Иванов А.Н. (ред.) Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона

Подождите немного. Документ загружается.

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

УДК 676.1

А.В. Саблин, Ю. Ринтамяки

Фирма АНДРИТЦ

СОВРЕМЕННЫЕ РЕШЕНИЯ В ОБЛАСТИ

СОРТИРОВАНИЯ ДЛЯ ЛИНИЙ ПОДГОТОВКИ МАССЫ

Экологические и экономические преимущества использования вто-

ричного сырья становятся все более и более очевидными в различных

промышленных отраслях. По этой причине увеличивается количество

предприятий целлюлозно-бумажной промышленности, делающих свой

выбор в сторону использования макулатурного сырья. По мере роста сбора

вторичного сырья, демонстрируют рост также и объемы и области перера-

ботки

и применения таких материалов. В некоторых частях света уже на-

блюдается дефицит качественного макулатурного сырья на вторичных

рынках.

Такие факторы, как расширение областей применения, повышение

цен, рост транспортных расходов, а также ухудшающееся качество вто-

ричного сырья будут оказывать свое влияние на эффективность работы от-

раслевых предприятий. В конечном счете, конструкция, компоновка

и тех-

нология узлов сортирования в линиях для подготовки макулатурной мас-

сы, их способность справиться с все возрастающим количеством загрязне-

ний и посторонних включений, будут в значительной степени определять

экономическую эффективность всего предприятия. В линиях для подго-

товки макулатурной массы дальнейшее развитие технологии сортирования

будет продолжать решать задачи по переработке

низкосортного макула-

турного сырья при повышении качественных показателей конечного про-

дукта. Это означает, что предлагаемое на рынке новое оборудование и тех-

нологии сортирования должны соответствовать этим задачам.

На множестве фабрик по всему миру идет реализация, либо ведется

планирование инвестиций проектов по реконструкции отделов сортирова-

ния линий по производству промышленных сортов бумаги

и картона. Во

многих схемах и решениях предполагается переработка макулатуры из ис-

пользованной гофрированной тары в качестве основного сырьевого мате-

риала. В современных технологических схемах сортирования, как для но-

вых линий, так и для проектов реконструкций, ключевыми являются со-

временные разработки узлов грубого сортирования, фракционирования и

тонкого сортирования. В проектах

линий подготовки массы, когда в каче-

стве сырья используется первичное волокно, например небеленая целлю-

лоза, используются современные решения по установке нового или замене

старого узла сортирования брака, а также возможность установки нового

сортирования массы при повышенной концентрации между смесительным

и машинным бассейнами.

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

В презентации освещены современные решения в области сортиро-

вания в линиях для подготовки волокнистых полуфабрикатов, а также

представлены простые решения реконструкций существующих участков и

узлов сортирования. Основная задача подобных решений заключается в

обеспечении эффективного удаления посторонних включений на самых

ранних стадиях процесса с применением минимального количества единиц

оборудования при минимально

возможном энергопотреблении.

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

УДК 676.1

М.В. Шуралев, А.В. Анисимов

Фирма АНДРИТЦ

СОВРЕМЕННЫЕ РЕШЕНИЯ В ОБЛАСТИ РПО

БУМАЖНЫХ И КАРТОННЫХ ФАБРИК

Современные непростые экономические условия, необходимость

быстрого реагирования на каждодневное изменение ценовой конъюнктуры

на выпускаемую продукцию, ужесточение конкуренции диктуют произво-

дителям бумаги и картона необходимость поиска путей повышения каче-

ства продукта при сохранении его себестоимости. Одним из наиболее при-

влекательных путей для достижения данной цели остается подбор и опти-

мизация технологического

режима в размольно-подготовительном отделе

(РПО). По прежнему на многих предприятиях недооценивают потенциал

используемых волокнистых полуфабрикатов, раскрыть который помогает

правильный подбор рисунка поверхности размольной гарнитуры. Практи-

ка показывает, что правильный выбор гарнитуры является возможным ре-

шением насущных технологических проблем с качеством готовой продук-

ции. Другими словами, подбор гарнитуры может помочь

в решении слож-

ных проблем при минимальных экономических затратах.

Не секрет, что многие российские предприятия имеют устаревший

парк размалывающего оборудования. Иногда устаревшие рафинеры одно-

значно воспринимаются как ограниченный ресурс, который имеет свой

«потолок» и движение вперед возможно только в случае его модернизации

или установки нового рафинера. Покупка нового рафинера является

очень

капиталоемким вложениям средств и является сложнореализуемой в со-

временных условиях, например для небольших фабрик. Однако перед

предприятием всегда актуальны задачи по повышению качества выпускае-

мого продукта, даже при использовании низкокачественного сырья (как,

например, низкосортная макулатура для макулатурных заводов). А это оз-

начает, что предлагаемые возможные решения должны отвечать этим за

дачам.

В последнее десятилетие на рынке появились новые виды гарнитуры,

отличающиеся геометрией и рисунком размольной поверхности, материа-

лом и режущей длиной, а также прочими характеристиками. Все большее

распространение получает гарнитура с «тонким» характером рисунка, а

именно тонкий нож, узкая канавка. Еще в прошлом веке было доказано,

что тонкий нож и

узкая канавка позволяют повысить фибриллирующий

эффект с минимальным укорочением волокон, путем расположения на

размольной поверхности большего количества ножей в единице площади.

Другим направлением развития и повышения эффективности процесса

размола стал переход на многозонные виды гарнитуры. Ширина канавок

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

между ножами в такой гарнитуре снижается от центральной зоны к пери-

ферии. Целлюлозная масса, переходя от зоны к зоне, приобретает направ-

ленность потока, что позволяет равномерно распределять нагрузку по всей

поверхности волокна, избегая локальных напряжений. Такая гарнитура хо-

рошо зарекомендовала себя при размоле как первичного, так и вторичного

волокна.

Настоящим

прорывом стало использования многозонной спираль-

ной гарнитуры, эффективность которой была неоднократно подтверждена

сначала испытаниями на пилотных установках и далее в производственных

условиях большинства предприятий, как в России, так и мира. Представим

результаты некоторых из них.

Например, на одном из российских предприятий, выпускающем

двухслойный картон с белым покровным слоем, были проведены обшир

ные исследования. На данном предприятии размол покровного слоя про-

водится в одну ступень на сдвоенных дисковых мельницах МДС-24. Клас-

сическая гарнитура на одной из таких мельниц была заменена на трехзон-

ную спиральную гарнитуру с тонким рисунком ножей. Ширина ножей во

всех зонах одинакова и составляет 1,6 мм, а ширина канавки уменьшается

от центра гарнитуры к периферии от 2,8 до 2,3 мм. В результате замены

гарнитуры преследовалась цель улучшить внешний вид и структурные ха-

рактеристики картона при сохранении механических свойств на том же

уровне. Для наглядности наиболее значимые показатели приведены в таб-

лице.

Точки отбора проб

Параметр

Поступающая

на размол

масса

После

мельницы

(1)

(спиральная

гарнитура)

После мель-

ницы (2)

(гарнитура

с прямыми

ножами)

Физические и бумагообразующие свойства

Степень помола, ºШР 18 31 28

Толщина бумаги, мкм 157 138 147

Межволоконные силы связи

(по Иванову), МПа

1,10 1,85 1,37

Средневзвешенная длина во-

локон, мм

0,99 0,97 0,85

Содержание волокон

с длиной не более 0,5 мм, %

2,38 2,72 4,80

Средняя ширина волокна, мм 21,0 20,95 21,96

Среднее число изломов на 1

мм длины волокна, шт

0,44 0,32 0,37

Фактор формы 90,6 92,2 91,5

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

Точки отбора проб

Параметр

Поступающая

на размол

масса

После

мельницы

(1)

(спиральная

гарнитура)

После мель-

ницы (2)

(гарнитура

с прямыми

ножами)

Механические свойства

Разрывная длина, м 5300 8700 6200

Разрушающее напряжение,

МПа

35,09 64,71 42,86

ТЕА (энергия необходимая

для разрушения образца),

Дж/м

94,0 193,8 128,6

Жесткость при растяжении,

кН/м

540 705 495

Жесткость при изгибе, H·м 1,33 1,26 1,16

Сопротивление

продавливанию, кПа

340 500 340

Представленные результаты позволяют говорить об убедительном

преимуществе трехзонной спиральной гарнитуры, позволяющей активиро-

вать весь потенциал свойств, заложенных в используемом волокнистом

полуфабрикате. Все характеристики, полученные на массе, отобранной по-

сле прохождения гарнитуры с прямыми ножами, почти в 1,5 раза уступают

спиральной.

Аналогичные результаты были получены на предприятиях, размалы-

вающих как первичные волокна,

так и вторичные волокна (макулатуру).

В презентации подробно освещено, за счет чего достигается такой

прогресс в разработке волокна, а также представлена общая информация

об очень большом разнообразии рисунков размольной поверхности для

решения самых разных производственных задач в максимальном прибли-

жении к производственным условиям, которые имеют место на предпри-

ятиях отрасли. Рисунок

поверхности размольной гарнитуры подбирается

для каждого предприятия индивидуально. Параллельно с подбором рисун-

ка происходит выбор сплава для изготовления гарнитуры. Большой выбор

сплавов позволяет подобрать именно тот, который позволит обеспечить

максимальные трибологические свойства т.е. стойкость ножа к обламыва-

нию и истиранию.

Другим направлением снижения затрат на запасные части и расход-

ные материалы путем максимального увеличения сроков эксплуатации

оборудования может стать использование качественных продуктов на сис-

темах вихревой очистки. На многих предприятиях установлены системы

вихревой очистки для эффективного удаления посторонних частиц (песка,

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

грязи и т.п.) из потока. Установленные на данных системах конуса и со-

путствующие запчасти постоянно испытываются на устойчивость к абра-

зивному износу и относятся к той группе запасных частей, которые требу-

ют регулярной замены. Чрезвычайно важно в выборе конусов и сопутст-

вующих деталей на эту позицию учесть рабочую температуру

среды, а

также характер и тип износа. Использование высококачественных мате-

риалов, учет технологических факторов, регулярный мониторинг ситуации

фирмой - поставщиком являются залогом повышенного срока эксплуата-

ции, а значит и снижения статьи расходов на эти позиции.

Крайне перспективным выглядит возможность модернизации систе-

мы вихревой очистки путем установки систем подачи воды для разбавле-

ния отходов в конусах, установленных на последней ступени вихревой

очистки. Эффективность данного решения крайне высока, так как гаранти-

рованная окупаемость затраченных на ее покупку средств составляет от 8

дней. В частности, именно такой срок возврата инвестиций был достигнут

на одном из российских предприятий, выпускающих газетную бумагу.

Продукция фирмы Андритц широко используется на

очень многих

российских и зарубежных предприятиях. Высокое качество поставляемых

запасных частей, постоянный контроль условий их эксплуатации и прин-

цип оперативного реагирования на любые просьбы и пожелания заказчи-

ков есть основа взаимовыгодного сотрудничества и решения насущных

производственных задач.

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

УДК 676.1.05

В.С. Быстров

GL&V

КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

ОСОБЕННОСТИ ДИСКОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ DD6000

Дисковая мельница DD6000, введение

Развитие современных

технологий и оборудования в

области размола направлено

на повышение эффективности

этого процесса, т.е. на сниже-

ние потребления электро-

энергии и повышение меха-

нических характеристик во-

локна. Огромное значение в

производстве имеют эксплуа-

тационные расходы: надеж-

ность работы, простота об-

служивания, количество и

стоимость запасных

частей к

оборудованию. Все эти прин-

ципы на протяжении многих

лет учитывались при создании и развитии дисковых мельниц DD фирмой

Beloit-Jones. Фирма Beloit вошла в состав компании GL&V в 2000 году; та-

ким образом, технологии размола продолжают непрерывно совершенство-

ваться.

DD6000 – это мельница последнего поколения.

Конструкция DD6000 развивалась на протяжении более чем 50 лет.

Первая дисковая мельница DD2000 была

выпущена в 1953 году. Далее

почти каждые 10 лет выходила новая модель, на основе предыдущей и с

использованием новых, доступных на тот момент, технологий.

Дисковая мельница DD6000 впервые была представлена в 2005 году

на выставке в Стокгольме. Модернизации подверглись все компоненты:

корпус, подшипниковый узел, сальниковое уплотнение, ротор (диск), ме-

ханизм присадки. В итоге, компании GL&V

удалось разработать дисковую

мельницу с наименьшими эксплуатационными расходами на рынке.

Конструктивные особенности DD6000

Дисковые сдвоенные мельницы по конструкции условно можно раз-

делить на два типа: с «плавающим валом», и с «плавающим ротором»

(диском).

Рис. 1.

исковая мельница DD6000

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

Устаревшие дисковые мельницы в своей конструкции имели «пла-

вающий вал». На практике при эксплуатации данного оборудования столк-

нулись со следующими проблемами:

Во-первых, осевое перемещение вала может быть затруднено, а ино-

гда и блокировано, из-за повреждения или износа зубчатой муфты (муфты

между мельницей и главным приводом), из-за использования

консистент-

ной смазки в зубчатой муфте и из-за износа насадки вала под сальник.

Во-вторых, в мельнице с плавающим валом возникает дисбаланс сил,

который тем больше, чем выше давление поступающей массы. Результи-

рующая сила направлена в сторону главного привода, вызывая неравно-

мерный износ гарнитуры. Самым печальным последствием действия этой

силы

может быть выход из строя подшипников главного привода.

В-третьих, даже в мельницах с фиксированным валом и плавающим

ротором может возникать момент сил из-за удара потока поступающей

массы по перемычкам между поперечными каналами ротора.

На современных дисковых мельницах вал зафиксирован, а ротор

(диск) скользит на шлицах по валу или

по шлицевой ступице – «плаваю-

щий ротор». В дисковой мельнице DD 6000 используется принцип жестко

закрепленного вала, который хорошо зарекомендовал себя в конструкции

предыдущих моделей DD 3500 / DD 4500 (DD5000).

Самое главное отличие

мельницы GL&V – это исполь-

зование запатентованной техно-

логии Equa-Flo™.

Данная технология позво-

ляет улучшить качество размола,

снизить нагрузку холостого хода

на 15%. Срок службы плаваю-

щего ротора и

шлицевой ступи-

цы значительно увеличивается с

увеличением количества зубцов.

Большое количество шли-

цов ступицы Equa-Flo™ увели-

чивает срок службы, а также

улучшает центровку ротора за

счет легкого скольжения ротора

по ступице. Шлицевая ступица

изготовлена из специальных износостойких, упрочненных материалов. В

модели DD6000 ротор и ступица обладают двойным ресурсом, т.е. могут

быть

развернуты обратной стороной при достижении максимального изно-

са шлицов.

Рис. 2. Ротор и ступица DD6000

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

Запатентованный метод тангенциального подвода массы позволяет

воспользоваться преимуществами предварительного завихрения потока.

Это снижает сопротивление в корпусе, и, следовательно, нагрузку холо-

стого хода на массе. Другим преимуществом конструкции дисковой мель-

ницы является ловушка тяжелых отходов. Она предотвращает попадание

крупных загрязнений в зону размола и защищает гарнитуру дисковой

мельницы от повреждений и

повышенного износа.

Компания GL&V увеличила поверхность размола за счет примене-

ния инновационного метода крепления гарнитуры. Крепежные болты вы-

несены из зоны размола, что увеличивает общую поверхность размола на

8%. Новый, запатентованный метод обеспечивает надежное и безопасное

крепление пластин. Использование данного метода позволяет снизить ин-

тенсивность размола и улучшает прочностные характеристики волокна

(высокое

фибриллирование волокна обеспечивается при низкой интенсив-

ности, при высокой интенсивности наблюдается укорачивание волокон).

Процедура замены гарниуры стала гораздо проще и требует значительно

меньшего времени.

Работа привода присадки с частотным преобразователем позволяет

присаживать и отсаживать рафинер на 25% быстрее, а держать уставку на

93% точнее по сравнению с двух скоростным приводом, обеспечивая од

нородный размол. Программируемые параметры разгона и торможения по-

зволяют снизить механические нагрузки в самом механизме присадки.

Другие усовершенствования:

• Изменилась конструкция сальника;

• Изменилась конструкция муфты сцепления механизма присадки;

• Электромеханический ограничительный выключатель заменен на

индукционный;

• Изменилась конструкция главной муфты;

• Добавлена механическая блокировка для предотвращения повышен-

ного износа

пластин;

• Добавлено уплотнительное O-кольцо для навесной двери;

• Применен специальный изолятор подшипников;

• Используется штатное устройство для снятия ротора.

• Цифровые реле давления

Технологические особенности DD6000

Механические усовершенствования дисковых мельниц DD6000 обеспе-

чивают:

− Получение более прочного волокна

− Высокое качество конечной продукции

− Более эффективную работу бумагоделательной машины

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

Это происходит за счет того, что волокно получается однородного

качества, волокна очень хорошо фибриллированы, меньше укорачивание

волокна, меньше мелочи содержится в размолотой массе.

DD6000 обладает следующими преимуществами:

− Снижение удельного расхода электроэнергии на 15-20% по, что обу-

словлено снижением гидродинамических потерь в зоне размола (на-

грузка холостого хода ниже на 20%)

−

Высокая производительность

− Обладает возможностью реализации большой единичной мощности в

одном агрегате

− Удобна при эксплуатации и техобслуживании

− Обеспечивает получение бумажной продукции с повышенными показа-

телями механической прочности

− Разнообразие гарнитуры

DD 6000 – дисковая мельница с наилучшими эксплуатационными

характеристиками и наименьшими эксплуатационными расходами на рын-

ке. Модель DD 6000 позволяет обойтись меньшим количеством

мельниц

или их меньшим типоразмером для обеспечения качественного помола.