王升朝 陜西炳智機械有限公司
近年來,國產紙機的制造工藝逐漸成熟,紙機一些關鍵部件的國產比例也不斷增加,許多國內企業自主研發生產水力式流漿箱、大直徑鋼制烘缸等設備。相當一部分國產紙機在運行穩定性、能耗方面已經超過進口紙機水平,并逐漸打開國際市場。
國內市場高速衛生紙機普及的速度相當快,從2015年快速發展起來至今,大部分生活用紙企業均已實現了中高速紙機的迭代,高速衛生紙機供應商從以前的國際品牌公司,到迅速發展起來的多家國產造紙設備制造商,市場競爭也更加激烈。
由于目前生活用紙總產能大于市場消費需求,加上原料價格趨高,給造紙企業造成很大壓力。速度低、工藝落后、消耗高的機型難以運行生產,因此將會有比較多的落后產能卷入淘汰浪潮之中。

表1 不同紙機、不同漿料的蒸汽成本對比
衛生紙機市場競爭激烈,紙機速度越來越高,對紙機部件的要求也隨之提高,沒有核心技術的企業將會難以生存。一部分設備廠商將會轉向更為擅長的部件生產,例如:流漿箱、烘缸、刮刀、輥件、氣罩、自動控制等,供應給集成商,達到高效共贏,因此專業化更加突出。
目前衛生紙機主要分為新月型和真空圓網型,以及部分長網型和斜網型,所采用的原料大多以進口商品木漿為主,生產的產品同質化嚴重。要想做出差異化的產品,創新就成為必然。
創新的思路未必就是要開發新設備,也可以在現有基礎上改變工藝或紙機改造,不斷挖掘做出和其他廠家不一樣的產品。TAD、類TAD等生產高品質、高吸水性產品的紙機已經成為新寵。
很多造紙廠存在現有紙機產能低的問題,有的是設計車速低,有的是無法達到設計車速,現有的裝備無法滿足產能需求,造成綜合成本提高,因此提高單機產能是有必要的。
紙機如果設計車速較低,或存在設計缺陷,若提高車速則會影響紙張的勻度,增加針孔、條痕等紙病,造成質量問題。
另外由于各紙企規模、項目年代、設計理念、制造工藝的不同,各企業生產成本之間也有較大的差距,部分早期項目由于產量、能耗、質量等因素,難以適應當前市場競爭需求,加上市場飽和,對于生產企業的壓力會愈來愈大,有改造空間的紙機不可能直接淘汰,因此改造成為必然。
紙機改造后,尤其真空圓網改造成新月型之后,噸紙電耗、汽耗大幅下降,化學品消耗更是降低很多,濕部化學系統更加穩定,同時能夠降低污水處理負擔。以年產1萬t的真空圓網紙機為例,噸紙消耗0.6kg分散劑,改造后每年可節約分散劑6,000kg,每kg按照75元計算,僅分散劑每年節約45萬元。加上溶解、輸送化學品的電費,年節約達50萬元以上。
由于設計不合理,目前很多生產車間和紙機沒有過濾裝置或過濾裝置不完善,導致環境和機體上累積了較多的灰塵和紙塵,既不利于企業形象也不利于員工健康。經過升級改造,減少粉塵,可以改善生產環境,提升企業形象。
幅寬2,850mm,車速800m/min的真空圓網紙機改造為車速1,200m/min的新月型紙機,與新建一臺相同幅寬、車速的新月型紙機對比,投資減少一半。

表2 改造與新建紙機的投資對比
紙機的改造是一個復雜嚴謹的工作,首先必須在保證安全條件下進行。其次要對原有紙機進行綜合考察,通過綜合分析確定改造的價值和意義后才能進行,否則就會造成重復投資,或者無效投資。
(1)首先考慮烘缸結構、設計壓力,能否承載更大扭力;
(2)輥類結構的強度、張力要求能否滿足提速要求;
(3)機架結構、材質,判斷承載能力;
(4)供電容量、電器配套等;
(5)改造后的巡查、檢修空間,保證足夠的安全距離。
(1)承接方首先要具備很強的紙機設計能力,團隊綜合能力要強,制定出最合理的改造方案;
(2)要對改造對象紙機有著深度理解,才能合理降低改造成本;
(3)對制漿造紙工藝有著相當豐富經驗,否則難以達到改造效果;
(4)承接方必須具備相應的加工實力,以滿足時間需求;
(5)承接方必須有專業的現場服務人員,幫助客戶解決現場問題,縮短改造工期、降低改造成本。
改造紙機首先考慮是否具備改造條件,從投入、產出和安全方面進行分析。投資回收期在1~1.5年,都可以進行改造。

表3 衛生紙機改造投入產出分析表

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以四川某企業的改造項目為例。
存在問題:
(1)設計車速低、產能低、紙機數量多;
(2)能耗高、汽耗高、電耗高;
(3)分散劑用量大。
改造目標:
(1)減少紙機數量降低人工成本,提高車速,提升產能;
(2)降低分散劑用量;
(3)降低電、汽消耗。
該紙機改造前為真空圓網型紙機,幅寬2,850mm,采用100%商品木漿為原料,生產情況如表4。

表4 案例紙機改造前的運行情況

表5 案例紙機改造的可行性分析

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表6 紙機改造前后產量對比

表7 紙機改造前后能耗、分散劑消耗對比

表8 紙機改造后產量、品質提升情況

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表9 紙機改造后利潤提升情況

表10 改造投資及回報
紙機改造就是對現有紙機的工藝、結構、設備、運行現狀進行詳盡分析,尋求可優化部分,如成形、傳動、干燥、流送等;量身定制解決方案,通過改造升級,以最經濟科學的代價達到效益最大化的目的。
長期來看,在激烈的市場競爭之下,無論是中小企業還是大企業,降低生產成本成為必由之路。因此,對有改造需要、滿足改造要求的紙機進行改造升級,無疑是各企業的優先選擇。