BTFTM流漿箱稀釋水控制技術

Marc F．Foulger楊 華

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

·流漿箱控制技術·

BTFTM流漿箱稀釋水控制技術

Marc F．Foulger1楊 華2，*

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

BTFTM稀釋水控制技術中的BTFTM中央布漿器取代了傳統(tǒng)流漿箱的錐形進漿總管，BTFTM稀釋水控制系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)流漿箱的唇板調節(jié)系統(tǒng)，以達到對紙幅的橫幅定量控制。BTFTM稀釋水控制系統(tǒng)可以對幾乎任何類型的流漿箱進行改造；亦可作為一臺全新的水力式流漿箱配套設備。BTFTM稀釋水控制技術已應用在全球190多臺紙機上，顯著地改善了紙張橫幅定量差，提高了紙張質量。

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，紙廠需進一步改善紙張的質量，盡量減少紙張的橫幅定量差，同時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節(jié)系統(tǒng)來達到的，控制方法依靠機械束縛作用，使橫幅定量控制的精確度受到限制，同時，由于某一點唇板的彎曲，造成在這一點上的漿料流量、流速及流向角改變，導致橫幅纖維分布混亂，無法滿足客戶的要求。GL&V公司的BTFTM流漿箱稀釋水控制技術，利用稀釋水控制系統(tǒng)可以提供更好的橫幅定量控制，使紙張橫幅質量得到極大改善。本文對該技術進行了介紹，以供參考。

1 BTFTM的技術發(fā)展

BTFTM流漿箱稀釋水控制技術，由德國的BTF公司在20世紀90年代初開發(fā)，該技術首先應用于歐洲的多臺紙機上。GL&V公司于1999年購買了BTFTM流漿箱技術在北美的制造許可證，并于2005年收購了BTF公司。目前，BTFTM流漿箱稀釋水控制技術在中國及日本的制造及銷售由GL&V公司在亞洲的長期合作伙伴——川之江造紙機械株式會社和川之江造紙機械（嘉興）有限公司負責。川之江造紙機械株式會社與GL&V公司的合作已超過20年，其在制漿造紙設備的設計、生產(chǎn)及銷售方面擁有豐富的經(jīng)驗。

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

2 BTFTM系統(tǒng)的結構及技術特點

BTFTM系統(tǒng)包括三個模塊：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。這個系統(tǒng)幾乎可以對任何形式的流漿箱進行升級改造，或作為一臺全新的、帶高微湍流集管束和不必調節(jié)的平行上唇板的水力式流漿箱的附屬配套設備。中央布漿器取代了傳統(tǒng)的錐形進漿總管給流漿箱供漿，在紙機整個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目前已經(jīng)獲得了廣泛應用，紙張種類從牛皮箱紙板到低定量衛(wèi)生紙；漿料種類從廢紙原料到商品木漿；紙機幅寬從0．8～9．8 m；紙機車速從15～1700 m/min。該技術包括提供全新的流漿箱，以及對10多個不同供應商的現(xiàn)有勻漿輥流漿箱或水力式流漿箱進行升級改造。

傳統(tǒng)流漿箱的錐形進漿總管在生產(chǎn)時需要調整回流量，以獲得流漿箱入口處的橫向壓力平衡分布，當漿料流量超出最佳設計范圍時，壓力分布平衡就會被破壞，而必須對此做出的調整動作，會給紙張質量帶來負面影響。BTFTM技術引入中央布漿器的設計理念，彌補了這個缺陷，且不需要任何漿料回流。

圖2所示為BTFTM中央布漿器。來自網(wǎng)前篩的漿料，經(jīng)過一段轉接管，從底部進入中央布漿器；然后通過一段帶管束孔板，將在流送管道中形成的絮聚團打碎。隨后漿料進入一個大的、帶脈沖衰減氣墊的穩(wěn)流室，再分別進入輸漿軟管。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度，且入口的漿料來源相同，這樣，保證了送到流漿箱的漿料在整個紙機橫幅上具有相同的壓力及相同的流量，且互不干擾。這是BTFTM設計不同于傳統(tǒng)錐形進漿總管的關鍵點。稀釋水分別加入連接在中央布漿器至流漿箱的各個輸漿軟管的入口處。

2.2 BTFTM流漿箱的技術特點

圖3所示為BTFTM流漿箱。近年來，為提高運行性能及操作的靈活性，根據(jù)造紙廠的實際運行經(jīng)驗及在試驗紙機上進行的試驗，對中央布漿器、稀釋水控制系統(tǒng)及流漿箱本身進行了改進，使這項技術得到了更進一步的發(fā)展。

圖2 BTFTM中央布漿器

圖3 BTFTM流漿箱

BTFTM流漿箱的技術特點為：

（1）BTFTM稀釋水自動控制系統(tǒng)，配備帶有執(zhí)行器的閥門。執(zhí)行器可由PLC控制，或與現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)相連。執(zhí)行器依靠來自干燥部掃描架的信號控制，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鍵。集管束的設計，依據(jù)試驗紙機多次詳細的試驗而確定。試驗通過較寬的流量范圍及原料配比條件，調整在集管束中的漿料流速，以達到最佳的集管束設計性能。

（3）BTFTM流漿箱噴嘴設計，提供了最佳的紙張勻度及比較寬的縱橫向比控制范圍，以達到對紙張強度性能的可控性。噴嘴區(qū)的長度、收縮角度及形狀的設計，都是為了保持來自流漿箱集管束產(chǎn)生的微湍流，同時提供比較寬的縱橫向比控制范圍。BTFTM流漿箱的實際運行案例顯示：TSI（抗張挺度指數(shù)）的縱橫向比可以達到1．6∶1，或者更低。這一點，對于那些要求較高橫向強度的紙種來說是一個主要的優(yōu)勢。

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生產(chǎn)44．5 g/m2文化用紙的Escher Wyss流漿箱上的應用案例，圖5（a）、圖5（b）分別為稀釋水控制系統(tǒng)開啟前、后的結果。

在BTFTM稀釋水控制系統(tǒng)準備啟動時，先將所有的稀釋水閥門置于50%開度。僅幾秒鐘后，這些閥門就開始響應來自干燥部掃描架的信號。在定量比較高的區(qū)域，閥門開度增大，以稀釋這個區(qū)域的漿料。在較低定量的區(qū)域，閥門相應關小一點。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的開度狀態(tài)。從圖5看出，在稀釋水控制系統(tǒng)開啟前（圖5（a）），所有閥門都置于50%的開度，控制的2σ值是2．4 g/m2；在稀釋水控制系統(tǒng)開啟后（圖5（b）），控制的2σ值是0．18 g/m2。

3.2 案例二

另一個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)開啟前，其75 g/m2書寫紙的2σ值為2．8 g/m2；稀釋水控制系統(tǒng)開啟后，其2σ值降低至0．28～0．5 g/m2。峰值對峰值的降低是從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，稀釋水自動調濃系統(tǒng)對來自干燥部定量信號的反響比唇板調節(jié)要快得多。這不僅改善了橫幅定量，同時極大地縮短了紙種定量轉換的時間。例如，美國一臺生產(chǎn)文化用紙的紙機，抄寬4．6m，產(chǎn)能250 t/d，這臺紙機每年更換產(chǎn)品定量300次。該紙機的流漿箱進行了BTFTM系統(tǒng)的改造。在流漿箱改造前，每次產(chǎn)品的定量轉換，平均耗時30 min；流漿箱改造后，每次產(chǎn)品的定量轉換，平均耗時降低至90 s（漿料制備部分所需的調整時間不包括在內）。由于流漿箱改造后，橫幅曲線控制及紙張質量的改善如此顯著，許多造紙廠立即決定在該廠的其他紙機上引入BTFTM技術。

圖5 稀釋水控制系統(tǒng)開啟前、后的效果對比

4 結 語

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

川之江造紙機械株式會社專業(yè)生產(chǎn)各種制漿造紙設備已經(jīng)有超過70年的歷史，20世紀90年代后期開始進入中國市場，在生活用紙領域，川之江造紙機械株式會社生產(chǎn)的BF型衛(wèi)生紙機享譽海內外，至今在中國已經(jīng)有超過100臺的銷售業(yè)績，具有完善的銷售及技術服務體系。川之江造紙機械株式會社通過繼承GL&V在中國的BTFTM系統(tǒng)業(yè)務，希望能夠以更優(yōu)質的產(chǎn)品和細致周到的售后服務為廣大用戶的發(fā)展助一臂之力。CPP

（責任編輯：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；長期從事制漿造紙行業(yè)工作，40余年專長于造紙機的運行；主要負責流漿箱業(yè)務。

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。