【特写】纸企的下一个利润增长点：国产废纸的高性价比利用

本刊记者：李玉峰 宋雯琪 张洪成  通讯员 赵广团 齐航军

  今年是“十三五”收关之年，也是国家确定的固体废弃物实现零进口的目标之年。2017年7月，国务院办公厅印发《禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案》，提出全面禁止洋垃圾入境的目标，完善进口固体废弃物管理制度，切实加强固体废弃物回收利用管理，并制定禁入洋垃圾入境的时间表、路线图。自此之后的两年多，一部分“洋废纸”被作为“洋垃圾”堵在国门之外，造纸行业每年进口的废纸量持续锐减。2018年累计进口废纸1705.5万吨，同比2017年全年的2572万吨下降33.7%，2019年1至9月累计进口废纸量同比下降30%。而随着固废进口禁令的不断推进，进口废纸量仍将逐步缩减。

    “洋垃圾”阻击战的开展是我国实现生态绿色发展的必要措施，但不得不说这对于造纸行业来说是一个不小的挑战。占全国纸浆总量20%以上进口废纸的缺口该如何弥补，成为了近两年来行业探讨的重点课题。提高国产废纸利用率、加快新型废纸回收链条建设、推进林浆纸基地建设等措施，无疑是从长远角度解决造纸行业原料供应问题的必要措施。而面对废纸供应量减、质降、价升已成定局的新形势，造纸企业通过合理调整工艺流程、优化设备性能，以达到使用质量较差的纸浆原料生产质量较好的产品，并提高原料利用率，或许是更加现实、更具性价比的途径。本刊记者了解到河北秦皇岛某企业的一条由山东杰锋机械制造有限公司（以下简称杰锋机械）供货的年产20万吨高强瓦楞原纸制浆生产线，利用国产低档废纸原料生产出中高档高强瓦楞原纸。带着如何高效利用国产废纸原料的问题，本刊记者特别采访了该条生产线的供货商和运行企业，本文通过介绍生产线的实际运行情况以期待为行业找到一条高性价比利用低档国产废纸的途径。

    从客户和市场出发是定制化服务成功的基础

    近十几年来，随着电子商务市场迅猛发展，极大地促进了我国瓦楞纸箱行业的兴盛，其生产量和消费量迅速提高，且今后仍具有广阔的市场空间。然而自2017年国家实施“禁废令”措施以来，我国的箱板瓦楞纸生产企业面临着“一废”难求的困境，特别是中小规模的箱板瓦楞纸生产商，不得不选用国产低端废纸原料，可这便给整个生产线的生产设备和工艺流程带来了不小的挑战。杰锋机械就是在这样的背景下，接下河北秦皇岛某企业年产20万吨高强瓦楞原纸制浆线项目，第一时间组织研发部、技术部、项目部专业技术人员进行专题研讨，根据他们多年制浆设备研发和制造经验，依托杰锋机械秉持的温和碎浆、柔和筛选的设计理念和技术积累，结合多家造纸企业实际使用结果的反馈意见，确定了该项目的设备配置和工艺选定原则。

    杰锋机械资深工程师赵广团作为整个项目的全程参与者向本刊记者介绍说，本项目在设计之初便商定好了流程和设备的几个关键点。主要有：（1）制浆过程采用温和方式，尽量避免杂质被破坏，保留杂质原有尺寸；（2）优化流程拦截尺寸的前后配合，在流程的前端尽快尽早把杂质去除；（3）选用节能型设备配置，降低电能消耗；（4）选用对纤维切断作用轻微的部件，尽量保持纤维的原有长度；（5）根据原料和纸机车速，考虑去除和保留的灵活性，提高废纸利用率；（6）精筛尾渣不外排，在生产流程内消化。赵广团表示，正是由于在项目设计之初根据客户的要求和杰锋的经验与特长，确定的符合所使用原料特点的工艺流程和设备选型，才为后续生产线顺利调试投产打下了良好的基础。

    各个工段的完美衔接是生产线的“硬核”力量

    赵广团工程师在介绍到该条生产线的突出特点时强调：杰锋机械在该项目生产线每个工段的设备选型都做出了精细化的计算与调整，目的就是使整条生产线能够做到使用低等级废纸制成质量较好的浆料，满足较快车速纸机正常运行的要求，同时保障制浆生产线较低的运行能耗、较高的原料利用率，达到较低的单位产品废纸消耗。

    该项目的碎解工段采用D型水碎连续碎解工艺，碎浆机转子采用标准伏克斯式。针对该项目原料杂质含量高、长纤维含量低的情况，通过计算机模拟流体力学模型，把碎浆机转子的主翼弧度角度、副翼高度、迎浆面角度、线速度等参数进行了优化设计，目的是适当降低水平方向水力剪切作用，小幅提高垂直方向水力剪切作用，强化纸片之间的相互搓揉，达到提高碎解浓度、减少杂质破坏、减少纤维切断的效果。

    粗筛选工段采用四段配置，兼顾拦截尺寸、杂质去除、纸片疏解、通过量等功能的优化组合。压力筛选用杰锋机械经众多用户验证的高效节能产品，转子叶片外轮廓线、筛鼓波纹角度、线速度、配合间隙等参数均按照浆料品种、筛选浓度、工艺位置进行针对性的设计。其中第三段选用疏解效果好、轻杂质分离更彻底的轻渣分离机（苹果筛），尾渣选用效果温和的圆筒筛，回收纤维的同时避免杂质被破坏。

    净化是浆料在除砂器内高速旋转、靠离心力的作用将比重大于水的重杂质分离出来，离心力和浆料流速成正比，和除砂器直径平方成反比。在流速一定的情况下，除砂器尺寸越小，离心力越大，重杂质去除越彻底；除砂器运行浓度越小，重杂质分离阻力小，有利于去除。目前国内因原料紧张，大部分企业生产瓦楞原纸时选用低等级废纸，这种废纸涂布类纸含量高、废纸浆中的小颗粒涂料去除需要较低的除砂浓度，这样就会导致能耗和废纸消耗升高，增加生产成本。事实上，瓦楞原纸制浆，部分小颗粒重杂质应适当保留，通过助留剂作用在纸页中适度留存，可以降低消耗和成本，提高纸页的均匀度。

    在该项目的除砂器配置中，杰锋机械采用了小尺寸除砂器、中低浓度运行的设计理念，选择性去除较大重杂质，保留部分小颗粒，做到了降低成本和保证浆料质量的统筹兼顾。单支除砂器通过量为450L/min，排渣口底部中间用反冲水冲洗防堵，末端配置节浆装置，运行浓度1.5%～2.0%。

    废纸浆中对抄造影响最大的是胶黏物含量，胶黏物的存在会堵塞纸机成型网孔、毛布脱水孔、粘压榨辊、粘烘缸干网等，给抄造造成困难。在没有配置热分散作为最终把关的情况下，胶黏物去除率与筛选浓度、筛缝、筛鼓棒条波纹角度、转子形状、筛选压力等多因素有关，各因素的最佳组合才会配置出产量高、胶黏物去除率高的精筛设备和流程。杰锋机械基于40年压力筛设计制造经验，经过多频次多参数改进摸索，依靠多家用户使用反馈，在精筛最佳配合方面积累了大量的数据模型。该项目精筛选系统设置如下：精筛转子选用正压值小、作用时间长的形式；筛鼓棒条选用轻渣分离效果好的截面；配合间隙有利于渣浆分离；转速既能满足筛缝清洗又不能过高导致轻渣通过；排渣率低，渣浆中纤维含量低；精筛尾渣在流程内处理不外排，减少纤维流失。

    节能减排、提高原材料利用率达到客户满意，也是杰锋机械的承诺

    该项目2017年底设备供货，2018年底投产运行，目前已达到预定产能和车速。为了进一步了解生产线的实际运行效果，本刊记者特别联系了该生产线的使用厂家。该项目从设计、安装到运行一直负责的相关负责人表示：从项目的设计、供货到安装，杰锋机械都体现出了作为机械设备供应商的专业，因为本项目的实际安装厂区受限给整个项目的设计带来了很多困难，而杰锋机械的项目设计人员都能从实际出发，既满足安装需求又不影响设备的实际使用效果，甚至好几处恰恰是将劣势条件变成了整条生产线的亮点。

    在提到这一项目的实际运行效果时，该负责人高兴地表示：该生产线在目前的市场形势下，具有很好的竞争优势，主要是体现在整条制浆生产线原材料的适应性非常好。目前的原料主要是国产低端废纸，属于C、D级通货，原料中的垃圾较多，这对生产线非常具有挑战性。而杰锋机械通过碎解和筛选工段的良好设计，通过拦截尺寸的合理设计，使得低档国产废纸在流程中运行流畅；在该项目的除砂器配置中，杰锋机械采用了小尺寸除砂器、中低浓度运行的设计理念，选择性去除较大重杂质，保留部分小颗粒，这样便很好地提高了原材料的利用率，做到了降低成本和浆料质量的统筹兼顾，使得最后我们的成纸品质有所保障。据记者了解，杰锋机械通过设备单元专业化的调整和制浆生产线各个部件合理的搭配，使得整条制浆生产线的单位产品能耗降低了18.6%、原材料利用率提高了3.7%、成纸物理指标提高了8.4%。这在目前原材料供应紧张并且质量急剧下降的局面下，对于使用国产废纸作为原料的生产企业来说无疑是提高市场竞争力的利器。

    原料、节能是现阶段造纸行业的关键词，也是实现造纸行业及企业可持续发展的关键因素。在目前原材料供应紧张而且质量骤降的现状下，企业只有高性价比的利用原料并且控制在生产运行中的能源消耗，才能在市场竞争中占有有利的位置。杰锋机械基于自身40年压力筛的经验，从制浆单一设备供应发展成为整条制浆生产线的供应商，在创新中实现了从“点到线”的转变。在目前造纸企业节能要求越来越高，而原料水平却不得不选择国产低档废纸原料的情况下，此条年产20万吨高强瓦楞原纸制浆生产线的供应及达标运行，也再次证明了杰锋机械作为大中型整条制浆生产线供应的实力。