В декабре 2022 года на Кузбасском СКАРАБЕЕ запущена новая картоноделательная машина (КДМ-2). Масштабный отраслевой проект для региона и России в целом. Новая линия способна перерабатывать низкосортную полигонную макулатуру, а также производить уникальный для рынка упаковки продукт – антибактериальную бумагу (АББ).
Какие технические решения на КДМ-2 позволили оптимизировать производство тарного картона, порталу UpackUnion рассказал Али Владимирович Васильев, главный технолог «Кузбасский СКАРАБЕЙ».
– Али Владимирович, расскажите о системе роспуска макулатуры на КДМ-2 в целом и о ее узле – барабанном гидроразбивателе – подробнее.
– Процесс производства любой бумаги начинается с роспуска сырья, из которого эта бумага потом делается. В нашем случае этим сырьем является макулатура, вторичные отходы бумажного производства.
Особенность нашего технологического процесса в том, что перед гидроразбивателем установлено дополнительное оборудование, которое впоследствии делает процесс роспуска макулатуры несколько легче — это кипоразрыватель.
Сырье к нам на производство поступает в виде кипованной макулатуры, обвязанной проволокой, на кипоразрывателе мы распускаем этот тюк макулатуры на отдельные листы макулатуры и дальше подаем в гидроразбиватель.
– Чем отличается установленный у вас, на Кузбасском СКАРАБЕЕ, барабанный гидроразбиватель от самых распространенных вертикальных?
– Вертикальные гидроразбиватели работают на некоторых производствах периодически, на некоторых – постоянно. Это зависит от особенностей цикла. Сырье, которое распускается на них, не достигает зачастую тех параметров роспуска, которые возможны на барабанном гидроразбивателе*. Поясню, почему так происходит.
Словарь UU
* БГР – барабанный гидроразбиватель – узел системы роспуска макулатуры
Вертикальный гидроразбиватель получает сырье и распускает его до заданной концентрации в 3-4 %. При этом, в распущенном сырье количество инородных тел выше, и их удаление происходит за счет дополнительного специального оборудования.
Барабанный гидроразбиватель, установленный на КДМ-2, горизонтальный. По своей форме он похож на цилиндр. Внутри этого цилиндра макулатура проходит несколько участков разволокнения. В зависимости от участка, получается макулатурная масса разной концентрации. Что характерно для этого гидроразбивателя, концентрация макулатурной массы в средней его части достигает порядка 24-30%. Именно это условие обеспечивает высокую производительность гидроразбивателя и наилучшую эффективность роспуска.
На данном этапе также происходит отделение макулатурной массы от отходов. Далее масса разбавляется до рабочей концентрации и через перфорацию в барабане передается в приемный бассейн объемом 15 м3. После чего масса подается на дальнейшие этапы очистки и подготовки ее к процессу формования. В хвостовой части гидроразбивателя происходит удаление тех самых пластиковых отходов (пленки).
– Какая проектная производительность в сутки барабанного гидроразбивателя на КДМ-2?
Гидроразбиватель на КДМ-2 имеет производительность 200 тонн макулатурной массы в сутки. Еще один важный момент в том, что у гидроразбивателя на КДМ-2 предусмотрен режим безостановочной работы.
Преимущества горизонтального гидроразбивателя
– Али Владимирович, почему выбран такой тип гидроразбивателя? В чем его преимущество? Или это обусловлено техническими условиями монтажа новой линии (КДМ-2)?
– Барабанный гидроразбиватель эффективно очищает макулатуру от посторонних включений. И затраты, связанные с сортировкой и подготовкой массы для передачи в бумагоделательный цех, существенно снижаются по сравнению с D-образными и вертикальными гидроразбивателями. Отличие этого гидроразбивателя еще в том, что он способен перерабатывать полигонную макулатуру за счет своих технических особенностей.
Справка UU
Продукция “Кузбасский СКАРАБЕЙ” производится из макулатурного сырья.
– Благодаря новому оборудованию на КДМ-2 стало возможным перерабатывать низкосортную полигонную макулатуру без снижения качества выпускаемой продукции. Для переработки такого сырья требуется какая-то дополнительная оснастка всей системы роспуска макулатуры? Или базовая комплектация способна одинаково хорошо справляться как с низкосортной макулатурой, так и с макулатурой марки МС 5Б?
– Безусловно, немаловажную роль играет сам гидроразбиватель, но, как я сказал в самом начале беседы, тут важен и кипоразрыватель. Плюс, при проектировании участков массоподготовки были учтены все необходимые элементы и единицы оборудования, которые позволяют качественно перерабатывать в том числе и полигонную макулатуру. Это различное сортирующее, очищающее оборудование, на некоторых этапах оно продублировано и заведомо рассчитано так, чтобы могли перерабатывать не только макулатуру марки МС 5Б, но и полигонную.
Важный этап сортировки
– В настоящее время производители оборудования, разрабатывающие современные технологические линии переработки вторичного волокна, предлагают гидроразбиватели, которые обеспечивают щадящий режим обработки волокон макулатурной массы. Некий уникальный принцип роспуска макулатуры, позволяющий сохранить длину волокна. Ведь от этого в итоге зависит качество выпускаемой продукции. Насколько это принцип реализован в БГР на КДМ-2?
– Я бы не стал акцентировать внимание на щадящем режиме работы оборудования с целью сохранения длины волокна на участке роспуска. Когда мы говорим о сохранении физико-механических качеств сырья, мы подразумеваем следующий этап массоподготовки, который предусмотрен технологической схемой нашего производства. В то время как основной задачей гидроразбивателя является максимально эффективный роспуск макулатурного сырья. При этом, главной задачей на этом этапе является максимальная очистка сырья от загрязнений.
Далее мы переходим к следующему этапу подготовки массы, на котором она проходит сортировку на специальном оборудовании и фракционирование.
На стадии сортирования мы удаляем оставшиеся мелкие частицы пенопласта и пленки.
Следующим этапом является фракционирование. Предназначение которого – разделение длинного и короткого волокна.
Забежим несколько вперед: возможность максимального использования функционала макулатуры у нас предусмотрена не только на этапе роспуска при подготовке массы, но и при производстве бумаги. У нас машина не односеточная, а двухсеточная.
При фракционировании волокна мы можем составить композицию так, чтобы длинное, максимально живое волокно, прошло стадию размола на дисковых мельницах и было подано на нижний сеточный стол в нужном соотношении с коротким. В то время как уже огрубевшее, короткое волокно, без дополнительной обработки, в определенном соотношении с длинным волокном, было подано на верхний сеточный стол.
Таким образом, у нас получается два потока массы различных по своим механическим свойствам, которые при последующем формовании на сеточных столах объединяются и проходят на этап прессования.
Все познается в сравнении
– Скажите, пожалуйста, а вы уже сравнивали образцы продукции с КДМ-1 и КДМ-2?
– Конечно, мы поводили анализ продукции с КДМ-1 и КДМ-2. Оборудование, которое установлено на первой картоноделательной машине, работает, и мы не планируем останавливать эту линию. Хотя, должен заметить, что на КДМ-2 продукция по своим физикомеханическим показателям гораздо лучше.
– Вернемся к зоне сортировки: там происходит просеивание массы, которая попадает в донный бассейн, а вся пленка и примеси остаются на сетке?
– Здесь работает тип шнека, экструдера. Проще говоря, бытовой соковыжималки. Шнек, когда проворачивается, выдавливает мякоть, и сквозь сито проходит сок. Так и в нашем случае, особенностью является то, что в сито проваливается распущенная масса, а тот жмых (полиэтилен и другие посторонние элементы) удалятся с хвостовой части гидроразбивателя.
– А в этом жмыхе есть не только пленочные включения? А может быть и металл, он как-то отсеивается?
– Безусловно, металл содержится, но нужно понимать, что на этапе кипоразрывателя персонал отслеживает, чтобы крупные металлические включения не попадали в оборудование, иначе оно может быть повреждено. Если мы говорим про металлические фракции, попавшие в гидроразбиватель, чаще всего это обычные скрепки, удаление их возможно только при условии, если они имеют размеры больше диаметра сита. Если они меньше и проваливаются, то их удаляют на следующих ступенях сортировочного оборудования. Первая ступень – это вихревые очистители высокой концентрации. Этот агрегат представляет из себя конус, в который подается масса, и за счет вращения и перепадов давления перед входом и выходом очищенный продукт отделяется от отходов. На данном этапе удаляются тяжелые отходы (мелкие камни, куски металла). Для очистки от более мелких примесей масса подается на сортирующее оборудование, которое представляет собой барабан с более мелкой перфорацией. Таким образом, первый этап — это грубое сортирование, где идет удаление фракций сквозь один диаметр сита, вторая ступень – уже диаметр меньше.
И, наконец, следующий этап – фракционирование (о котором я рассказывал выше), когда мы отделяем тонкое волокно от короткого волокна. По сути дела, после гидроразбивателя масса проходит в среднем через десять единиц оборудования, разделенных на три различных этапа сортирования. Все это происходит последовательно, и только после этого масса из короткого волокна считается практически подготовленной к передаче на машину по производству бумаги. А длинная фракция должна еще пройти стадию размола, когда на дисковых мельницах волокно непосредственно распушается, приобретает эластичность, только после этого оно переходит на следующую стадию обработки.
Производство замкнутого типа
– Что касается отходов, получается на выходе, после всех этапов очистки, происходит четкое сортирование отходов, но далее даже сортированные отходы, как правило, вывозятся на полигон. Как Кузбасский СКАРАБЕЙ планирует замкнуть цикл?
– В настоящий момент у нас подобрано оборудование для переработки отходов, проводятся тендеры между компаниями-поставщиками. Первым этапом, в любом случае, является переработка пленки в гранулят. Только потом, в зависимости от того, какой степени очистки гранулы, они идут на обработку. Например, для тротуарной плитки идут гранулы низкой очистки, из нее не делают пищевую пленку. Те отходы, которые получаются у нас, могут идти как на плитку, так и на изделия хозяйственного назначения (ведра), наши отходы более высокого качества.
– Оборудование на КДМ-2 производства КНР. Почему выбрали оборудование производства КНР, а не европейского?
– Работать с поставщиками из Европы стало затруднительно из-за введенных ограничений, и, конечно, существует разница в цене при аналогичном функционале. Что касается эффективности, зачастую современное китайское оборудование по своему качеству практически не отличается от западных аналогов.
Проблемы решаем вместе
– На период строительства КДМ-2 пришлись и Ковид, и СВО. Как это отразилось на процессах поставки и монтажа оборудования? И как удалось их преодолеть?
– Оборудование завезли до пандемии, единственные проблемы, которые могли у нас возникнуть, были бы связаны с пусконаладкой. Компания, которая занималась поставкой оборудования для КДМ-2, остается с нами и сейчас на всех стадиях проекта – это ЦБП-сервис. Это высококлассные специалисты. Стоит отметить и наш коллектив. Команда Кузбасского СКАРАБЕЯ прекрасно справилась со всеми сложностями пусконаладочного процесса.
Пусконаладочные работы продолжаются, представители ЦБП-сервис при необходимости подключаются к процессу. К отладке оборудования подключаются и китайские специалисты. Мы работаем с ними по удаленной связи.
Производственные показатели, которых удалось достичь, являются очень серьезными. Это отмечают и наши прямые конкуренты. И все это благодаря тому, что цепочка между нами, ЦБП-сервисом и китайскими партнерами отлажена достаточно эффективно.
– Насколько новое оборудование экономично в использовании основных ресурсов (вода и электроэнергия)?
– При проектировании картоноделательной машины, подборе оборудования, немаловажным является экономическая составляющая. Так как эта отрасль имеет глубокие корни, при проектировании закладываются те показатели, которые разработаны уже много лет назад и которых стараются придерживаться. Сегодня можно сказать, что производство вышло на нормативы потребления (электричество, вода), которые заложены в проекте.
– Как готовили персонал к работе на новом высокотехнологичном оборудовании?
– С учетом того, что современное оборудование предполагает наличие базовых знаний производства, считаю, наши сотрудники справляются. Так, 60% персонала, который сейчас работает на КДМ-2, это люди, прошедшие обучение на КДМ-1, они уже пришли с пониманием, что такое картоноделательная машина, размольно-подготовительный отдел. Но существенным отличием является то, что на оборудовании КДМ-2 надо работать в два раза эффективнее, в два раза быстрее за счет высокой автоматизации всей линии. На КДМ-2 необходимо знать, как управлять ей с помощью компьютера, понимать все особенности алгоритма последовательности пуска. Это уже несколько другой уровень развития персонала, который потребовал дополнительной переподготовки.
– Сейчас, уже после запуска системы, и при условии, что такой тип БГР не единственный в России, есть ли интерес аналогичных заводов-производителей в установке подобного оборудования? Кузбасский СКАРАБЕЙ готов делиться опытом и секретами успеха проекта?
– Кузбасский СКАРАБЕЙ открыт для всех. На открытии КДМ-2 были представители не только нашего региона, гости приезжали еще из центра России. Мы знакомы со многими производителями, знакомы не только с руководством, но и с технологами, с механиками. С удовольствием делимся своим опытом.
– Али Владимирович, благодарю Вас за Ваше время и за то, что делитесь своими опытом и знаниями с отраслью.
– Спасибо за внимание!