连续平压热压机的发展

连续平压热压机的发展

资料标准Doc. Standard 2008-07-28 08:07:35 阅读161 评论0 字号：大中小 订阅

据国家林业局提供的最新资料,04年我国人造板总产量5446.49万M3,其中胶合板2098.62万M23,刨花板642.92万M3,纤维板1560.46万M3,其中中纤板1466.48万M2,其他板材1144.49万M3,其中细木工板880.94万M3.04年我国人造板总产量较上年同比增长19.6%,雄居世界之首.其中中纤板同期增长36.4%.

我国人造板工业快速增长,主要源自国民经济快速发展的市场拉动,而快速发展的实现则是由于人造板生产技术的日趋成熟,人造板设备的高国产化率和人造板设备的自动化,连续化和生产规模大型化.

1)人造板生产规模大型化是发展趋势

生产规模是一项工程经济学.企业规模的大小,不仅仅是产能的问题,也涉及企业科技含量的高低,人才与技术开发之优劣,管理的现代化,生产的自动化,精细化,产品质量的高低,能耗物耗的多少和环境负荷的大小等因素,最终体现在规模效益和市场竞争力上.

人造板工业的发展和市场竞争的日趋激烈都要求企业扩大生产规模,无论国内国外这都是不争的事实.现代的,先进的和发达国家的人造板企业,其平生产规模是大型的和超大型的.而早期的,落后的和发展中的国家的人造板企业平均生产规模都是小型的或超小型的.我国中纤板企业.由20多年前最初的7000M3/a单线生产规模,发展到近期的24万M3/a;国产设备单线平均生产规模由10年前的1.8万M3增加到近期的4.1万M3,可以说有了长足进步.但我国人造板企业的平均生产规模与发达国家相比仅为其1/3或1/4.差距仍然较大.

人造板企业生产规模大型化的关键设备是热压机和热磨机

热压机是人造板生产线中最重要的设备.它既是整个生产线产量设计的基点,也对人造板产品质量起决定性作用.热压工序一旦有误,其损失将无法挽回和弥补.上世纪70年代,世界热压机主要制造商大多通过增加热压机层数,扩大热压机幅面或两者兼而用之来扩大生产能力.如美国的华盛顿铁工厂生产的中纤板热压机的生产能力从上世纪80年代5万-10万M3/a增加到近期的24万M3/a,热压机层数和幅面由12层,1220MM*4880MM发展到24层,3660MM*4880MM.创于1873年的迪芬巴赫公司曾一度以单一增大热压机幅面来扩产,1989年为英国朝代了幅面2700MM*52000MM刨花板单层热压机,年生产能力22万M3,至今仍为单层热压机生产能力之最.上世纪末,该公司成功制造出20层,幅面3800MM* 7470MM的刨花板热压机,将生产能力跳跃式地提高到55万M/3a,又创造了一向多层热压机生产能力之最.但是随着热压机层数的增加和幅面的加大,设计制造,维护使用和安装的难度明显加大.无论单层热机或多层热机怎样进步和发展,其间歇式的生产方式造成的非工作时间损失总是比较大的,并且产品厚度变化时,还会造成生产率下降,另外高生产率的板厚即经济板厚的范围也比较小.因而越大幅度地提高生产能力必须另辟蹊径.

连续平压热压机的问世是发展所需

连续平压热压机是20世纪人造板工业的重大的发明和新里程碑,给热压机市场形成了强烈的冲击.它不仅使热压机理论,设计,结构,制造和热压工艺为之一新,还带动了人造板一系列关联设备的技术进步,对全世界人造板的发展直到强劲的推动作用,因而一投放市场就显示了强大的生命力.我国从94年福建永安林业股分集团有限公司引进第一条中纤板连续平压热压机互四川国栋建设有限公司引进的连续平压热压机共26条,仅用了10年时间.

77年原库斯特公司(现合并于美卓公司)推出了第一台双钢带滚子链毯式连续平压热压机,供比利时Spano地区用于刨花板生产,年产量12万M3.81年原比松公司(现合并于美卓公司)开发出双钢带油膜刨花板连续平压热压机,三年后84年辛北尔康普公司很快跟进,设计制造了第三种形式的双钢带滚杆链毯式Controll中纤板连续平太热压机.紧接着90年迪芬巴赫公司一改初衷,为丹麦生产出了独特的活动机架板双钢带滚杆链毯式CPS型连续平压热压机.由于平压热压机优势明显.在很短的时间内,以上公司在生产大型的或超大型的热压机机组时,大部分转变为选择连续平压热压机.至今,连续平压热压机已发展到第9代,全世界共有200多台在运行,提供了约70%的刨花板和中纤板生产能力.

连续平压热压机的特点

连续平压热压机问世20多年,其生产能力很快超过了单层热压机和多层热压机生产能力总和,成为当今大型和超大型人造板的首选设备,也是人造板先进性的重要标志,其优势十分明显.

工艺特点,

1)生产过程连续化 由于连续平压热压机板坯的压制过程是完全连续的,完成了生产过程的连续化,这是最显著的特点,也是其最大的优势所在,它扫除了人造板生产线连续化的唯一障碍.

2)生产效率高 整个热压工序无开启,闭合和装卸板等动作产生的辅助时间损失,因而生产效率高,板厚度越小优势越明显,热压板单位面积生产能力为单层热压机或多层热压机的二倍.

3)运行稳定 液压系统无峰值与空载的大幅度波动,系统热压力乎恒定,处于一种静止或半静止状态.整个系统无液压冲击和机械冲击,噪音低,运行平稳,整机寿命长.

4)产品质量好 板材质地细密,板面平整,断面密度梯度分布合理,比强度高.

5)原材料消耗低 加热与加压同步,板材预固化层极薄,砂光量小,粉尘少,无横向裁边损失,可节约原料17%.

6)能耗低 辅助时间少,无频繁启动和空载运行等能耗损失,可节电,节热20%以上.

设计特点

1)按热压工艺分段设计 连续平压热压机的结构,液压系统和供热系统均按热压工艺段不同的参数进行设计,各区段设计成不同压力,不同温度和热容量的独立系统.

2)机架板的纵向布局有三种型式

等节距,变截面布局.机架板节距相等,但高压区段机架板板截面较厚,低压区段机架板截面较薄.

等截面,变截距布局.机架板截面等厚,但高压区段机加板节距较小,低压区段节距大.

变截面,变节距布局.高压区段机架面较厚,节距较小,低压区段机加面较薄,节距较大,即复合式布局.如迪芬巴赫公司为四川国栋建设股份有限公司提供的2600MM*4400MM中密度纤维板连续平压热压要同时采用变节距和变截面的机架板复合式布局.即高压段机架板截面既加厚又密集配置,其目的是满足机架板等强度设计的同时最大限度地提供侧面空间.

3)弹性热压板 无论单层热压机或多层热压机在加压状态或未受力时要求热压板有较强的平面度和刚度,不允许产生弹性变形,而连续平压热压机热压板是具有一定性和较高性耐磨 又不产生塑性变形的弹性体.在未受力是有较高的平面度,受压后则产生弹性变形,以便在钢带和板坯处于接触期间完成升压,降压,排气和保压至最终出板等热压工序全过程.故工作期间整个热压板并非平面而是在Y轴方向的一维曲面.发如库斯特斯热压板17000MM长的刨花板热压机生产16MM的热压板前端长2200MM,压力5.1MPa高压段范围内热压板保持坚挺,挠度最小0.1MM.第二段长4300MM范围内板坯受热塑化,压力减小4MPa,此段自动减压,压板挠度2MM.第三段热压板长7000MM范围内,由于板坯内产生的大量水蒸汽排出,热压板挠度最大2.8MM,压力降到2.1MPa以减小板坯压力利于排气,由于板坯幅面很大,排气困难,所以排气区段较长.板坯内大部分气体排出后,为保持板坯一定的厚度和密度,热压板最后一段压板和含水率等要素不同,就有对应的热压板挠度设计.热压板的挠度由计算机通过油缸压力的变化自动调节.

4)调整产品规格便捷,规格范围大 连续平压热压机产品的厚度的变更可在线调节,无须停机,只需几分钟,便可实现不同厚度产品的快速切换.同时板材幅面大,最宽者4000MM,长度可任取.板材厚度范围大,在2-40MM之间,且生产率高的板厚区域宽,即对板厚变化引起的生产率波动不敏感.从板材厚度--生产率变化曲线可以看出,生产6-25MM刨花板,连续平压热压机产量最大最小差仅10%.而多层热压机由于产品厚度变化发生的产量损失可达45%.

连续平压热压机新技术

热压机柔性进料口,滚子链毯及钢带,板坯预热系统 板坯预热系统是地板坯进压机前用热空气和蒸汽混全成湿热气体,直接从上下两面多处穿透板坯进行加热.通过热空气 和蒸汽比例的变更精确调节板坯预热温度,使板坯预热后塑化,减小了进入压机后加压的单位压力,也解决了板坯层加热慢与表层温差大的难题,不仅提高了近10%的生产能力,也提高了板材的产品质量.

压板后端设冷却段

将压板长度25%-30%的最后一段改成冷却是美卓公司的创新.这里的冷却是相对于加热而言,板坯从压机的压板上吸热为加热,而板坯向压板放热称为冷却.在加热段,压板温度一般为180-210摄氏度.而在冷却段,压板温度仅控制在80摄氏度,板坯在此段逐渐冷却后出板.其优点在于,板坯冷却后内部蒸汽压力降低,减少了发生鼓包,分层的可能性,因此还可以提高板坯的运行速度,从而提高质量,将压机原长度的25%转换成冷却段之后,可以提高产量25%,降低热压工序成本20%,板坯在加热下冷却,应力分布均匀,变形小,产品质量高.低温出板减少甲醛分解和释放,由于温度低,还可以减少火警的发生.

连续平压热压机制造精度,互换性,可靠性等也都有所提高,其生产能力进一步提高

6)制造连续平压热机难度大,运行费用高

连续平压热压机属于高科技的机电一体化系统.它极其复杂的设计计算,微米级的加工精度,品种繁多的优质合金材料和其它新型材料,特殊的热处理技术和精细严格的润滑体系等.对自动检测和自动控制要求较高,开发难度大,技术壁垒高,故连续平压热压机问世20多年来,至今仍为辛锑尔康普,美卓,迪芬巴赫三大集团所垄断的格局尚未打破.

连续平压热压机运行费用较高,一台年产5万M3铁钢带链毯式中纤板连续平压热压机钢带链毯一年润滑油费用约42.2万元,而一台钢带油膜式连续平压热压机年润滑油费用108万元(国产油),若用进口油则需480万元.

7)结束语

连续平压热压机问世后,迅速抢占了热压机市场的制高点,与多层和单层热压机形成鼎立之势,但后者并未止步不前.

传统的单层热压机和多层热压机,设计理论,制造技术成熟,开发难度和技术壁垒相对较小,维护使用也较简便,运行费用低,对于中,小企业仍有市场,即使面对大型和超大型连续平压热压机的挑战,人造板制造业也从未放弃,而是不断发展和扩大生产能力.继生产刨花板的单层热压机突破年产能力22万M3,多层热压机突破55万M3,05年秋季,辛北尔康普公司将为加拿大提供12层,热压板幅面3660MM*103700MM,高近30MM,配置8个油缸直径1000MM,重约3600T,总压力21万KN,年生产能力70万M3的定向刨花板多层热压机..其生产能力与当今世界生产能力最高的连续平压热压机持平,大有与一争高低之势.看来单层热压机,多层热机和连续平压热压机并存的局面远未终止.