个区域，从粗磨区到细磨区，定磨齿块及动磨齿块的密度及磨齿高度均逐步增大，两盘之间的空间逐步减小，既能保证逐步充分碾磨秸秆，又能确保合适的粗磨过渡区域，避免大量硬质秸秆损坏磨齿、减轻粗磨时的磨机震动，降低能耗，磨盘采用非金属材质有利于提供高温高压的碾磨环境，在保证充分碾磨破碎秸秆木质素的同时，有效提高秸秆纤维的连续性，提高制浆质量。

【技术实现步骤摘要】
一种秸秆分解机磨盘
本专利技术属于秸秆分解机磨盘
，具体涉及一种秸秆分解机磨盘。
技术介绍
一.项目背景我国各种农作物每大约产出十亿吨秸秆，目前相当部分没有出路。秸秆焚烧污染大气。粉碎还田，影响下一茬作物的生长，同时产生大量的至霾气体。大量的秸秆资源得不到利用。其主要原因是缺乏能够清洁、大量、高效益、利用秸秆的技术。申请人从1999年开始研究秸秆的综合利用，创新了一种秸秆纤维分解机。它利用物理方法，不添加任何化学制剂，获得秸秆纤维，同时可以水循环利用，废渣做肥料，做到了不污染环境，秸秆全资源利用。先后获得多项国家专利。秸秆造纸需要添加酸碱等化学制剂，是秸秆造纸的主要障碍。清洁制浆技术为什么能够做到不添加化学制剂？其主要原因有三点：1转变思维定式传统秸秆制浆思维，是将秸秆中的木质素彻底清除。沿着这条思路，不用酸碱制浆很难做到。我们跳出了传统思维，不是去除木质素，而是将纤维彼此分离，木质素仍然大部分依附在秸秆纤维表面，但不影响纤维相互搭接。2改变磨盘材质和齿形传统制浆的高浓磨，主要用于木材纤维的制备，动盘、定盘都是钢磨盘，齿形细密尖锐，切断能力强，磋磨能力弱。秸秆木质素与纤维素粘合紧密，内结合力强，外层壁坚硬，纤维又脆、又硬、又短。使用钢磨盘，只能将秸秆打碎，不能将秸秆纤维分离，我们根据非金属的特点，以及秸秆变性原理，创新了一种非金属磨盘。秸秆中的木质素在120度以上温度，状态由脆硬的玻璃态，转变为柔软的橡胶态，粘合固结力减弱，使得秸秆中的纤维易于分离。非金属磨盘保温性好，接触面大，表面粗糙，使磨盘内瞬时产生温度，非金属磨盘齿面平缓，接触面大，把剪切力转化为磋磨力。使秸秆不是被粉碎，而是在分解机中相互撕裂、挤压、磋磨，使秸秆分丝成纤维，被分离、润胀、帚化，成为纸浆。3扬长避短机械浆相比于化学制浆，机械浆的木质素与纤维素分离不彻底。木质素断裂成细小颗粒，多数仍然依附在秸秆纤维表面。因此内结合力低，硬度高，不适合制造文化纸、卫生纸。但是机械浆这种特性，很适合瓦楞纸、黄板纸、纸浆模塑制品、纤维板等产品。加工这些产品的过程中，在高温高压作用下，依附于秸秆纤维表面的木质素，由玻璃态再次转化为橡胶态，成为纤维之间的粘合物。通过第二次变性，纤维素与木质素固化结合，使产品具有木质特点，挺性好，内结合力强。机械浆的缺点反而成了优点。二申请人技术的要点1.现有的热磨机械制浆机的动磨盘与定磨盘均为金属磨盘，磨盘齿块过于锋利且磨盘齿形相同，由于秸秆纤维脆性高、长度短，用金属磨盘加工将秸秆纤维都打碎，不利于秸秆纤维的压溃、磋磨、分丝、帚化直至纤维化，无法制成合格纸浆。我们研制的磨盘的动盘和静盘均使用非金属材料制造。选用保温性能好，表面粗糙，硬度高的非金属材料。相比于金属磨盘，非金属材料磨盘能够使磨盘瞬时产生并保持高温，适当降低剪切力，保证搓摩力，使得秸秆中的木质素与纤维素易于分离，同时不易磨断纤维素；另外，秸秆中的木质素在120度以上温度，状态由脆硬的玻璃态，转变为柔软的橡胶态，与纤维素的固结力减弱，利于被碾磨破碎，利于纤维素从木质素分离。在利用秸秆浆制造纸张、纤维板时，纤维素与木质素二次固化结合。橡胶态地木质素反而成为分丝后的纤维素之间的粘合物，使产品具有硬度低、木质特点高、挺性好、内结合力强的优点。所述非金属材质可为诸如碳化硅、金刚砂、树脂等硬质非金属材料。本申请人之前申请过一篇公开号为CN206800053U的中国专利技术专利，其公开了一种秸秆分解机磨盘，但是采用该专利的非金属定盘与金属动盘分解秸秆时，虽然能够有效的磨碎秸秆，但是受到动磨盘金属材质、动磨齿块及定磨齿块过于锋利且密度过高等外在磨面结构的限制，虽然利于碾磨破碎木质素，但制备的秸秆的纤维易断裂，纤维连续性有待进一步提高。2.动磨盘与定磨盘的磨面均设置有粗磨区、细磨区，从粗磨区到细磨区，动磨齿块及定磨齿块的高度均呈现由低到高、动磨齿块及定磨齿块的密集程度均由低到高、磨盘之间的缝隙，由大到小、容量由多到少。磨盘的这种结构设计，主要是为适应秸秆碎片刚进入磨盘时，秸秆碎片体积大、硬度高、易纠缠且磨齿承受压力大的环境，防止因为磨盘间距过小、碾磨过猛导致的齿块损坏，也防止因为磨盘间距过小导致的电机电流波动过大的问题，降低耗能。细磨区，秸秆硬度已经柔软弱化，动磨齿块及定磨齿块的高度增加，磨盘之间的缝隙缩小，逐步增加磋磨力，保证高温高压下对秸秆的细致研磨，促进纤维的分离和纤维末端的帚化。3.以往的磨盘的动磨齿块与定盘齿块均为细长块体，动磨齿块与定盘齿块密度大，碾磨力虽然有效提高，但是往往将纤维素碾磨断裂，不利于纤维的连续性，导致磨浆质量低下。本申请重新设计大块体状的动磨齿块与定盘齿块，从粗磨区到细磨区，磨齿宽度由窄到宽，动磨齿块及定磨齿块的密集程度提高，逐步增加磋磨力，这样在保证碾磨力充分破碎木质素的同时，兼顾柔韧性，提高纤维的连续性，提高制浆质量。三技术优势由于使用非金属磨盘，可以不添加化学制剂，清洁制备秸秆纤维。生产过程无污染，产品无污染。产品质优价廉，投资效益高。取材广泛，麦秸、稻秸、高粱、玉米、棉花、豆秸、菜秧子都能利用。项目规模可大可小，根据秸秆产量，确定生产规模。四项目意义因此，对现有的热磨机械制浆机磨盘进行改进并设计出一种能够碾磨秸秆制浆的磨盘，使用上述磨盘将所述秸秆磨碎分离木质素和纤维素的同时，不破坏秸秆纤维的连续性，防止秸秆纤维被磨碎，获取高质量的秸秆纤维浆料，并将其用于生产抄造瓦楞纸，生产纸浆模塑制品，人造纤维板等木制产品，使我国广大秸秆资源得到清洁高效利用，具有提升经济和保护环境双重意义。
技术实现思路
本专利技术在本申请人公开号为CN206800053U的中国技术专利的基础上，针对该专利中磨盘的磨面结构及材质的缺陷提供了一种定磨盘及动磨盘组合，用该磨盘组合制备的秸秆纤维素连续化效果更好。本专利技术解决的技术问题如下：1.现有的动磨盘与定磨盘均采用或部分采用金属材料制备，动磨盘与定磨盘的材质选择不合理，金属磨盘剪切力过大且保温效果差，容易破坏秸秆纤维的连续性，制备的浆料内结合力低；2.现有的动磨盘与定磨盘结构设计不合理，没有形成粗磨区及细磨区，秸秆碎片刚进入磨盘时，秸秆碎片体积大、硬度高、易纠缠，如果两盘的磨面均为水平面且间距过小，那么非金属磨齿承受压力大易损坏，磨盘磨秸秆时震动较大，磨料不均匀，主机电流波动导致耗电量大，长时间的细磨容易磨断秸秆纤维；两盘之间间距过大，磨料不充分，制备浆料质量低；3.现有的磨盘的动磨齿块与定磨齿块均为细长块体，动磨齿块与定盘齿块密度大，齿块过于锋利，碾磨力虽然有效提高，但是刚性剪切力过大，往往将纤维素碾磨断裂，不利于纤维的连续性，导致磨浆质量低下。4.现有的动磨齿块与定磨齿块的结构、角度设计不合理，要么不利于碾磨撕裂，要么不利于秸秆纤维连续性提高，制备浆料质量低；本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种秸秆分解机磨盘，包括配合使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种秸秆分解机磨盘，包括配合使用的动磨盘(1)及定磨盘(J3)，所述动磨盘(1)及定磨盘(J3)均为圆环体状，其特征在于，所述动磨盘(1)及所述定磨盘(J3)均采用硬质、粗糙、保温的非金属材料制备；所述定磨盘(J3)的定盘外圆(J39)至第一虚圆(J35)之间的磨面为第一水平磨面(J41)，所述第一虚圆(J35)至所述定磨盘(J3)的定盘内圆(J310)之间的磨面为第一斜面(J42)，所述第一斜面(J42)的高度从所述第一虚圆(J35)向定盘内圆(J310)处依次减少，所述定磨盘(J3)的磨面开设有多个凹槽，相邻所述凹槽之间的磨面构成粗大的定磨齿块；所述动磨盘的磨面上凸起有多块楔形块体状的动磨齿块，所述动磨齿块与所述定磨齿块不相对称。/n

【技术特征摘要】
1.一种秸秆分解机磨盘，包括配合使用的动磨盘(1)及定磨盘(J3)，所述动磨盘(1)及定磨盘(J3)均为圆环体状，其特征在于，所述动磨盘(1)及所述定磨盘(J3)均采用硬质、粗糙、保温的非金属材料制备；所述定磨盘(J3)的定盘外圆(J39)至第一虚圆(J35)之间的磨面为第一水平磨面(J41)，所述第一虚圆(J35)至所述定磨盘(J3)的定盘内圆(J310)之间的磨面为第一斜面(J42)，所述第一斜面(J42)的高度从所述第一虚圆(J35)向定盘内圆(J310)处依次减少，所述定磨盘(J3)的磨面开设有多个凹槽，相邻所述凹槽之间的磨面构成粗大的定磨齿块；所述动磨盘的磨面上凸起有多块楔形块体状的动磨齿块，所述动磨齿块与所述定磨齿块不相对称。


2.根据权利要求1所述的秸秆分解机磨盘，其特征在于，所述动磨盘(1)及所述定磨盘(J3)的材质均为碳化硅、树脂、金刚砂、聚氨酯硬质泡沫塑料、保温砂浆或耐磨胶泥的一种。


3.根据权利要求1所述的秸秆分解机磨盘，其特征在于，所述凹槽包括第一凹槽(J37)，所述第一斜面(J42)上开设有多个第一凹槽(J37)，所述第一凹槽(J37)为长条状，所述第一凹槽(J37)开设在所述定盘内圆(J310)与所述第一虚圆(J35)之间，所述第一凹槽(J37)的中轴线过所述定盘内圆(J310)的圆心，相邻两个所述第一凹槽(J37)的中轴线之间的夹角为20°-60°，相邻所述第一凹槽(J37)之间的磨面构成粗大扇形的第一定磨齿块(J31)。


4.根据权利要求3所述的秸秆分解机磨盘，其特征在于，所述凹槽还包括第二凹槽(J36)，所述第一水平磨面(J41)上开设有多个第二凹槽(J36)，所述第二凹槽(J36)为长条状，所述第二凹槽(J36)开设在所述定盘外圆(J39)与所述第一虚圆(J35)之间，所述第二凹槽(J36)的中轴线不过所述定盘内圆(J310)的圆心，中轴线平行且靠近的相邻两个第二凹槽(J36)构成第二凹槽组(J311)，多个所述第二凹槽组(J311)围绕所述定盘外圆(J39)周期性排列，相邻两个所述第二凹槽(J36)之间的磨面构成方形块体状的第二定磨齿块(J32)，所述第二定磨齿块(J32)的密集程度高于所述第一定磨齿块(J31)，所述第二定磨齿块(J32)比所述第一定磨齿块(J31)细长锋利。


5.根据权利要求4所述的秸秆分解机磨盘，其特征在于，相邻两个所述第一凹槽(J37)的中轴线之间的夹角为30°，所述第二凹槽组(J311)围绕所述定盘外圆(J39)周期性设置8-16组。


6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏沁阳，
申请(专利权)人：北京创源基业自动化控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11