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平壓線生產技術的概念

日期:2022/12/15 Click:1263
平壓線生產技術的概念
一、緒論
隨著國民經濟的快速發展,城市化進程的推進,我國對人造板產品需求旺盛。*近的15年里,我國的人造板工業發展很快,特別是中密度纖維板制造業。1995年開始,成熟的成套國產化設備和工藝技術得以推廣,先是國營企業大量上線,然后是民營企業緊隨其后。在這15年的密度板制造業高速發展的歷程中,生產線的產量由小到大:早期的生產線的產能以年產5萬立方米以下為主;2007年以后的生產線大多數以實際年產8萬立方米以上為主;近二年新上的生產線以實際年產12萬立方米為主。近幾年,密度板企業大多在進行設備改造或更新設備,通過淘汰落后產能,實現提高產量、質量,降低能耗,減少污染,環保達標的目標。
在2005年前后,市場上薄板需求開始增大,產品利潤空間較大,2005至2009年,我國共有三十多條連續輥壓薄板生產線投入運行。連續輥壓線具有投資少,建設周期短,回報快的特點,產品可以部分替代連續平壓線生產的薄板。
運行方式先進,是人造板裝備業的發展方向。自2009年至今,已有多條國產的連續平壓生產線投入正常運行,產生了良好的經濟效益;另有多條平壓線正在制造、安裝、調試中。
  中國不能制造連續平壓的歷史,已經一去不復返了。
二、我國連續平壓與多層生產線的現狀和區別
目前,國產的多層生產線的年產量的上限約為15萬立方米;寬度4英尺的連續平壓線的年產量范圍多為12至18萬立方米;寬度8英尺的連續平壓線的年產量為15至40萬立方米。連續平壓比多層線,具備更高的產能和更寬的規格。
連續平壓線與多層線設備的*大區別是熱壓方式,而熱壓是中高密度纖維板制造的一道重要工序,對產品質量和產量起著決定性的作用。在連續熱壓中,壓機的運行速度涵蓋了間歇式熱壓工藝中的熱壓時間因素。由于連續熱壓不存在如:裝板、卸板、壓機閉合、升壓和降壓等輔助作業時間,所以熱壓時間遠小于間歇式熱壓。連續熱壓時間的確定與系列工藝因素及設備條件有關,當然也就影響*終制品性能和外觀質量。
連續熱壓工藝的溫度、壓力、速度(或時間)等因素的控制比間歇式多層熱壓要精確、穩定和方便。
連續壓機熱能的傳遞方式與多層壓機有所不同。
由于連續壓機的國產化,推動了我國連續平壓機的普及。由于我國人造板機械、人造板行業的環境、人造板的消費市場等方面與美洲、歐洲有很大的不同,因此我國在推廣連續平壓的過程中,不能全盤照搬,應根據我國的實際情況,走出一條適合國情的連續平壓發展之路。
1、 國產多層設備的單產偏小
我國目前單層壓機,4x8英尺的上海捷成做到30層;4x16英尺的上海捷成做到18層,年產量為15萬立方米左右,這是我國目前的上限。德國的多層線的年產可以達到40萬立方米。這是我們的差距,也是我們的國情。
2、 國產多層設備的幅面規格單一
我國國產或引進的多層線的幅面規格集中在4x8、4x16英尺,有少量的6x9英尺。國外的密度板規格要比我國豐富的多。德國多層線的層數沒有中國的多,但是他們的幅面可以做得很大,如8x12英尺。德國多層線的產量高,主要是熱壓板幅面大。
3、 國產連續平壓機的寬度規格單一
我國目前國產的連續平壓機的規格主要有4、8英尺寬度的,這也將制約國產連續平壓向年產40萬立方米以上的大產量發展。德國的連續平壓可以做到12英尺寬,年產量可以超過60萬立方米。
4、 我國的密度板使用的原產料差
我國密度板企業使用的大多為枝丫材,國外密度板企業的原材料多為小徑木。由于原材料的區別,我國的單耗相對要高些,做高品質的板材難度也大些。
5、 原材料收購半徑小制約了產量的提升需求
原材料收購半徑的增加,意味著成本的增加,我國路路的收購半徑以200公里為經濟范圍,水路以五百公里為經濟。生產線的產量12-15萬立方米為宜。
三、密度板的兩種生產形式單耗的比較
  現在有部分密度板企業,在淘汰落后產能的時候,糾結于是選擇30層單幅壓機線、18層雙幅壓機線,還是連續平壓。目前部分國產連續平壓機試產線的單耗指標缺乏競爭優勢,部分企業對連續平壓開始質疑。
面對上述問題,筆者通過對國產設備生產線經營業績較好的兩家密度板制造企業的跟蹤了解,其年產量接近情況下,其產品的主要單耗如下(均為枝丫材不剝皮):
1、連續平壓線生產板厚9mm、密度~730kg,日產量~530立方米時每立方米板的單耗:
新鮮木材: 1.30~1.35噸    
脲醛樹脂膠: 160~165kg (固體含量:48%)
石蠟: 5~7kg        
電:  200~205度
熱能消耗:70~75萬大卡,相當于發熱量5000大卡的標準煤140~150kg。
  消耗用水(蒸汽、密封、沖洗):7~8立方米/小時
  冷卻用水(可循環回用):~60立方米/小時(高壓電機、油路、制膠)
2、連續平壓線生產板厚12mm、密度~820kg,日產量~480立方米時每立方米板的單耗:
新鮮木材: 1.45~1.5噸    
脲醛樹脂膠: 210~215kg (固體含量:48%)
固體石蠟: ~7kg       
  電:  220~225度
熱能消耗:75~80萬大卡,相當于發熱量5000大卡的標準煤150~160kg。
3、雙幅面多層壓機生產線生產板厚12mm、密度~860kg,日產量~460立方米時每立方米板的單耗:
新鮮木材: 1.7噸    
脲醛樹脂膠: 225~235kg (固體含量:48%)    
固體石蠟: ~7kg       
電:  215~220度
  熱能消耗:75~80萬大卡,相當于發熱量5000大卡的標準煤150~160kg。
4、一家進口平壓線廠家生產3Mm左右簿板(剝皮),密度為800~900kg情況下每立方米板的單耗:
木材的單耗為1.95~2噸
膠耗:170~200kg
電耗為240~250度
通過以上廠家實際運行的單耗統計,可以看出:
消耗用水量基本相同,因為冷卻用水都可循環回用;
連續平壓線在脲醛樹脂膠、電、石蠟、熱能消耗方面與雙幅的多層線比基本一致,相差很小,對于年產8-10萬立方米單幅面多層生產線,電耗約175~190度,比雙幅多層線和連續平壓線低25-75度;
連續平壓木材消耗量比多層線少點,但由于各廠家收購的小徑木大小不一樣,小的原材料出漿率低,故不具有太大可比性。國外資料介紹,連續平壓線比多層線的木材用量低5%,在中國很難看到這種優勢,中國某些企業喜歡摻木粉、板材泥沙含量高等因素,導致了不可比性。
筆者收集的上述數據,可供讀者參考,也許隨著裝備技術、工藝技術的進步,單耗的數值會有新的變化。
我們應該注意到,連續平壓線與目前的多層線除了熱壓方式不同外,連續平壓線配置的熱磨機、鋪裝機、預壓機,在性能上有很大提高,同時在線檢測的配置也有助于提高產品的質量。
四、連續平壓線的優勢和劣勢
1、 產品質量和價格
連續平壓線壓制的中密度板其板的芯層端面結構均勻,表面密實,有利于控制提高板材的剝離強度;
預固化層簿,砂削量小,砂光損耗低,邊條的損耗低,有的人認為多層線加入粗的砂光粉、打碎的邊條可以降低成本,但是,砂光粉中含有砂帶脫落的砂粒,會降低板材規格鋸的鋸片壽命;
板的銷售價格比多層線的產品高出約3~5%。
2、 裝機容量
比多層壓機減少裝機容量的部分:
板坯連續進入壓機,壓機沒有開啟閉合,只有鋼帶傳動和油缸的加壓,比之多層壓機沒有功率很大的油泵組,油泵的電機之處于保壓狀態,連續平壓機即使其液壓系統與多層壓機的一樣,其實際消耗的功率會少很多;
連續平壓比多層壓機減少了裝卸機、板坯橫截鋸的裝機容量;
連續平壓線的鋪裝機大多采用無真空鋪裝,減少了真空風機的裝機容量;
由于連續平壓線生產的板材,預固化層薄,砂光機可以選用低功率配置。
比多層壓機線增加的裝機容量部分:
鋼帶的驅動系統;
鏈毯的驅動系統;
導熱油二次循環系統;
預壓機排氣網帶的驅動系統;
在線檢測裝置等。
連續平壓與多層壓機的裝機容量比較:
連續平壓機鋼帶和鏈毯的傳動、液壓系統功率約500kw,導熱油二次循環泵的功率約200kw,連續平壓線壓機部分的總功率與雙幅面多層壓機液壓系統的總功率基本相當;
平壓線需對干燥后纖維進行篩選以保護壓機的鋼帶,成型線和壓機的吸塵點較多,故生產線的風送、吸塵風機的功率比多層壓機線高許多,約多400kw;
年產量15萬立方米的連續平壓線工廠的裝機容量高達9500kw左右。在這里要說明的是,同產量的線,盡管連續平壓線的裝機功率比雙幅多層線高,但每立方米板的電耗基本接近,反映了連續平壓的部分電機是處于低功率狀態運行的。
3、 砂光工段
因平壓的毛板其板面平整、厚度偏差小、預固化層簿,以9~12mm成品板計,平壓的板砂光余量為0.5~0.7mm,而多層線的板砂光余量達1.8~2mm,這樣在砂光時,平壓的板因砂削量小,砂光速度快達70m/min左右,在日產量相同、成品板厚度相同情況下,平壓線砂光工段的電耗明顯低,且砂帶的消耗量比多層線降低約30%~40%。
4、 生產不同板厚時產量的變化
由于平壓機的熱壓周期只與平壓機熱壓因子有過,即與熱壓板的溫度、板坯傳遞溫度的速度等構成的熱壓因子有關,而多層壓機的熱壓周期除了與板坯傳遞溫度的速度等因素有關外,還與裝卸板的輔助時間有關系,而多層線的輔助時間并不是固定的,影響輔助時間的因素主要有兩個:一是裝機升降進退的時間;二是板坯進裝機或毛板出卸機多出來的壓機待機時間。
基于上述因素,對于多層線而言生產12mm以上板15或18mm時產量*高,生產12mm以下時產量明顯降低;但平壓線恰好相反,生產12mm以上板時產量逐漸降低。
5、 工廠投資:
平壓線的設備投資較高,如鋪裝機、預壓機與多層線的結構有所不同,增加了成本;冷卻翻板工段多采用16英尺的規格,也增加了造價;在線檢測的增加也提高了成本;壓機的結構、大部分材料與多層壓機完全不同,價格昂貴的熱平板和進口鋼帶,另外就是電氣控制要求高,成本高,提高了壓機的造價。
以年產12~15萬立方米為例,多層線的總投資約為6000萬元,平壓線的總投資約12000萬元,設備的制造周期也長;平壓線工廠的總投資約是多層線的2倍。
隨著多層線的配置的提高,連續平壓線制造成本的降低,兩者間的投資差額會逐漸縮小。
五、結論
1、 每立方米密度板枝丫材的消耗
以密度板的密度相同(施膠量大致相同)為基準:
實際上,連續平壓線的枝丫材消耗略低;理論上,板材的靜曲強度、剝離強度、彈性模量會高于多層線生產的板材。
以密度板的力學性能相同(板厚一致)為基準:
實際上,連續平壓線的枝丫材消耗明顯降低;理論上,枝丫材單耗應該降低5%左右,施膠量也會降低。
2、 每立方米密度板膠粘劑的消耗
以密度板的密度相同(板厚一致)為基準:
實際上,連續平壓線的膠粘劑消耗與雙幅多層壓機線相近;理論上,連續平壓線的膠耗應該低許多,由于密度板的施膠量與單位纖維的表面積有關,纖維越短,粉狀物越多,其單位的表面積就會越大,施膠量就會增大,我國密度板廠家,不同的區域及不同板廠對自己產品的不同定位,其采購的原材料差別會很大。
以密度板的力學性能相同(板厚一致)為基準:
實際上,連續平壓線的膠粘劑消耗比多層壓機線的低;理論上,連續平壓線的膠耗應該低許多。
3、 每立方米密度板電耗
連續平壓線的裝機容量明顯高于同產量的多層線,但是,連續平壓線的單耗與雙幅多層線基本持平,比單幅的多層線高25-75度。所以顧客在 選擇板材時也不要一味追求價格便宜 ,選擇好品牌好品質才能到達自己想要的安全可靠的成品
托盤墊腳或托盤腳墩在運輸中的優缺點 密度板的維護注意事項

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