本發明屬于造紙秸稈原料加工
技術領域：
，具體是涉及一種用于加工紙漿的瞬間爆秸稈生產線及其生產工藝。
背景技術：
：目前，對秸稈的粉碎技術，是一種物理處理方式和化學處理相結合的方法，不僅污染環境，成本還高。不能提供進行秸稈無公害加工紙漿生產線的原料，不能對秸稈原料進行快速高效的粉碎處理，還不能實現對農作物秸稈中含有的纖維素、半纖維素、木質素進行無害的粉碎處理。專利CN102059168A公開了一種粉碎機，能防止在打開第1和第2可動側壁(13、14)時所觸及、影響到粗粉碎刀刃(3)，且容易進行清潔工作的粉碎機。解決手段是，形成第1和第2可動側壁(13、14)的凹槽(45)的側壁(45b)在關閉兩可動側壁(13、14)時能夠相互接合的結構，同時在第1和第2可動側壁(13、14)之間配置具有相應于粗粉碎刀刃(3)的移動軌跡空間外周延伸狀的承受面(76)的承受構件(75)使承受面(76)的可動側壁(13、14)一側的各端部(P)比連結旋轉軸(7)的中心與該可動側壁(13、14)的支軸(37)的中心的連線(w)更靠該可動側壁(13、14)的打開搖擺側。該專利結構雖然能對秸稈進行破碎，但是效率低，破碎效果不理想。技術實現要素：本發明要解決的技術問題在于，提供的一種秸稈無公害加工紙漿生產線和工藝，采用瞬間爆生產線和設備其相應的工藝方法，是一種在傳統熱噴放和閃爆技術基礎上衍生的生產線，對粗秸稈原料進行快速高效的預處理。基于短時間內對切碎的秸稈進行施加高溫和高壓，使高壓蒸汽迅速滲透進入秸稈原料內部，然后在短時間內再突然施行減壓，利用高壓蒸汽迅速膨脹對外做功的物理原理，使切碎的秸稈以被爆破的形式分解。為解決上述問題，本發明提供的一種用于加工紙漿的瞬間爆秸稈生產線，包括按照預先設定位置設置的且相互銜接工作的秸稈輸送裝置、瞬間爆裝置、研磨裝置和打包裝置，所述秸稈輸送裝置包括內部設有送料螺旋桿的第一送料裝置，在第一送料裝置的秸稈輸送上端的上部設有儲料料斗，所述第一送料裝置的秸稈輸送下端設有送料出口，所述送料出口與第二送料裝置的料倉進料口相對應設置，所述第二送料裝置的出料口與瞬間爆罐體上設置的第一入料口連通，所述瞬間爆罐體上設有快速打開的倉門、蒸汽管和壓縮空氣入口，所述蒸汽管和壓縮空氣入口分別與蒸汽壓力倉連接，所述蒸汽壓力倉上設有雙開的蒸汽壓力倉門，其中所述倉門上設有壓力閥門，所述壓力閥門與倉門設有打開與關閉的聯動結構，所述壓力閥門與蒸汽壓力倉內設有的氣泵和蒸汽鍋爐連通，所述瞬間爆罐體上設置的瞬間爆罐體出料口通過輸送裝置將經過瞬間爆破碎的秸稈輸送到研磨機內，所述研磨機上的研磨機出料口與設置在研磨料輸送機構上的第二入料口相對應設置，所述第二入料口將磨碎的秸稈輸送到打包機內，設置在打包機上的驅動電機作為動力驅動打包機按照預先設定的規格參數將磨碎的秸稈進行壓緊后進行包裝。優選的技術方案，所述瞬間爆罐體上的瞬間爆罐體出料口為兩個以上且在下部設有粉碎秸稈的收集裝置，所述收集裝置的出料口與輸送裝置的進料口相對應設置。優選的技術方案，所述第一送料裝置上設有進水管和排污口，所述排污口設置進水管的下游且在第一送料裝置的端口位置。優選的技術方案，所述瞬間爆罐體為圓球型，所述圓球型的圓心位置設有炸藥安裝平臺，所述炸藥安裝平臺上設有炸藥罐，所述炸藥罐內設有炸藥、金屬碎片和/或金屬球的混合物且與引爆裝置連接，所述引爆裝置受設置在瞬間爆罐體外的控制裝置連接優選的技術方案，所述混合物還包括陶瓷碎片和或陶瓷球。優選的技術方案，所述瞬間爆罐體的底部設有半球型的收集結構，所述收集結構的底部設有用于收集金屬碎片和/或金屬球和陶瓷碎片和或陶瓷球的倉門。本發明還提供了一種用于加工紙漿的瞬間爆秸稈生產線的生產工藝，所述工藝包括以下步驟：步驟1、將待破碎秸稈進行預破碎處理，預破碎處理后待破碎秸稈被破碎為30mm-500mm的秸稈粗料，使用秸稈輸送裝置將秸稈粗料送入到瞬間爆罐體內；步驟2、關閉所述瞬間爆罐體的倉門，再啟動氣泵和蒸汽鍋爐通過蒸汽管向瞬間爆罐體內輸送高溫高壓力蒸汽，通過氣泵與瞬間爆罐體上的壓縮空氣入口向瞬間爆罐體內輸入壓縮空氣；步驟3、觀測壓力表和溫度表，當所述步驟2中瞬間爆罐體內的高溫壓力蒸汽達到2.5MPa，壓縮空氣達到1.0MPa時；步驟4、步驟3中的高溫壓力蒸汽將倉門上設置的壓力閥門打開，所述壓力閥門帶動倉門瞬間打開，將步驟1中所述瞬間爆罐體內的秸稈粗料爆破后經過爆倉出料口到瞬間爆罐體外，分解成秸稈碎料；步驟5、將步驟4中所述秸稈碎料輸送到輸送裝置內，在輸送裝置內的螺桿驅動下，將秸稈碎料通過研磨機進料口送到研磨機內進行研磨，研磨碎的秸稈為0.1-0.3mm，研磨后的秸稈碎料通過研磨機出料口進入研磨料輸送機構內，從第二出料口出來被輸送到打包機，秸稈碎料在打包機驅動電機的驅動下被壓縮成型帶送入造紙設備內備用。優選的技術方案，在所述步驟1之后還包括以下步驟：將蒸汽管的閥門關閉，打開瞬間爆罐體上的倉門，在放入粗秸稈后，在瞬間爆罐體圓球型的圓心位置設有的炸藥安裝平臺上，安放好炸藥罐，關閉倉門；使用瞬間爆罐體外的控制裝置來引爆裝置所述炸藥罐內的炸藥、金屬碎片和/或金屬球的混合物；瞬間爆罐體內的秸稈粗料被爆碎后，粗秸稈被分解成秸稈碎料；將秸稈碎料送入研磨機后，對爆破后的金屬碎片和/或金屬球的混合物進行回收，再次利用；完成上述步驟后，打開蒸汽管的閥門，再按照上述步驟2以后的步驟進行。優選的技術方案，所述混合物還包括陶瓷碎片和/或陶瓷球，用來瞬間爆罐體內的秸稈粗料被引爆，來將瞬間爆罐體的粗秸稈被分解成秸稈碎料。本發明提供的秸稈無公害加工紙漿生產線應用技術，基于短時間內對切碎的秸稈進行施加高溫，使高壓蒸汽迅速滲透進入秸稈原料內部，然后在短時間內再突然施行減壓，利用高壓蒸汽迅速膨脹對外做功的物理原理，使切碎的秸稈以被爆破的形式分解。設備和工藝過程是在一個秸稈閃爆內進行。整個爆破過程只有0.0087秒，瞬間完成的高壓蒸汽的釋放會破壞和分解秸稈的完整結構，當秸稈被爆破的一瞬間，也被壓力將全部被分解的秸稈料釋放出罐體。附圖說明圖1是本發明所述的用于加工紙漿的瞬間爆秸稈生產線的俯視圖；圖2是本發明所述的用于加工紙漿的瞬間爆秸稈生產線的主視圖；圖3是圖1中A-A向的結構剖視圖；圖4是圖1中B-B向的結構剖視圖；圖5是圖1中C向的結構剖視圖；圖6是圖1的打包機和研磨料輸送機構的結構圖；圖7是本發明所述用于加工紙漿的瞬間爆秸稈生產線的部分生產工藝流程圖；圖8是本發明所述用于加工紙漿的瞬間爆秸稈生產線的部分生產工藝流程圖。附圖標記圖中：10—第一入料口，11—驅動電機，12—第二入料口，13—打包機；21—研磨機，22—研磨機出料口，23—研磨機進料口，24—研磨料輸送機構，25—輸送電機，26—輸送裝置，27—第二電機，28—瞬間爆罐體出料口，29—瞬間爆罐體；31—蒸汽管，32—氣泵，33—蒸汽鍋爐，34—蒸汽壓力倉，35—蒸汽壓力倉門；41—儲料料斗，42—第二送料裝置，43—支腿，44—送料出口，45—料倉進料口，46—送料螺旋桿，47—，48—第一送料裝置，49—進水管，50—排污口，51—閃爆裝置料斗，52—輸送料斗，53—攪拌分料裝置，54—輸送料架，55—壓縮空氣入口。其中，圖7中A點、B點和圖8中的A'點、B'點相連接構成整個工藝流程圖。具體實施方式下文參照附圖對本發明的具體實施例進行詳細說明。實施例1如圖1至6所示，本發明提供的一種用于加工紙漿的瞬間爆秸稈生產線，包括按照預先設定位置設置且相互銜接工作的秸稈輸送裝置、瞬間爆裝置、研磨裝置和打包裝置，所述秸稈輸送裝置包括內部設有送料螺旋桿46的第一送料裝置48，在第一送料裝置48的秸稈輸送上端的上部設有儲料料斗41，所述第一送料裝置48的秸稈輸送下端設有送料出口44，所述送料出口44與第二送料裝置42的料倉進料口45相對應設置，所述第二送料裝置42的出料口與瞬間爆罐體29上設置的第一入料口10連通，所述瞬間爆罐體29上設有快速打開的倉門、蒸汽管31和壓縮空氣入口55，所述蒸汽管31和壓縮空氣入口55分別與蒸汽壓力倉34連接，所述蒸汽壓力倉34上設有雙開的蒸汽壓力倉門35，其中所述倉門上設有壓力閥門，所述壓力閥門與倉門設有打開與關閉的聯動結構，所述壓力閥門與蒸汽壓力倉34內設有的氣泵32和蒸汽鍋爐33連通，所述瞬間爆罐體29上設置的瞬間爆罐體出料口28通過輸送裝置26將經過爆破破碎的秸稈輸送到研磨機21內，研磨機21上設有第二電機27，輸送裝置26上通過輸送電機25提供動力工作，所述研磨機21上的研磨機出料口22與設置在研磨料輸送機構24上的第二入料口12相對應設置，所述第二入料口12將磨碎的秸稈輸送到打包機13內，設置在打包機13上的驅動電機11作為動力驅動打包機13按照預先設定規格將磨碎的秸稈進行壓緊后進行包裝。其中，所述瞬間爆罐體29上的瞬間爆罐體出料口28為兩個以上且在下部設有粉碎秸稈的收集裝置，所述收集裝置的出料口與輸送裝置26的進料口相對應設置。第一送料裝置48下設有若干個高度不同的支腿43，第一送料裝置48上設置的送料出口44上設有料倉進料口45，第一送料裝置48內設有送料螺旋桿46進行旋轉來將秸稈輸送，料倉進料口45設置在輸送料斗52的上部，料倉進料口45的開口與輸送料斗52對應設置，輸送料斗52的外側設有攪拌分料裝置53，輸送料斗52的下料開口設置在的上部第二送料裝置42，第二送料裝置42的送料開口設置在閃爆裝置料斗51向上的開口處，其中輸送料斗52被設置在輸送料架54上，所述第一送料裝置48上設有進水管49和排污口50，所述排污口50設置進水管49的下游且在第一送料裝置48的端口位置。如圖7和8所示，本實施例中，還提供了一種使用用于加工紙漿的瞬間爆秸稈的生產工藝，還在控制系統內針對不同植物桿莖能在各個設備環節和秸稈的數個變量間進行調整。這些變量包括桿莖尺寸、桿莖體積與重量、秸稈含水量以濕度表示、蒸汽壓力、溫度、保壓時間、研磨時間、秸稈運送時間等。秸稈生產工藝過程是間斷批次加工、連續作業。生產控制系統在設備各環節中配備各種傳感器和可調執行裝置，并連接至顯示控制臺實現實時監視和控制。其中的監測點設置具體數據和監測位置如下：桿莖尺寸和預設是加工設備提前完成；桿莖體積和重量檢測范圍：為1.5—3.0立方米，重量范圍為500-900公斤；其中，生產線監測測點：設置在瞬間爆罐體出口和包裝機入口，具體數據見下表1表1：重量(公斤)500700900體積(立方米)1.523研磨時間(s)300480600烘干時間(s)600600600運送時間(s)300480600其中，秸稈含水量以濕度表示，監測的秸稈濕度范圍15％--50％，監測測點設置在秸稈輸送前進入生產線前，具體位置設置在瞬間爆罐體出口、研磨機出口和烘干機出口；其中，蒸汽壓力的監測與控制范圍為：1.4—1.9MPa；具體位置設置在蒸汽鍋爐出口、瞬間爆罐體內出口位置；其中，溫度監測與控制飽和蒸汽溫度計算或測量，具體位置設置在蒸汽鍋爐出口和瞬間爆罐體內的出口位置；具體數據見下表2：表2含水量(％)15253750蒸汽壓力(MPa)1.61.71.81.9溫度(℃)200210220230保壓時間(s)200260330400其中，對升壓時間控制與設定范圍為100—300s，其分快、緩速升壓檔兩檔，快速升壓檔的時間小于等于3min達到適用的壓力范圍，在達到壓力范圍后再保壓3～6min；緩速升壓檔的時間大于3min以達到適用的壓力范圍，達到壓力范圍后保壓0～3min，具體監測位置設置的控制點為：蒸汽鍋爐出口、瞬間爆罐體入口和瞬間爆罐體出口，采用的具體數值方案見表3：表3：升壓檔位緩速升壓檔快速升壓檔鍋爐2噸鍋爐4噸鍋爐其中，具體的數據范圍如下(參見表2)：保壓時間，控制臺控制與設定范圍為：100—400s，具體監測位置設置的控制點在蒸汽鍋爐出口、瞬間爆罐體入口和瞬間爆罐體出口處；研磨時間，控制臺控制與設定范圍為：100—600s，具體監測位置設置的控制點在研磨機電機上；烘干時間，控制臺自動控制與設定范圍為：100—600s，具體監測位置設置的控制點：烘干機；秸稈運送時間，控制臺控制與設定范圍：100—600s，具體監測位置設置的控制點：原料傳送帶、螺旋輸送機、提升機構和包裝機；本實施例中，秸稈的破碎具體數值選取優選以下數值，能取得更好的效果，選用秸稈的重量為800公斤，含水量為28％，溫度為200攝氏度，研磨時間為：500s，保壓時間為：300s，蒸汽壓力2MPa，烘干時間為：600s，選用2噸鍋爐的緩速升壓檔，緩速升壓檔的時間等于4min。。本實施例中，還優選的方案是，秸稈的具體數值，能取得更好的效果，選用秸稈的重量為200公斤，含水量為15％，溫度為250攝氏度，研磨時間為400s，保壓時間為300s，蒸汽壓力2MPa，烘干時間為600s，期中選用4噸鍋爐的快速升壓檔，快速升壓檔的時間為2min。本實施例中提供的生產線，控制臺的控制系統采用PLC及微機控制系統，能進行數據設定、采集與分析，根據上述不同秸稈原材料的特性綜合判定，在生產線控制系統上可設定和調整上述不同控制點的參數，經過調試實驗和數據采集分析，以獲得最佳工藝模式，保證上述各變量達到合理匹配關系，以滿足所需秸稈加工的要求，最終形成針對現場秸稈生產的合理工藝程序。一旦生產工藝中的上述工藝參數設定后，控制系統按照此工藝流程自動運行。如果改變原料或現場秸稈的參數發生變化，對不同控制點的參數重應該新設定和進行調整，形成針對現場秸稈生產的新的合理工藝程序。其中，控制系統能將所獲得的如秸稈的某種桿莖的最佳工藝模式匯總，依據數組不同的初始秸稈狀態參數，如：桿莖體積或重量、秸稈含水量如濕度，排列固化數個最佳工藝工序模塊。本生產線的在控制臺上具有選擇這些固化最佳工藝工序模塊選擇器，正常生產時，只要依據初始秸稈狀態參數確定選擇一個工藝工序即可。其中，控制臺上還可動態顯示生產過程中每一批次的秸稈位置和狀態。但是，控制系統還能設有與各個監測點數據聯機的聲光報警或停機裝置，根據出現異常情況的重要程度對應有自動聲光報警或停機。當現場物料發生異常變化、機器發生故障或參數超出程序限定，控制系統將報警提示，在整個生產過程中顯示各控制點數據，標出異常值。以達到出現緊急情況時生產線自動停機，保證安全的目的。實施例2本實施例中，在實施例1的基礎上進行了進一步改進，不同的是所述瞬間爆罐體29結構為圓球型，所述圓球型的圓心位置上設有炸藥安裝平臺，所述炸藥安裝平臺上設有炸藥罐，所述炸藥罐內設有炸藥、金屬碎片和/或金屬球的混合物且與引爆裝置連接，所述引爆裝置受設置在瞬間爆罐體29外的控制裝置控制。期中的所述混合物，還優選的包括陶瓷碎片和或陶瓷球，當爆炸時陶瓷碎片和或陶瓷球被爆炸的力量沖擊到瞬間爆罐體29的倉壁上，由于瞬間爆罐體29是圓弧形的倉壁，陶瓷碎片和/或陶瓷球會被多次反彈且能進行不同方向呈放射狀的彈射，對秸稈進行多次破碎，提高秸稈的破碎程度，提高利用率，節省能量。優選的方案還有，所述瞬間爆罐體29的底部設有半球型的收集結構，所述收集結構的底部設有用于收集金屬碎片和/或金屬球和陶瓷碎片和/或陶瓷球的倉門，達到進行重復利用，提高使用效率，降低成本的目的。實施3本實施例在實施例1的基礎上進行了進一步改進，區別在于本發明還提供了一種使用用于加工紙漿的瞬間爆秸稈生產線的生產工藝，所述工藝包括以下步驟：步驟1、將待破碎秸稈進行預破碎處理，預破碎處理后待破碎秸稈被破碎為30mm-500mm長度的秸稈粗料，使用秸稈輸送裝置將秸稈粗料送入到瞬間爆罐體29內；步驟2、關閉所述瞬間爆罐體29的倉門，再啟動氣泵32和蒸汽鍋爐33通過蒸汽管31向瞬間爆罐體29內輸送高溫壓力蒸汽，通過氣泵32與瞬間爆罐體29上的壓縮空氣入口55向瞬間爆罐體29內輸入壓縮空氣；步驟3、觀測壓力表和溫度表，當步驟2中瞬間爆罐體29內的高溫壓力蒸汽達到2.5MPa，壓縮空氣達到1.0MPa時；步驟4、將步驟3中的高溫壓力蒸汽倉門上設置的壓力閥門打開，所述壓力閥門帶動倉門的瞬間打開，步驟1中所述瞬間爆罐體29內的秸稈粗料被爆破后經過爆倉出料口28到瞬間爆罐體29外，分解成秸稈碎料；步驟5、將步驟4中所述秸稈碎料被輸送到輸送裝置26內，在輸送裝置26內的螺桿驅動下，將秸稈碎料通過研磨機進料口23送到研磨機21內進行研磨，研磨碎的秸稈長度范圍為0.1-0.3mm，優選秸稈長度為0.15、0.20或0.25mm，經過研磨后的成品秸稈碎料，通過研磨機出料口22進入研磨料輸送機構24內，從第二出料口12被輸送到打包機13，秸稈碎料在打包機13驅動電機11的驅動下被壓縮成型帶送入造紙系統備用。本實施例中，優選的，在所述步驟1之后還包括以下步驟：將蒸汽管31的閥門關閉，打開瞬間爆罐體29上的倉門，在放入粗秸稈后，在瞬間爆罐體29圓球型的圓心位置設有的炸藥安裝平臺上，安放好炸藥罐，關閉倉門；使用瞬間爆罐體29外的控制裝置引爆裝置所述炸藥罐內的炸藥、金屬碎片和/或金屬球的混合物；瞬間爆罐體29內的秸稈粗料被爆碎后，瞬間爆罐體29的粗秸稈被分解成秸稈碎料；將秸稈碎料送入研磨機21后，對爆破后的金屬碎片和/或金屬球的混合物進行回收，再次利用；完成上述步驟后，打開蒸汽管31的閥門，再按照進行步驟2以后的步驟進行破碎。其中，所述混合物還包括陶瓷碎片和/或陶瓷球，在瞬間爆罐體29內的秸稈粗料被引爆爆炸時，用來將瞬間爆罐體29的粗秸稈被分解成秸稈碎料。本實施例中，優選的炸藥是一種具有氧化劑組分和燃料組分的混合炸藥組合物，其中氧化劑組分包含一種或多種氧化劑鹽，燃料組分包含碳質材料和黏合劑，并且其中黏合劑選自長鏈竣酸及其鹽和衍生物中的一種或多種，其中氧化劑鹽是硝酸銨，其中氧化劑鹽是作為粒的單獨的離散顆粒形式，其中碳質材料是燃料油，其是硝酸銨/燃料油(ANFO)型炸藥組合物，是與硝酸銨基乳液(ANE)型炸藥組合物混合的硝酸銨/燃料油(ANFO)型炸藥組合物，其中所述長鏈竣酸是C8至C100長鏈竣酸，其中所述長鏈竣酸是硬脂酸或油酸，所述長鏈竣酸的衍生物選自酯、內酯和丙酰胺，所述黏合劑選自二聚酸、三聚酸、油酸、硬脂酸、脫水山梨糖醇三硬脂酸醋中的一種或混合物。上面結合附圖對本發明優選的具體實施方式和實施例作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式和實施例，在本領域技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明構思的前提下作出各種變化。當前第1頁1 2 3