輕型紙打漿節(jié)能優(yōu)化

蔣小軍劉潤福岳彩信花清龍（.南通華嚴鑄造有限公司磨片研究中心， 江蘇 南通 6403；.河南民通華瑞紙業(yè)有限公司， 河南 濮陽 457600）

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輕型紙打漿節(jié)能優(yōu)化

蔣小軍1劉潤福2岳彩信2花清龍2
（1.南通華嚴鑄造有限公司磨片研究中心， 江蘇 南通 226403；
2.河南民通華瑞紙業(yè)有限公司， 河南 濮陽 457600）

摘 要：河南民通華瑞紙業(yè)與南通華嚴磨片研究中心協(xié)作，優(yōu)化輕型紙生產(chǎn)線打漿。通過針葉木漿和化機漿打漿磨片齒型的優(yōu)選，達到一次成漿目標，從而解決了循環(huán)打漿低效高耗的問題。

關(guān)鍵詞：輕型紙 循環(huán)打漿 一次成漿 磨片 打漿電耗

0　前 言

河南民通華瑞紙業(yè)是生產(chǎn)高檔輕型紙（Lightweight printing paper)的專業(yè)公司，PM7、PM8、PM9車間打漿系統(tǒng)雙盤磨因原配磨片在高負荷運行時易損壞，只能長期采用低負荷、循環(huán)打漿方式，存在打漿時間長，打漿電耗高等問題，影響生產(chǎn)效率和效益。2014年年初，民通華瑞紙業(yè)為達到節(jié)省打漿電耗的目標，與南通華嚴磨片研究中心合作，優(yōu)選多元合金磨片齒型，優(yōu)化打漿工藝，籍以期望降低打漿電耗，并同步改善成漿質(zhì)量和成紙質(zhì)量。

本次落實節(jié)能優(yōu)化的3條生產(chǎn)線均獲得良好效益。對PM9車間此次優(yōu)化打漿的實踐過程和結(jié)果作簡要介紹，以期推動業(yè)界打漿節(jié)能和生產(chǎn)過程控制的進步。

1　PM9打漿優(yōu)化情況

造紙打漿過程中，漿料在磨區(qū)受力具有復(fù)雜性和多變性，打漿理論頗有爭議，對于磨漿機打漿機理目前主要也是由假說支撐，打漿相關(guān)研究文獻主要集中于打漿濃度、設(shè)備對比、磨片選型和“有效緣角載荷”等方面的闡述，對如何控制打漿過程和優(yōu)化打漿方式較少涉及。民通華瑞紙業(yè)與南通華嚴磨片研究中心協(xié)作，在PM9生產(chǎn)線開展的磨片和打漿方式優(yōu)化實踐。并取得了良好成效。

PM9生產(chǎn)線以化學(xué)針葉木漿和化機漿為主要原料，硫酸鹽針葉木漿、針葉木化機漿和楊木化機漿分別打漿，因磨片嚙合狀波浪形磨損，且易損壞，長期以低負荷運行，難以一次達到既定叩解度，只能采用循環(huán)打漿方式。

循環(huán)打漿方式往往是在打漿設(shè)備能力不足情況下采取的一種方法，經(jīng)磨漿機打半漿進入漿池，再循環(huán)泵送至磨漿機打漿，直至達到既定的合格指標，這種循環(huán)打漿方式可以解決打漿設(shè)備不足的問題，但是循環(huán)打漿的過程造成磨漿不均勻，部分紙漿過度打漿，還有部分紙漿打漿不充分，影響紙機抄造和成紙勻度等指標[1-4]。南通華嚴磨片研究中心與民通華瑞紙業(yè)技術(shù)團隊共同研究分析，認為PM9生產(chǎn)線打漿系統(tǒng)與設(shè)備配置較高，完全具備一次成漿的硬件條件，不需要再循環(huán)打漿。因此，針對每個漿種和工藝特點，進行了磨片齒型優(yōu)選和打漿工藝的優(yōu)化。

1.1 硫酸鹽針葉木漿打漿優(yōu)化

硫酸鹽針葉木漿NBKP打漿系統(tǒng)，采用1臺ZM460錐形磨漿機，2臺DD600雙圓盤磨漿機串聯(lián)打漿，因為原配磨片進刀時容易損壞、磨損不均勻，磨片經(jīng)常出現(xiàn)斷齒及鋸齒狀、波浪形劇烈磨損，所以設(shè)定的有效打漿功率較低，難以一次成漿，需長時間循環(huán)打漿以達到既定的打漿度和濕重指標，導(dǎo)致打漿電耗高，且影響打漿勻度、打漿效率和穩(wěn)定性。

根據(jù)PM9生產(chǎn)線NBKP打漿工藝指標和硬件條件，充分考慮用漿量、打漿時間、設(shè)備動力配置及管線分布等方面因素，配給DD600-E15型和DD600-L3型多元合金磨片安裝于2臺DD600雙盤磨，處理針葉木漿，帶漿檔磨片齒型，杜絕生漿泵出，且有助于打漿勻度和打漿度提升。此磨片齒型打漿面積大，打漿度上升較快，分絲帚化效果良好。經(jīng)過車間現(xiàn)場調(diào)試后，關(guān)停1臺錐形磨漿機（250 kW），僅開2臺DD600雙盤磨漿機，濃度4.2%，不需要循環(huán)打漿即可一次成漿，達到既定叩解度（打漿度42±1oSR，濕重10±0.5 g），減少了1臺磨漿機電耗；多元合金磨片整個使用周期經(jīng)定期觀察，磨損均勻、平整，打漿電流穩(wěn)定，磨片下機時未出現(xiàn)意外斷齒現(xiàn)象，見表1。

表1　針葉木漿打漿優(yōu)化前后參數(shù)對比

1.2 針葉木化機漿打漿優(yōu)化

PM9針葉木化機漿打漿系統(tǒng)，使用3臺DD600雙盤磨串聯(lián)打漿。優(yōu)化前磨片也存在斷齒及鋸齒狀、波浪形劇烈磨損現(xiàn)象，循環(huán)打漿,打漿電耗高。優(yōu)化后配給DD600-E15型和DD600-L3型多元合金磨片安裝于3臺DD600雙盤磨，僅需開2臺DD600雙盤磨漿機，不需要循環(huán)打漿即可一次成漿，達到既定叩解度，見表2；生產(chǎn)高定量紙張時，僅需開1臺磨漿機就可以達到既定指標，節(jié)省了大量電耗成本。

表2　化機漿打漿優(yōu)化前后參數(shù)對比

NBKP打漿系統(tǒng)關(guān)停1臺錐形磨漿機這一項節(jié)電效果很明顯，針葉木化機漿打漿系統(tǒng)從開啟3臺盤磨降到只用1~2臺盤磨，節(jié)省了大量電耗，按照低定量紙種打漿總負荷降低100 kW（高定量紙種節(jié)電數(shù)值更大），每天打漿16 h， 300 d運行計算，峰、平、谷平均電價0.50元統(tǒng)計，全年至少可節(jié)省24萬元電耗成本，節(jié)電計算式如下:

100 kW×16 h×300 d×0.50元÷10 000＝24萬元/a

1.3 楊木化機漿打漿優(yōu)化

楊木化機漿打漿系統(tǒng)，使用2臺雙盤磨串聯(lián)打漿。原來使用D型和G型磨片，也是因為加壓進刀時經(jīng)常打壞磨片，并出現(xiàn)嚴重的嚙合狀磨損（見圖1），打漿電流波動大，無法一次成漿達到既定打漿指標；優(yōu)化后使用DD550-L3型多元合金磨片，可以提高雙盤磨有效使用負載，不經(jīng)循環(huán)打漿，一次即可達到36~42oSR，降低打漿空載功率所占比例；多元合金磨片整個使用周期磨損均勻平緩，解決了斷齒和嚙合狀磨損問題，見圖2。

2　優(yōu)化前后的情況對比

打漿方式的差異或磨片選型不同會帶來不同的打漿指標和纖維性質(zhì)，也會影響不同紙機的抄造適配性。打漿優(yōu)化包括流體設(shè)備選型、管線布置、打漿設(shè)備啟用數(shù)量、串并聯(lián)形式、磨片選型、打漿方式等。打漿方式的優(yōu)化包括打漿濃度、功率分配、壓力控制、流量控制、溫度控制等。打漿在紙廠電耗所占比例很高，但是因為打漿過程在整個紙廠流程中所占比例較小，裝備形式相對簡單，使管理者常常忽略打漿工段的作業(yè)流程細化和優(yōu)化，導(dǎo)致打漿電耗高、打漿指標不穩(wěn)定和成紙質(zhì)量波動。

圖2　DD550-L3型多元合金磨片磨損均勻、無嚙合狀磨損

民通華瑞紙業(yè)技術(shù)團隊從管理細節(jié)入手，強化過程控制的優(yōu)化，改循環(huán)打漿為一次成漿，使打漿質(zhì)量得到改善，最直觀的收益是打漿電耗下降，紙機車速提高而紙機斷紙次數(shù)卻得以減少，成紙質(zhì)量也得到進一步提升和穩(wěn)定，見表3。

表3　循環(huán)打漿優(yōu)化為一次成漿前后成紙指標對比

由表3數(shù)據(jù)對比可見，循環(huán)打漿優(yōu)化為一次成漿后，因為纖維帚化率的改善使成紙緊度提高，物理強度指標上升，PM9生產(chǎn)線紙機斷紙次數(shù)也明顯減少。

3　結(jié)束語

通過輕型紙生產(chǎn)線打漿系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化、磨片齒型優(yōu)選，打漿方式由循環(huán)打漿優(yōu)化為一次成漿的優(yōu)化實踐，對打漿指標、成紙物理指標、紙機穩(wěn)定性、打漿電耗等方面的分析，對磨片優(yōu)選和打漿方式優(yōu)化前后數(shù)據(jù)對比，充分證實了一次成漿的打漿方式在造紙工業(yè)生產(chǎn)中能夠提高成紙品質(zhì)、降低打漿電耗，并能夠減少斷紙，提高紙機的穩(wěn)定性。

參考文獻

[1] 蔣小軍.四類不同功能磨片的打漿機理與應(yīng)用案例分析[C]. 江蘇省造紙學(xué)會第十一屆學(xué)術(shù)年會論文集,2011.

[2] 任紅銳,尚慶武,蔣小軍. 改造打漿系統(tǒng)降低打漿電耗（GLVDD4500型雙圓盤磨漿機磨片國產(chǎn)化的實踐）[C].全國特種紙委員會第六屆年會論文集,2011:186-189.

[3] 蔣小軍,孔凡敏,徐慶珍.桉木化機漿APMP打漿節(jié)能與HY Soft fin弧形齒磨片應(yīng)用實踐[J]:中國造紙學(xué)報,2010,25(增刊):384——中國造紙學(xué)會第十四屆學(xué)術(shù)年會論文集 .

[4] 袁麟,蔣小軍.打漿磨片材質(zhì)與齒型的優(yōu)化 [J].中國造紙, 2011,30(3):71-73.