Marc F．Foulger楊 華

（1．GL&V美國(guó)公司，Dexper，NY，USA；2．川之江造紙機(jī)械（嘉興）有限公司，浙江嘉興，314033）

·流漿箱控制技術(shù)·

BTFTM流漿箱稀釋水控制技術(shù)

Marc F．Foulger1楊 華2，*

（1．GL&V美國(guó)公司，Dexper，NY，USA；2．川之江造紙機(jī)械（嘉興）有限公司，浙江嘉興，314033）

BTFTM稀釋水控制技術(shù)中的BTFTM中央布漿器取代了傳統(tǒng)流漿箱的錐形進(jìn)漿總管，BTFTM稀釋水控制系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)流漿箱的唇板調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以達(dá)到對(duì)紙幅的橫幅定量控制。BTFTM稀釋水控制系統(tǒng)可以對(duì)幾乎任何類型的流漿箱進(jìn)行改造；亦可作為一臺(tái)全新的水力式流漿箱配套設(shè)備。BTFTM稀釋水控制技術(shù)已應(yīng)用在全球190多臺(tái)紙機(jī)上，顯著地改善了紙張橫幅定量差，提高了紙張質(zhì)量。

稀釋水控制；中央布漿器；橫幅曲線；水力式流漿箱

為滿足客戶的要求，紙廠需進(jìn)一步改善紙張的質(zhì)量，盡量減少紙張的橫幅定量差，同時(shí)改善纖維分布的均勻性。傳統(tǒng)的橫幅定量控制是依靠流漿箱唇板調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)達(dá)到的，控制方法依靠機(jī)械束縛作用，使橫幅定量控制的精確度受到限制，同時(shí)，由于某一點(diǎn)唇板的彎曲，造成在這一點(diǎn)上的漿料流量、流速及流向角改變，導(dǎo)致橫幅纖維分布混亂，無(wú)法滿足客戶的要求。GL&V公司的BTFTM流漿箱稀釋水控制技術(shù)，利用稀釋水控制系統(tǒng)可以提供更好的橫幅定量控制，使紙張橫幅質(zhì)量得到極大改善。本文對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了介紹，以供參考。

1 BTFTM的技術(shù)發(fā)展

BTFTM流漿箱稀釋水控制技術(shù)，由德國(guó)的BTF公司在20世紀(jì)90年代初開(kāi)發(fā)，該技術(shù)首先應(yīng)用于歐洲的多臺(tái)紙機(jī)上。GL&V公司于1999年購(gòu)買了BTFTM流漿箱技術(shù)在北美的制造許可證，并于2005年收購(gòu)了BTF公司。目前，BTFTM流漿箱稀釋水控制技術(shù)在中國(guó)及日本的制造及銷售由GL&V公司在亞洲的長(zhǎng)期合作伙伴——川之江造紙機(jī)械株式會(huì)社和川之江造紙機(jī)械（嘉興）有限公司負(fù)責(zé)。川之江造紙機(jī)械株式會(huì)社與GL&V公司的合作已超過(guò)20年，其在制漿造紙?jiān)O(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及銷售方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。

迄今為止，全球已安裝了190多臺(tái)BTFTM流漿箱，包括在亞洲的44臺(tái)，其中25臺(tái)在中國(guó)。這些業(yè)績(jī)包括了完整全新的流漿箱，以及對(duì)已有流漿箱的升級(jí)改造。應(yīng)用了BTFTM流漿箱稀釋水控制技術(shù)的造紙機(jī)，橫幅曲線控制及紙張質(zhì)量都得到了極大改善。

2 BTFTM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及技術(shù)特點(diǎn)

BTFTM系統(tǒng)包括三個(gè)模塊：BTFTM稀釋水控制系統(tǒng)、BTFTM中央布漿器及BTFTM流漿箱。

2.1 BTFTM稀釋水控制系統(tǒng)

BTFTM稀釋水控制系統(tǒng)是BTFTM系統(tǒng)的主要組成部分。這個(gè)系統(tǒng)幾乎可以對(duì)任何形式的流漿箱進(jìn)行升級(jí)改造，或作為一臺(tái)全新的、帶高微湍流集管束和不必調(diào)節(jié)的平行上唇板的水力式流漿箱的附屬配套設(shè)備。中央布漿器取代了傳統(tǒng)的錐形進(jìn)漿總管給流漿箱供漿，在紙機(jī)整個(gè)橫幅方向保持漿料具有一致壓力及流量，使生產(chǎn)出的紙張橫幅定量更為均勻。圖1為BTFTM稀釋水控制系統(tǒng)示意圖。

圖1 BTFTM稀釋水控制系統(tǒng)

BTFTM流漿箱稀釋水控制技術(shù)目前已經(jīng)獲得了廣泛應(yīng)用，紙張種類從牛皮箱紙板到低定量衛(wèi)生紙；漿料種類從廢紙?jiān)系缴唐纺緷{；紙機(jī)幅寬從0．8～9．8 m；紙機(jī)車速?gòu)?5～1700 m/min。該技術(shù)包括提供全新的流漿箱，以及對(duì)10多個(gè)不同供應(yīng)商的現(xiàn)有勻漿輥流漿箱或水力式流漿箱進(jìn)行升級(jí)改造。

傳統(tǒng)流漿箱的錐形進(jìn)漿總管在生產(chǎn)時(shí)需要調(diào)整回流量，以獲得流漿箱入口處的橫向壓力平衡分布，當(dāng)漿料流量超出最佳設(shè)計(jì)范圍時(shí)，壓力分布平衡就會(huì)被破壞，而必須對(duì)此做出的調(diào)整動(dòng)作，會(huì)給紙張質(zhì)量帶來(lái)負(fù)面影響。BTFTM技術(shù)引入中央布漿器的設(shè)計(jì)理念，彌補(bǔ)了這個(gè)缺陷，且不需要任何漿料回流。

圖2所示為BTFTM中央布漿器。來(lái)自網(wǎng)前篩的漿料，經(jīng)過(guò)一段轉(zhuǎn)接管，從底部進(jìn)入中央布漿器；然后通過(guò)一段帶管束孔板，將在流送管道中形成的絮聚團(tuán)打碎。隨后漿料進(jìn)入一個(gè)大的、帶脈沖衰減氣墊的穩(wěn)流室，再分別進(jìn)入輸漿軟管。這些輸漿軟管入口沿布漿器圓周等距連接，另一端與流漿箱的后墻連接。所有的軟管都具有相同的長(zhǎng)度，且入口的漿料來(lái)源相同，這樣，保證了送到流漿箱的漿料在整個(gè)紙機(jī)橫幅上具有相同的壓力及相同的流量，且互不干擾。這是BTFTM設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)錐形進(jìn)漿總管的關(guān)鍵點(diǎn)。稀釋水分別加入連接在中央布漿器至流漿箱的各個(gè)輸漿軟管的入口處。

2.2 BTFTM流漿箱的技術(shù)特點(diǎn)

圖3所示為BTFTM流漿箱。近年來(lái)，為提高運(yùn)行性能及操作的靈活性，根據(jù)造紙廠的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及在試驗(yàn)紙機(jī)上進(jìn)行的試驗(yàn)，對(duì)中央布漿器、稀釋水控制系統(tǒng)及流漿箱本身進(jìn)行了改進(jìn)，使這項(xiàng)技術(shù)得到了更進(jìn)一步的發(fā)展。

圖2 BTFTM中央布漿器

圖3 BTFTM流漿箱

BTFTM流漿箱的技術(shù)特點(diǎn)為：

（1）BTFTM稀釋水自動(dòng)控制系統(tǒng)，配備帶有執(zhí)行器的閥門(mén)。執(zhí)行器可由PLC控制，或與現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)相連。執(zhí)行器依靠來(lái)自干燥部掃描架的信號(hào)控制，與現(xiàn)有的掃描架系統(tǒng)兼容。

（2）BTFTM流漿箱配備有電拋光的、由圓變方的階梯擴(kuò)散的薄壁集管束及可更換的插件。集管束給漿料提供了可高精度控制的微湍流，這是流漿箱提供給紙張極好勻度的關(guān)鍵。集管束的設(shè)計(jì)，依據(jù)試驗(yàn)紙機(jī)多次詳細(xì)的試驗(yàn)而確定。試驗(yàn)通過(guò)較寬的流量范圍及原料配比條件，調(diào)整在集管束中的漿料流速，以達(dá)到最佳的集管束設(shè)計(jì)性能。

（3）BTFTM流漿箱噴嘴設(shè)計(jì)，提供了最佳的紙張勻度及比較寬的縱橫向比控制范圍，以達(dá)到對(duì)紙張強(qiáng)度性能的可控性。噴嘴區(qū)的長(zhǎng)度、收縮角度及形狀的設(shè)計(jì)，都是為了保持來(lái)自流漿箱集管束產(chǎn)生的微湍流，同時(shí)提供比較寬的縱橫向比控制范圍。BTFTM流漿箱的實(shí)際運(yùn)行案例顯示：TSI（抗張挺度指數(shù)）的縱橫向比可以達(dá)到1．6∶1，或者更低。這一點(diǎn)，對(duì)于那些要求較高橫向強(qiáng)度的紙種來(lái)說(shuō)是一個(gè)主要的優(yōu)勢(shì)。

圖4所示為BTFTM流漿箱組裝車間。

圖4 BTFTM流漿箱組裝車間

3 采用BTFTM系統(tǒng)的應(yīng)用案例

3.1 案例一

圖5顯示的是BTFTM稀釋水控制系統(tǒng)在加拿大某造紙廠一臺(tái)生產(chǎn)44．5 g/m2文化用紙的Escher Wyss流漿箱上的應(yīng)用案例，圖5（a）、圖5（b）分別為稀釋水控制系統(tǒng)開(kāi)啟前、后的結(jié)果。

在BTFTM稀釋水控制系統(tǒng)準(zhǔn)備啟動(dòng)時(shí)，先將所有的稀釋水閥門(mén)置于50%開(kāi)度。僅幾秒鐘后，這些閥門(mén)就開(kāi)始響應(yīng)來(lái)自干燥部掃描架的信號(hào)。在定量比較高的區(qū)域，閥門(mén)開(kāi)度增大，以稀釋這個(gè)區(qū)域的漿料。在較低定量的區(qū)域，閥門(mén)相應(yīng)關(guān)小一點(diǎn)。大約2～3 min后，橫幅曲線就得到了極大改善。圖5的上半部顯示的是橫幅曲線；下半部是稀釋水閥門(mén)的開(kāi)度狀態(tài)。從圖5看出，在稀釋水控制系統(tǒng)開(kāi)啟前（圖5（a）），所有閥門(mén)都置于50%的開(kāi)度，控制的2σ值是2．4 g/m2；在稀釋水控制系統(tǒng)開(kāi)啟后（圖5（b）），控制的2σ值是0．18 g/m2。

3.2 案例二

另一個(gè)相似的流漿箱改造案例，是在加拿大魁北克的Rolland Inc．St．Jerome造紙廠。BTFTM稀釋水控制系統(tǒng)開(kāi)啟前，其75 g/m2書(shū)寫(xiě)紙的2σ值為2．8 g/m2；稀釋水控制系統(tǒng)開(kāi)啟后，其2σ值降低至0．28～0．5 g/m2。峰值對(duì)峰值的降低是從3．8 g/m2到0．75 g/m2。改造后，由于橫幅曲線及纖維定向排列的極大改善，顯著降低了紙張起皺、起楞、卷曲等紙病，降低率達(dá)到95%。

3.3 案例三

除了改善橫幅曲線，纖維定向排列及交織，稀釋水自動(dòng)調(diào)濃系統(tǒng)對(duì)來(lái)自干燥部定量信號(hào)的反響比唇板調(diào)節(jié)要快得多。這不僅改善了橫幅定量，同時(shí)極大地縮短了紙種定量轉(zhuǎn)換的時(shí)間。例如，美國(guó)一臺(tái)生產(chǎn)文化用紙的紙機(jī)，抄寬4．6m，產(chǎn)能250 t/d，這臺(tái)紙機(jī)每年更換產(chǎn)品定量300次。該紙機(jī)的流漿箱進(jìn)行了BTFTM系統(tǒng)的改造。在流漿箱改造前，每次產(chǎn)品的定量轉(zhuǎn)換，平均耗時(shí)30 min；流漿箱改造后，每次產(chǎn)品的定量轉(zhuǎn)換，平均耗時(shí)降低至90 s（漿料制備部分所需的調(diào)整時(shí)間不包括在內(nèi)）。由于流漿箱改造后，橫幅曲線控制及紙張質(zhì)量的改善如此顯著，許多造紙廠立即決定在該廠的其他紙機(jī)上引入BTFTM技術(shù)。

圖5 稀釋水控制系統(tǒng)開(kāi)啟前、后的效果對(duì)比

4 結(jié) 語(yǔ)

BTFTM流漿箱技術(shù)，利用稀釋水控制系統(tǒng)可以提供更好的橫幅定量控制，使紙張橫幅質(zhì)量得到極大改善。該技術(shù)在中國(guó)和日本也已經(jīng)有眾多成功案例。

川之江造紙機(jī)械株式會(huì)社專業(yè)生產(chǎn)各種制漿造紙?jiān)O(shè)備已經(jīng)有超過(guò)70年的歷史，20世紀(jì)90年代后期開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，在生活用紙領(lǐng)域，川之江造紙機(jī)械株式會(huì)社生產(chǎn)的BF型衛(wèi)生紙機(jī)享譽(yù)海內(nèi)外，至今在中國(guó)已經(jīng)有超過(guò)100臺(tái)的銷售業(yè)績(jī)，具有完善的銷售及技術(shù)服務(wù)體系。川之江造紙機(jī)械株式會(huì)社通過(guò)繼承GL&V在中國(guó)的BTFTM系統(tǒng)業(yè)務(wù)，希望能夠以更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和細(xì)致周到的售后服務(wù)為廣大用戶的發(fā)展助一臂之力。CPP

（責(zé)任編輯：常 青）

BTFTMHeadbox Technology

Marc F．Foulger1YANG Hua2，*
（1．GL&VUSA Inc.，Dexpet，NY，USA；2．Kawanoe Zoki（Jiaxing）Co.，Ltd.，Jiaxing，Zhejiang Ptovince，314033）（*E﹣mail：yanghua@kawanoe﹣jx．com）

The BTFTMdilution control technology consists of a radial distributor，which replaces the headbox tapered header，and a dilution water system，which replaces slice lip profiling to control the basisweight profile．This system can be retrofitted to almostany type of existing headbox，or it can be supplied with a new hydraulic headbox．The technology has been installed onmore than 190 papermachinesworldwide and has provided substantial improvements in CD profile and in sheet quality．

dilution control；radial distributor；CD profile；hydraulic headbox

Marc F．Foulg﹣er先生，TAPPI的Fellow；長(zhǎng)期從事制漿造紙行業(yè)工作，40余年專長(zhǎng)于造紙機(jī)的運(yùn)行；主要負(fù)責(zé)流漿箱業(yè)務(wù)。

TS734+．2

A

0254﹣508X（2015）09﹣0074﹣03

2015﹣06﹣24（修改稿）

*通信作者：楊 華女士，E﹣mail：yanghua@kawanoe﹣jx．com。