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淺談密度板節約材料與能源的措施

出自: 密度板 發布時間:2015-04-26 已被瀏覽:768 次

密度板由木質纖維與樹脂膠混合成型,經熱壓成為板材,它具有木材和優于木材的物理和加工性能。產品性能穩定、強度高、表面光滑、結構均勻、邊緣牢固、耐水性好,中纖板可進行鋸、割、起槽、鉆孔、開榫、雕刻等機械加工,表面可行進各種高質量的加貼、涂飾處理。適用于制作高檔家具、鋼琴、家電音響殼體、也是車船、建筑內裝修的理想材料。

1969年美國在刨花板和硬質纖維板的基礎上首創了密度板。由于采用了各種先進的自動化控制技術,工藝過程得到了嚴格的控制。因此,其物理學性能類似于自然木材。參見表一:

與大多數的企業不同,密度板企業是一種木材綜合利用型,變廢為寶的企業。其主要的生產原料取自山場上木材采伐剩余物和木材和加工剩余物,少量的取自人工幼林間伐材。

由于密度板的優點十分突出,二十幾年來世界各地積極推廣這項新技術。目前我國已有三十多條年產一萬立方米以上的生產線,并且正在迅速地擴展。

一、一棵樹的利用率

通常一棵成材的樹經過采伐,只有2/3的材積送去進一步加工.經過加工僅有28%的材積成為可供其它行業利用的板材和方料,其余均成了木材加工剩余物。參見表

二、密度板原料的選擇。

如上表二中,山場上的樹梢、樹枝以往在山上直接燃為灰燼,現在則可用小型的削片機削成木片運往密度板廠作為原料,在木材加工廠,原木加工剩下的板皮,邊條等也均是生產密度板的好原料,以上兩項占一棵樹的37-45%。因此,密度板的生產過程確是一個變廢為寶的過程。

生產實踐表明,密度板企業的原料能夠(也應當)以收集木片為主,而只存貯10%-15%板皮、間伐材作調節,防止雨季困缺山場木片停產。

與造紙不同,密度板在材種方面并沒有非常苛刻的要求。從理論上講松雜比七比三,實際運行表明只要工藝方面作適當的改進,松雜比可以三比七。但無論如何樹皮含量不得超過10%。

三、密度板的節材潛力。

通常,一立方米的密度板可替代三立方米的優質木材。因此,它普遍受到用戶的歡迎。如:一臺鋼琴,在擬往的生產過程中需用五立方米原木,經過制材和挑選,才能滿足生產用料。現在采用密度板后,0.95m3可生產一臺鋼琴。在家具行業,由于采用了密度板,使生產過程實現了機械化,中纖板利用率比原木大幅度提高,可使用材量下降二分之一以上,減少了原料堆放場地,并且由于中纖板是成熟的板材,不必象原木那樣進行預處理一年至兩年,因此加快了資金周轉。從全國的家具行業看采用中纖板與其它人造板配合制造家具已成為不可逆轉的趨勢。

在正常的情況下,生產一立方米的,密度板約需木質原料1.75m3(實積)。在其生產過程中,除了毛板修邊和砂光造成木質材料損失之外,木片的篩選、水洗也要消耗少量木質材料,然而最難于估算的是由生產流水線不正常所造成半成品的損失。同樣一條生產線在其不正常的情況下,如故障停機率20%-30%,生產原料消耗為1.8-3.95m3/m3中纖板,而經過努力,故障停機率下降到3%時,實際生產的木材消耗為1.67m3/m3。在正常的生產狀態下,木質材料損耗參見表三。

在不正常的情況下,熱磨機每啟動一次就要損失15分鐘的半成品(纖維),停機時間過長的施膠纖維也將報廢(通常有幾十立方米纖維);此外由于風送系統不正常引起的損失也是比較嚴重的——少則幾立方米,多則幾十立方米。因此不正常的停機是一個節材的大敵。解決這一難點全靠設備管理和生產工藝管理。

參見表三,原料篩選和水洗所得的垃圾及砂光粉等是無法回收再利用的廢棄物,只好將其轉化為熱能(請參見后文)。而占7%的毛板邊條則可通過進一步加工作為類細木工板使用。參見下圖,這是一張可茲利用板材,它可作為門板或桌面等等。

如上圖,板邊去除毛屑之后,涂上膠粘劑,拼接后兩面用木質單板或膠合板壓合成板。這是一種簡單而實用的技術。國內已有一些小企業從事這項產品的生產,并且取得較好的效益。

目前,新型的密度板生產線,采用了連續式滾壓平壓方法的熱壓機,這種壓機的一大優點是一次性橫截齊邊,減少了齊邊損失,可使用材量下降2%至3%。

四、密度板生產過程的節能潛力。

密度板生產過程的熱能消耗是比較大的。國內已建的生產線絕大多數采用多層壓機,三大耗熱能主機為:熱磨機、干操機和熱壓機,并且多以蒸汽作為熱介質。經能量平衡測試,全線能源利用率約30%,其中熱能利用率更低。

以年產五萬立方米的生產線計,年耗煤一萬噸左右(白煤),發熱量以18000干焦/公斤計)。生產線三大耗能設備實際總需要熱能為燃煤輸入總熱量的27%左右。

如表三所示,以年產五萬立方米的生產線計可產生約5000噸木質廢棄物,經化驗其發熱量為17000-20000千焦/公斤。因此,從理論上分析這些廢料已足夠提供生產線所需的全部熱能。

可供利用的節約熱能的方法有:

A、木質垃圾與燃煤的鍋爐中混燒}而木粉可噴入爐堂直接燃燒,若造成氣旋方式燃燒,效果更好。木粉還可以用氣旋燃燒室燃燒直接轉化為熱氣流,直接提供干操系統使用。

B、將木質廢料氣化成為可燃性氣體,再行輸送和使用。

C、采用熱油作為熱壓機的熱介質,降低壓機的熱耗。

D、利用煙氣余熱作為干燥系統補充熱源。

E、在歐州近兩年開發的密度板生產線已采用了新型的熱能供給系統(ITI)。它將本生產線所產生的木質廢料通過專門的廢料爐進行燃燒,并在產生蒸汽的同時熱油,分別向熱磨機、熱壓機供汽、供熱。也將煙氣的余熱引用至于燥系統。使生產線達到熱能自供的要求。

在電耗方面,中纖板生產線素有用電大戶之稱。年產五萬立方米的生產線日耗電量約六萬千瓦時。其中是熱磨主電機,耗電占生產線總電耗的40%-50%;其次各類風機占12%-15%。依能耗費用計算,生產線電費已占總能耗費用的55%。因此,節電已成眾多廠家普遍重視的問題。目前,在節電方面作得較好的企業,每立方米中纖板的電耗已下降至300kW.h以上,最低者可達255kW.h/m3;而不少企業電耗仍然維持在400KW/m3以上。

可供采納的節電措施大致有下列幾個方面:

1、以隨機就地補償為主,集中補償為輔,搞好電網的功率因數補償。就地補償的優點是能夠降低線路損耗。這項工作著作得好,可使電網線損從7%一10%降至4%-6%。采用隨機就地補償裝置節電率為5%——22%。投資回收期三個月至一年。電網功率因數保持在0.91—0.94為好。

2、由于電價昂貴,將雙向運轉的磨盤改為單向運轉的磨盤,是值得的。雖然雙向磨盤使用壽命較長,但電耗明顯高于單向磨盤。單向運轉的磨盤若能進一步改進還可進~步降低電耗。據有關的實踐表明,經技術改進后,熱磨電耗可下降三分之一左右。

3、風機、水泵的動力應改為變頻調速,取消閥門和風門等調節機構。其節電率可達18%-46%。一般投資回收期只需半年至一年。若變頻器能與自動化系統(如PLC)聯接在一起,則節電效果將更好。

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