新技术
新设备
超高速纸机压榨部结构特点
熊 清 刘 汤 伟
(维美德公司北京代表处,100027)
摘 要 最近几年,纸机的车速、生产效率及产品质量都获得了显著提高。
对超高速纸机来说,压榨部结构及所采用的新技术是其技术突破的关键,但不是唯一;超高速纸机需要一流的工艺流程、高级控制和其它方面的同步发展。
维美德公司开发了从纸料制备到完成打包的一系列与之相适应的新技术。
这里仅介绍超高速纸机的压榨部结构特点及对纸张质量的影响。
关键词 技术开发 高效率 新型压榨 高速纸机 L WC SC
造纸行业属于技术、资金和资源密集型行业。
考虑环境方面可持续发展和来自其它行业的竞争和冲击,造纸工业必须重视开发新技术,走规模经济发展之路,在产品质量和生产效率上满足市场要求,战胜各种挑战。
1 近几年情况回顾
在过去的10年里,纸机新技术的开发应用,使单台纸机的生产能力和车速都获得了显著的提高。
新闻纸机的生产能力平均每年提高5%,目前1台新闻纸纸机的最大生产能力达33万t/a;最高效率的印刷纸纸机生产能力在30～40万t/a之间,纸机净宽915m,设计车速1800m/min。
SC纸和高级文化印刷类纸机的生产能力达35万t/a,1台最新开机的L WC纸机设计能力达40万t/a。
新技术的开发应用,使高级印刷纸纸机的生产能力提高了60%。
在过去10年里
,纸机车速提高很多,从1200m/min提高到接近
1700m/min;在此期间,生产效率和产品质量也提高很多,以新闻纸为例,世界上车速最快、效率最高的5台新闻纸纸机的平均效率,从1988年的81%提高到1997年的86%,见图1。
含机械浆的未经涂布的印刷纸纸机的总生产效率达到90%,图2介绍的是世界上各2台运行最好的新闻纸纸机、SC纸机和L WC纸机。
平均最高运行车速是反映生产水平的重要因素,世界上12台平均车速超过1500m/min的纸机列于表1。
目前,含机浆印刷纸纸机车速在1500～
图1 新闻纸纸机车速与生产效率之间的关系
图2 印刷纸、书写纸平均月纪录
1700m/min;不含机浆高级印刷纸纸机车速在1300～1400m/min。
2 制约纸机车速的因素及新压榨特点
提高单机生产能力有两条途径:一是增加纸机宽度,二是提高车速。
从技术和经济角度
收稿日期:1998210215
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3
6
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1999年5月 China Pulp&Paper
表1
纸机
年1月
平均车速
/m ·min -1
11Sachsen PM 13199812161421Braviken PM 533
199712157531Aylesford 14
3
199712156941K aipola PM 731997112
156251Jamsankoski PM 633
199512153661Saugbrugs PM 63199519153071Stracel PM 1
3
199617152781Schongau PM 731997111152491Schwedt PM 113
1997191517101Steyrermuhl PM 43
19971121516111K aukas PM 233
19971111514121Shotton PM 23
199619
1513
3SC/L WC 33Newsprint
考虑,提高车速要比增加纸机宽度容易。
传统纸机压榨部结构一般为四辊三压区复合压榨,当纸机车速提高到1800m/min 以上时,由于离心力增大,纸幅在复合压榨中心辊处具有的强度难以承受短开式自由牵引,常会发生断头,这是制约纸机车速提高的重要障碍,见图3。
这种结构还存在一些其它限制因素,如开式自由牵引;中心辊纸幅剥离及清洁;压榨部引纸;两面差;高负荷真空压榨辊。
维美德公司的SymPress B 用于抄造某些含机械浆纸种时,车速可接近1900m/min 。
进一步提高车速要求更高的张力,而张力往往超过了纸幅在这一位置所具有的强度。
为了从根本上解决复合压榨中心辊对速度的限制
,维美德公司开发了OptiPress 压榨结构,见图4。
唯一克服离心力对纸幅作用的方法是,在整个压榨部用毛毯托送纸幅运行。
在某些部位
需要真空使纸幅紧紧贴在毛布上。
当毛布托送纸幅运行时,所有的离心力和压力均被毛布张力或在关键位置的真空力所吸收,见图5。
在这种情况下,纸幅实际上没有张力,彻底解决了复合压榨中央辊对纸机车速的限制。
1994年,维美德公司首次提出了OptiPress 压榨概念,纸幅通过压榨部时,全程由毛布托送经过两道靴式压榨。
为开发这项新技术,维美德公司新建了1台中试纸机,设计车速为
图3 中心辊处张力限制纸机车速
图4 OptiPress 带两道SymBelt 靴式压榨
图5 用毛毡托送无速度限制
2500m/min ,于1996年初投入运行。
试验结
果表明,在各个方面,OptiPress 的运行都比目前最好的SymPress B 要好。
纸幅运行时承受的拉力非常低,见图6。
良好的干燥部运行需要纸幅承受一定张力,拉伸率大约在2%～3%,这取决于车速和干燥部设计。
采用OptiPress ,可根据干燥部运行性能和对纸的质量要求调整拉力。
对传统复合压榨来说,这一拉力受中央辊剥离张力
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46·中国造纸 第3期
图6 压榨部至干燥部牵引张力之比较 图7 SymPress B 与OptiPress 之比较
的控制,在高速运行时,必要的张力和复合压
榨的拉力接近纸幅断头危险区。
所以传统复合压榨不可能满足超高速纸机的要求。
OptiPress 靴式压榨的巨大脱水能力允许压榨部只采用两道压榨。
这种压榨结构设计可满足超高速纸机和产品质量的要求。
压榨部为一水平排列的两道靴式压榨、4条毛布。
无自由牵引使压榨部获得了良好的运行性能,纸幅在毛布之间的转移均由真空控制。
无自由牵引,故不需要压榨部引纸操作。
引纸辊从网部把纸幅带起来之后,便可全幅展开送至干燥部第一组烘缸。
OptiPress 的特点如下:压榨部没有自由
牵引;没有结构复杂的中央辊;在压榨部不需要引纸装置;压区少;设计简单;没有真空压榨辊;纸幅没有两面差。
OptiPress 既可用于高级文化纸,也可用于含机械浆的纸。
当用于低定量纸时,仅需将第二压下毛布改为转移带,改第一道Sym 2Press 靴式压榨为高负荷沟纹压榨。
这样,在高速运行时,效果佳,适用于L WC 等低定量
纸。
OptiPress 与目前销售最好的SymPress B 相比,其优点是出压榨干度高、松厚度高、粗糙度低;最显著的优点是,由于压榨结构对称,采用4条毛毯,纸幅根本不存在两面差问题。
见图7。
在过去的几年里,维美德公司开发了Op 2tiConcept 系列技术,包括纸料制备OptiFeed ,
流浆箱OptiFlo ,成形器OptiFormer ,压榨部OptiPress ,干燥部OptiDry 以及完成整饰设备和自控系统。
这套系列新技术即可匹配用于超高速新纸机,又可局部用于纸机现代化改造。
第一台OptiPress 已在美国Willamette Hawsville 公司的2号新纸机采用,于1998年6月开机,运行非常成功。
世界上第一家订购全套OptiConcept 系列技术的纸厂是中国南平纸业公司,年产18万t 胶印新闻纸,设计车速1800m/min ;第二条全套订购这一技术的纸厂是德国Haindll Papier GmbH 公司,年产40万t L WC ,设计车速2000m/min ,纸机宽1015m 。
The Press Features of U ltra-High Speed Paper Machine
Xiong Qing Liu Honghong Tang Wei
(Beijing Representative Of f ice V al met Corporation ,100027)
ABSTRACT In recent years ,paper machine s peed ,production efficiency and product quality improve significantly.For the ultra-high speed paper machine ,configuration of press section and new technology adopted are critical for breakthrough in ultra-high speed ,but it is not the only factor ,ultra-high speed paper machine have to use up-to-date process ,sophisticat 2ed control system and other new technology.Valmet has developed a series of new technology from stock preparation to finishing and baling which can match with ultra-high speed paper machine.This paper deals with the features of O ptiPress as well as its effect on paper quality.
KEYWORDS R &D ,efficiency ,OptiPress ,high speed ,L WC ,SC ·
56·1999年5月 China Pulp &Paper。
