20万立方米中高密度纤维板生产线的设备及工艺简介.docx
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1、国栋林产科技有限公司20万立方米中高密度纤维板生产线的设备及工艺简介生产线设备简介1、 主线设备由德国 DIEFFENBACHER 提供,从干燥至压机、后处理、中间堆垛系统。2、 辅助工段的生产线设备:ANDRITZ备料工段(盘式削片机、木片仓、木片筛分机 );国产苏福马2113削片机;PALLMANN:片水洗及热磨设备;VYNCKE1昌源工厂;KONTRAJ完成线设备,包括板后处理与素板堆垛;HOLZMAJ切割线设备;STEINEMANNJ板材砂光设备。生产线的工艺简介中密度纤维板生产工流程图:树皮送至能源工厂的活底料仓过大木片、碎片送到能源工厂的活底料仓原 木 剥 皮 削 片木片贮存 筛
2、选 合格木片水洗石蜡胶粘剂热磨| |干燥|用分选风送 根甫装成型 |板坯预压 |板坯齐边+热压 -素板锯切 翻板冷却 素板堆垛 k 素板贮存素板规格切割 素板砂光 净板打包入库各工段的具体工艺简介:1 、原木处理及木片制备运抵工厂的原料为松木、桉木及杂木,其原料配比为 70% 的松木与 30% 的桉木或杂木。 (注:具体的原料配比得根据原料的供给情况及生产板材的类型而定。据外专介绍,一般来说,生产 7.8mm的地板基材, 松木与其它种类木材的比例可以降至5 : 5, 而当生产薄板时, 则最好为 100% 的松木,这样才能最大程度地保证产品的质量,包括物理力学性能指标和板材外观质量)原木先经一水
3、平链式运输机和一倾斜链式运输机送入鼓式剥皮机进行剥皮,剥皮鼓的转速为每分钟8 转。根据剥皮后的效果来决定原木在剥皮鼓内的停留时间。剥皮鼓内设有筋条,原木在剥皮鼓内随着筒体一起旋转,利用其中的筋条和原木之间的摩擦达到对原木进行剥皮的目的。剥完皮后的原木从剥皮鼓出来,通过链式运输机和三台辊筒运输机、皮带运输机、和一进料辊,以倾斜进料方式进入盘式削片机,由盘式削片机进行削片后送入一台带出料螺旋的木片均衡仓,由其将削片机削下来的木片送入一皮带运输机,通过皮带运输机送入活底木片仓。木片仓共分为四个区域,每个区域容积为 1000 立方米, 总容积为 4000 立方米, 可以根据树种的不同进行单独存放。 活
4、底木片仓中的木片由推料器推送入计量螺旋, 计量螺旋的转速是可调的 (其电机为变频控制) 。 在生产过程中, 可以通过调节两根计量螺旋的转速比来达到设定的原料比。木片经计量螺旋输送至一皮带运输机,再通过一斗式提升机送入木片摇筛,被筛成三种规格:合格木片、碎屑和过大木片,其中过大的木片和碎屑被送至能源工厂作燃料烧掉,而合格的木片则进入一皮带运输机,被送至木片水洗机进行水洗。剥完皮的原木在进入削片机之前,设置有杂物收集坑和一台金属探测器。这样,原木之中混有的砖块、砂石等就会离开生产线,掉入树皮皮带运输机上。而当金属探测器检测到有金属的时候,整个生产线就会自动停机,需人工将含有金属的原木从生产线上移走
5、达到保护削片机的目的。通过鼓式剥皮机剥下来的树皮以及一些碎屑和金属杂物等被位于鼓式剥皮机下方的皮带运输机送入一台树皮切断机,经切断后再由一皮带运输机送入能源工厂的废料仓。2、木片水洗木片水洗由三个主要部分组成:木片水洗机、木片泵和双脱水螺旋,还有其它进行水处理所需要的罐与泵。在木片水洗机里,木片在浆式搅拌器的搅拌下,被强制浸没在水中,注入的水形成涡流,木片中夹带的石块、金属等杂物被分离并沉落到水洗机底部的排污管中,排污管装有两个气动蝶形阀,定时打开启用,以控制木片中杂物含量。废渣则由螺旋输送出去。流水载着木片自水洗机出来,经过水池和木片泵。水泵产生的涡流有助于木片的松散,使杂物尤其是碎屑分离
6、沉落。接着木片在泵的水流作用下,被送到双脱水螺旋中,双脱水螺旋的下端浸没在水中,此时木片进一步被水洗,通过螺旋槽底部的另一排污管排除沉淀的细屑如砂粒、碎树皮等,木片被斜置的螺旋送过带孔的筛板,滤去木片中多余的水分。砂粒、水分等则被送至水力旋流罐中。接着木片被直接送入预热蒸煮仓。水洗的作用:除去木片中含有的金属、砂土、树皮及杂质,这样达到保护热磨机的磨片的目的;增加木片的含水率。适当的含水率能使纤维分离时木片能顺利进料,同时降低木片的软化温度,吸收研磨时产生的摩擦热。木片水洗系统的水的循环利用:木片在双脱水螺旋里被挤压出来的水分通过管道回到水力旋流罐中;木片在木塞螺旋进料器中被挤压出来的水份通过
7、管道回到弓形筛,由其对挤压水进行处理后将清水送入热水罐;而水力旋流罐与热水罐中的水都回到了收集罐,为水洗系统提供水源。从热水罐出来的一部分水,经热水泵泵至木塞螺旋,作为木塞螺旋冲洗水;从收集罐出来的一部分水,经增压泵泵至各个部分,如木片水洗机、水力旋流罐、热水罐和双脱水螺旋;从收集罐出来的大部分水,经主循环泵泵至木片水洗机;整个系统的补充水是从水力旋流器加入的,以补充水洗系统所需水。排污系统: 由各个水洗设备的排污阀排出来的污水直接进入下水道, 然后进入厂区内的污水沉淀池,经过水力格栅的多级沉淀,最终达到可以排放的目的。 (这个方案是否可行,有待验证)3、纤维制备现代 MDF 生产线中,纤维的
8、制备方法均采用加热机械法。热磨法的基本原理:是利用高温饱和蒸汽( 160 -180 ) ,将木材或其他纤维原料加热以软化原料中的木素,减弱纤维与纤维间的结合,然后用机械对木片施以压力使它受到强烈的磨擦破坏细胞之间的结合,把木片分离成个体的纤维。热磨法纤维分离的特点有:耗电量少;纤维得率高;纤维的损伤小,不致破坏纤维固有的强度。预蒸煮仓的底部装有盘管,用来导入低压蒸汽,对木片进行预压蒸煮。为避免木片起拱、架桥,预蒸煮仓的不锈钢底部设有电动搅拌器,经过预蒸煮的木片通过预蒸煮仓与木塞螺旋之间的落料斜槽进入木塞螺旋。预蒸煮仓采用重量来控制其料位。木塞螺旋用于将木片输送至蒸煮缸,在输送木片的同时对木片实
9、行压缩,形成汽密木塞,用以承受来自蒸煮缸的蒸汽压力,在压缩的过程中木片所含水分被压出,当木片进入蒸煮缸时木片已达到相同的含水率。在蒸煮缸里,圆锥形防反喷装置将关闭进料口,以免无木片送入木塞螺旋时,蒸煮缸内的蒸汽逸出,并经木塞螺旋进入预蒸煮仓。蒸煮时间是通过调节蒸煮缸内的木片堆积高度来控制,而木片的堆积高度系由同位素料位探测仪(丫-射线)来实现连续监控,蒸煮缸内的卸料螺旋的进料速度自动控制器用来将料位保持恒定。在蒸煮缸底部装有一搅拌器及一卸料螺旋(亦称计量螺旋),该卸料螺旋将蒸煮软化好的木片计量送入带式螺旋,由带式螺旋将蒸煮软化好的木片送入热磨机。侧置式进料装置:由蒸煮缸向磨室运送木片的侧向进料
10、装置为有中空的带式运输螺旋,可将磨室过量的蒸汽通过侧向进料装置顶部的排汽口(即蒸汽平衡管)送回蒸煮缸内,这样一可以降低能耗,二是均衡系统的蒸汽压力, 使木片不受蒸汽涡流干扰, 均匀进入磨室, 做到进料、 研磨和排料有序,以保证热磨过程在平稳状态下进行。蒸煮缸内的卸料螺旋的转速被用作中密度纤维板生产中精确计量胶料的参考系数。为确保热磨机带式螺旋均匀供料 ,将蒸煮缸内的卸料螺旋的一端稍呈锥形设计,用来形成汽密木塞,以防止蒸汽反喷冲进蒸煮缸。通过调整热磨机动、静磨盘的间隙,以在所要求的各种速率内获得最佳纤维质量。热磨机的具体的工艺过程为:来自预蒸煮仓的木片,由可进行无级调速的木塞螺旋送入蒸煮缸进行蒸
11、煮软化,木塞螺旋的螺旋在入料口一段为等螺距、圆柱状结构,因而可以保证木片连续、定量地供给;而在其后直至螺旋头部,外径呈圆锥状变小,因而可将物料逐步地压缩到一定的密实程度,物料在前移过程中,后面始终受到螺旋的推力,前方则受到来自防反喷阀的阻力作用,所以最终在一段过渡管道 (称为外塞管) 内形成密实程度一定的 “料塞” , 此料塞便是密封蒸煮缸内的高压蒸汽,防止反喷的根本保证。木塞顶开反喷阀,进入蒸煮缸时,由于空间扩大和高压蒸汽的冲击作用而被打散,蒸汽随即进入/渗 入纤维细胞中, 对物料进行软化处理, 蒸煮时间可由料位计调节控制。 软化后的物料由蒸煮缸底部的卸料螺旋送入带式螺旋中, 不降温、 不减
12、压立即送入磨室中固定磨盘的中心。 接着通过两磨片的间隙,在动磨盘压力、旋转引起的挤压、摩擦、揉搓等综合作用下,物料被分离成纤维,并从磨盘间隙中排入到磨室。利用蒸汽的喷放作用将磨室中的纤维排出室外,完成纤维分离。木塞螺旋向木塞螺旋供给的物料要充足且均匀原料供应不足, 填不满螺旋沟槽, 可能会引起打滑和反喷 (螺旋管设置纵向筋条, 纵向筋条与木塞螺旋叶片外径之间的间隙大约为 0.20.4mm 。含水率也是其中一个重要的因素。 一定的含水率可以起到润滑作用, 可防止摩擦热和蒸汽热而导致的木片塑化粘接;但水份过多,也会引起打滑(最好在 45%50% 左右,使滤水孔始终有水排出,需防止滤水孔堵塞)蒸煮缸
13、考虑到热膨胀的影响,蒸煮缸一般都支承于弹性底座或活动支架上。1 、 蒸煮缸: 立式蒸煮缸,采用料位控制装置对蒸煮时间进行调节并自动控制。2 、 防反喷阀: 其给进入蒸煮缸的木片施加一定的阻力,使之形成一定密实程度的料塞,从而密封住高压蒸汽,防止反喷。3 、 蒸汽管与平衡管:热磨机所用的蒸汽分六路进入蒸煮缸中(有一路蒸汽管线为蒸汽平衡管) ,其中有三路从靠近蒸煮缸底部的同一水平面内的位置互呈 120 度夹角进入。 因蒸煮缸很高, 这样设置可防止物料在蒸煮缸中结板架桥, 同时亦有有利于蒸汽更有效地渗入到物料内部, 使之软化更为均匀。为调节蒸汽压力及其流量,蒸汽系统装有安全阀、截止阀等装置。平衡管用
14、于调节磨盘内、外(磨室)的蒸汽压力差,因为蒸煮软化后的物料未减压降温,直接由蒸煮缸底部的带式螺旋送入两磨盘间隙,且在纤维分离过程中,由于排料会造成蒸汽流失,导致温度和蒸汽压力降低, 这样磨盘的温度和压力由于研磨作用产生一定的附加热量而进一步提高, 由此会造成磨盘内外出现一定的蒸汽压力差。 如果压差较大, 会引起纤维分离不充分, 出现粗纤维。为平衡这种差异,通常设一根平衡管。4 、 卸料螺旋与带式螺旋: 其安装在蒸煮缸的底部。 卸料螺旋用于将蒸煮缸中堆积的物料拨入带式螺旋,保证带式螺旋能等体积地向磨盘供料。带式螺旋又可简称为内螺旋。工作中对它的要求为, 将蒸煮缸内的软化好的木片及时均匀地向磨盘输
15、送,同时其送料速度应与所要求的蒸煮时其采用了双头、 等距的圆柱形螺旋, 且顶端叶片也向轴根收敛,且加厚。内壁同样设置有筋条。5 、 蒸煮缸的料位控制装置: 料位控制装置用于监测物料的堆积高度, 控制或调节带式螺旋的启动、停止或运转速度,进而实现蒸煮时间的自动控制。热磨装置热磨装置为热磨机的主体, 包括磨室、 主轴密封与冷却装置、 加压装置、 磨片间隙微调装置及机座等到部分。1 、 磨室:主要由磨室壳体、动磨盘及磨片、静磨盘及磨片等组成。 ANDRITZ 的侧开门设置,底部开有清洗排污孔,用于排除冷凝水及某些沉积的纤维,壳体侧旁开出排料口,与排料装置相连接。两端部的轴向孔口分别用于进料和装配主轴
16、其中进料口的侧面还有石蜡喷口,由石蜡泵供给的熔化的石蜡经此口喷向物料, 混合在一起进入磨盘间隙, 壳体的过渡曲面具有较大的曲率,以改其应力状态和避免积料。静磨盘中心的孔口是物料的进口,工作中主轴驱动转子带着动盘作旋转运动,进行纤维分离,也可作轴向移动,以调节两磨片间的间隙,并在热磨时施加必要的压力。动盘的中心设有供料用的翼轮,以利物料沿着间隙均匀地辐射分布并进给,动盘的周边还装有叶片,以利于排料。2 、 密封与冷却装置: 设在热磨磨室壳体与主轴配合处, 它有效防止热磨磨室内的蒸汽连同纤维一起外泄和阻止磨室内的高温沿主轴传递的双重作用。排料装置:用于将分离出的纤维排出磨室(可调小孔式连续排料装
17、置)。排料装置应能满足下列基本要求: 第一, 必须使磨室内的纤维连同蒸汽一起按一定的速度相对稳定地排出, 以使室内汽压能基本保持相对平衡,既不能堵料,也不应使纤维变粗;第二,应具有良好的密封性能,不泄露蒸汽和损失纤维。4、纤维干燥纤维气流干燥是应用固态流化原理,它是连续式常压干燥的一种型式,将湿纤维与干燥介质混合,并呈悬浮状输送, 在输送过程中, 使湿纤维中的水分汽化, 水分最后被干燥介质带走, 达到干燥的目的。 在干燥过程中, 由于高速气流的撞击作用, 纤维被分散并成悬浮状态, 纤维的表面全部呈露于热的气流介质中,干燥介质又不断的高速更新,这就大大提高了湿纤维与干燥介质的换热系统,强化了干燥
18、的传热、 传质过程, 使干燥可在极短的时间内完成。 同时由于纤维和干燥介质系并流运动,当湿纤维与高温介质短时间接触后,纤维中的水分汽化,大量吸热,干燥介质迅速降温,此时纤维本身的温度并不显著提高。 当纤维的表面温度等于干燥介质的湿球温度时, 纤维的中心温度仍低于表面温度, 这样即使采用高温干燥介质, 也可避免对纤维的过热影响, 不致损害纤维固有的强度,同时也不会出现胶粘剂的缩聚和提前固化现象。纤维在管道内的停留时间一般为 35S 。注:本公司生产线的纤维的最大流量为 30T/H (绝干纤维) 。同时在干燥管道内设置有GreCon 的火花探测与消防系统, 这样可迅速检测到系统内的火花, 将损失降
19、低到最低限度。纤维含水率的控制极其重要,因为 MDF 生产中,在热压时纤维的水分是主要的传热介质,水分含量越高,其传热效果越显著,使板坯受热均匀,芯层温度迅速上升,胶粘剂能充分均匀地固化。但如纤维含水率过高,则纤维易堵塞、粘住管道,铺装成型时纤维也易结团,影响铺装成型质量,造成板材的密度不均;纤维含水率低, 增加施胶量, 影响胶粘剂的固化, 在热压时也会影响热量往板坯内部传递, 降低生产效率。另外,由于纤维含水率低,纤维的塑性较差,势必会增加热压压力。对板材来说,易出现板面起毛和板边松软等缺陷,降低产品的质量。通过控制干燥管道内的烟气流量来达到稳定的纤维含水率。 干燥好的纤维通过旋风分离器的气
20、锁送到下一道工序(分选机) ,如果纤维着火的话,则直接排到室外的废料堆。公司采用一级气流干燥,干燥介质选用高温烟气(从能源工厂过来的经过多管除尘器之后的烟气,再在干燥系统的烟气混合室内与新鲜空气混合,达到所需要的烟气温度) 。干燥机主要由干燥管道系统、加热装置、电气及控制设备三大部分组成。1 、 干燥管道系统,是进行纤维干燥的场所,包括一台干燥主风机、由垂直管与水平管组成的干燥管道及旋风分离器。该干燥系统采用压力式操作方式(采用纤维不经过风机的正压式系统) ,即风机将高温烟气和纤维一起吹送到干燥管道中,在输送纤维的过程中同时对纤维进行干燥,然后通过两个旋风分离器将气流与纤维分离开。 旋风分离器
21、在分离纤维的过程中仍对纤维继续进行干燥,最后由气锁将干燥好的纤维排出。2 、 加热装置,主要由烟气混合室及风门等设备组成,用于调节进入干燥管道中的烟气气流温度。3 、 电气控制设备,安装在控制室内,控制并监视着整个干燥的工作情况。流量控制器用于自动控制烟气滑动门、干燥风机的入口风门、高温烟气的调节风门(两个,位于烟气混合室前)及新鲜空气的调节风门(两个) ,温度控制器用于控制干燥烟气的温度(包括烟气的入口温度与出4 、 在开始向干燥管道输入纤维前,干燥风机就将烟气从烟气混合室里吹送到干燥管道中,先将管道的工作温度加热到大约 65 -70 ,并预热10-15 分钟左右才能喷入待干燥的纤维。这是为
22、了防止在干燥管道内产生冷凝现象, 引起纤维沉积。 干燥烟气的温度是由一个控制装置控制的,该装置能测出旋风分离器排气管内排出的烟气气流温度,来控制干燥机入口前的风门。为了获得较好的干燥效果,纤维必须在干燥管道内有一定的停留时间。因此,纤维以符合预定停留时间的气流速度进行输送。气流速度是按接近输送最重纤维所需的最低速度来确定的。纤维含水率的检测是由安装在旋风分离器气锁下方的GreCon含水率探测仪来完成的。(本公司的生产线一共有两台旋风分离器,但只有一台旋风分离器下方安装有含水率探测仪。 )在一般情况下, 都是通过调节烟气的出口温度来控制纤维含水率, 也可以采取含水率自动控制。5、调施胶系统本公司
23、采用的是管道施胶与先施胶后干燥的技术。采用干法工艺制造MDF ,由于纤维含水率低,纤维的可塑性差,加之板材的密度低,纤维之间的间隙大,这样仅靠一定的温度和压力条件,这到纤维相互之间的结合,实现MDF 应有的强度和其它性能指标是困难的,因此必须通过施加胶粘剂及各种添加剂以达到对板材性能的全面要求。胶粘剂及各种添加剂,每种均由减重法单独计量,并由泵泵至静态搅拌器,搅拌均匀后通过混胶管的喷嘴喷入纤维排放管中,而纤维借助高压蒸汽高速喷出,处于较好的分散悬浮状态,从而使胶粘剂与纤维得到均匀的混合 (这种施胶方法称之为管道施胶) 。 胶粘剂、 防水剂及各种添加剂的旋加比例、浓度等参见调施胶的配方。一般来说
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