Презентация в формате pdf (10 Мб)

Настройка БДМ для оптимизации прочностных свойств
картона для плоских слоев и бумаги для гофрирования
с помощью анализа на ТСО тестере
Гуннар Линдблад
Юлия Юха
Элоф Ханссон Трейд АБ Россия
2011
1
Опыт применения ТСО при производстве
лайнера и флютинга; Требования к
продукту
• Картон и бумага должны отвечать следующим
ключевым требованиям:
• Разрывная прочность в сухом и влажном состоянии
• Корректное соотношение прочностных свойств в
машинном и поперечном направлении
• Ровные поперечные профили по разрывной прочности и
удлинению
• Правильная анизотропия
• Распределение волокон с верхней и сеточной стороны
должно быть одинаково
• Избегать морщин, складок, волн и провисающих кромок
Примеры предприятий, применяющих ТСО
в России
На всех этих предприятиях есть настольный ТСО:
•
•
•
•
•
•
•
•
Монди- Сыктывкар
International Paper – Светогорск (2 шт)
АЦБК
Сегежский ЦБК
Филиал Илим Груп в Коряжме
Неман
ОАО ЦБК «Кама»
САФУ
Проблемы у производителей
гофрокартона
• Несоответствие сопротивлению
продавливанию и/или сжатию
• «Пропеллерное» коробление
Ни одна машина не работает идеально
На любой машине есть какая-нибудь проблема
Стабильность размеров
Коробление -скручивание
Образец для ТСО
FS
FS
BS
+
BS
TSO Tester
Presentation in TSO software
BS
FS
BS
FS
+
-
Ассиметричные листы из-за слишком
большого угла ТСО
TSO Угол
Ориентация
волокна
Наклонные стопы и изогнутые листы
Неравномерный TSI-MD =>
неравномерное натяжение полотна
Провисающие или слабые кромки
11
Подготовка образца
Определения
•
•
•
•
•
•
TSO - Tensile Stiffness Orientation (Ориентация по жесткости при
разрыве)
TSI -Tensile Stiffness Index (Индекс жесткости при разрыве)
v = l/t ;
v = Velocity ; l = 100 mm ; t = Time of flight
скорость
время прохождения УЗ
v2 * C = E* , E* = Module of Elasticity Indexed (индексированный модуль
эластичности) ;
v2 =Velocity, C =Constant
E* = E/d ; E = Module of Elasticity (Модуль эластичности); d = Density
(плотностьTSI = E* = v2 * C ; C для бумаги около= 1
TSI = TS/W ; TS = Tensile Stiffness (Жесткость при разрыве) ;
W = Масса кв.м
L&W TSO Tester
13
Диаграмма растяжение -усилие
Разрывная
прочность
удлинение
Жесткость при разрыве
14
15
Принцип ультразвукового измерения
Sender
Receiver
100 mm
f = Frequency 60 kHz
t = Time of flight
v = Velocity = 100 mm/t
v2 * C = TSI = Tensile Stiffness Index
16
TSI/TSO Свойства
TSO угол
MD
TSI-Max
TSI-MD
CD
TSI-CD
TSI
площадь
17
TSO угол – измерен по поперечному
профилю машины
19
Угол ТСО - тамбуры 809 и 822
TSO Angle 0,87
TSO Angle 0,92
TSO угол – мешочная бумага
15
10
5
0
-5
-10
0
400
800
1200
1600
2000
2400
2800
3200
3600
4000
-15
Изменение профиля угла ТСО при
изменении соотношения скоростей
напуск/сетка
4400
4800
5200
5600
6000
Основные факторы. Влияющие на угол
ТСО и ориентацию волокон:
Система короткой циркуляции
 Распределение давления в напорном ящике
 Конфигурация трубок в напорном ящике (особенно по краям)
 Условия поперечного потока (рециркуляция, боковые
регуляторы потока)
 Чистота
 Профиль губы (верха и низа)
 Распределение массы на сетке (угол подачи)
 Формующая активность

21
Влияние открытия щели на формование и
ориентацию
Влияние соотношения скоростей напуска/сетки
от <1 до >1
SensorLine JetScan
TSI-MD – Измерение прочности в машинном
направлении поперек машины
33
TSI-MD – крафтлайнер
KDM#1 - Reels 809 & 822 - Jet/Wire Ratio 0,87 and 0,92
TSI-MD 0,87
TSI-MD 0,92
18
16
14
TSI-MD
12
10
8
6
4
2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Position
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
Изменение TSI MD при изменении соотношения
скоростей напуск/сетка
30
31
TSI-MD – Вариации между 5 и 10 %
35
36
Профили влагосодержания в сукне,
измеренные с помощью SCANPRO
PressTuner
PressTuner - 4th Press
700
650
gsm H2O
600
Day 0
Day 1
Day 6
550
Day 11
Day 17
Day 24
500
450
400
1
51
101
151
201
251
301
351
401
451
501
Position
37
Профили водопроницаемости сукна,
измеренные с помощью SCANPRO
FeltPerm
FeltPerm - 4th Press
1150
1050
950
Day 0
Day 1
Day 6
750
Day 10
Day 16
Day 21
650
Day 25
550
450
511
496
466
481
436
451
406
421
391
361
376
331
346
316
286
301
256
271
226
241
211
181
196
151
166
121
136
106
76
91
46
61
16
31
350
1
ml/min
850
Position
38
Основные факторы, влияющие на TSI-MD:
Угол ТСО
 Натяжение между прессами
 Бомбировка прессового вала
 Состояние отсасывающих ящиков
 Обезвоживание в прессовой части
 Состояние сукна
 Давление в прессовом зазоре
 Размол

39
TSI-CD – Прочность в поперечном направлении,
измеренная поперек машины
40
TSI-CD – крафтлайнер
KDM#1 - Reels 809 & 822, Jet/Wire 0,87 & 0,92
TSI-CD 0,87
TSI-CD 0,92
7
6
5
TSI-CD
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Изменение TSI СD при изменении соотношения
скоростей напуск/сетка
Position
31
TSI-CD – Вариации между
10 и 20 %
42
Факторы, влияющие на TSI-CD:
Размол
Сушильная часть
Натяжение между сушильными цилиндрами в
машинном направлении
Натяжение в поперечном направлении
Разность скоростей напуска и сетки
(Rush/Drag ratio)
43
TSI-MD/CD – соотношение между TSI-MD и TSI-CD
44
Экспериментальные значения для TSI-MD/CD
соотношения:
 Бумага для копиров и принтеров
 Печатная бумага для рулонной печати
 Газетная бумага
 Картон для плоских слоев (прочность)
 Картон для плоских слоев (продавливание)
 Мешочная крафт (клупак)
 Мешочная крафт, стандартная
1,8 до 2,3
2,3 до 2,7
3,0 до 5,5
2,0 до 2,5
3,0 до 3,5
1,0 до 1,3
2,0 до 2,5
46
TSI-MD/CD - The relationship between
TSI-MD/CD and Rush/Drag Ratio
Jet/Wire Ratio vs. TSI-MD/CD Ratio Different Head Boxes
7
GAP FORMER
6.5
6
FOURDRINIER
TOP WIRE
5
4.5
4
3.5
3
2.5
1.045
1.04
1.035
1.03
1.025
1.02
1.015
1.01
1.005
1
0.995
0.99
0.985
0.98
0.975
0.97
0.965
0.96
2
0.955
TSI-MD/CD Ratio
5.5
Jet/Wire Ratio
47
2.4
90.0
2.35
85.0
2.3
80.0
2.25
75.0
2.2
TSI (MD/CD)
Mullen
CD Ring Crush
2.15
2.1
70.0
65.0
60.0
2.05
55.0
-45
-35
-25
Bottom Ply Rush/Drag ( Top Ply Rush/Drag = -30)
-15
-5
Mulle n & C D R ing C rus h
TSI MD /C D
Сравнение влияния соотношения скоростей
напуска и сетки на продавливание, RCT и TSIMD/CD отношение
TSI-Площадь
Измерение угла ТСО в машинном
направлении (50 м)
TSO angle measured in MD direction, 50 m, Offset Grade
TSO angle
TSO Min
TSO Max
Mean value adjustment
Linear Regression
2
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
TSO angle
-2
-4
-6
-8
-10
Position/250 mm
Scale is in m
52
Voith Linerboard machine Module Jet – TSO angle
profiles in MD direction 50 m (Front, Centre, and Back)
TSO vinkelvariationer över 50 m - Liner
TSO Fram
TSO Mitt
TSO Bak
3
2
191
181
171
161
151
141
131
121
111
101
91
81
71
61
51
41
31
21
11
0
1
TSO vinkel
1
-1
-2
-3
-4
Position (250 mm/position)
kkkkkkkkkkkkkkkkkkalle
54
Классические свойства бумаги, которые можно
предсказать с помощью параметров TSO/TSI
•
•
•
•
•
•
•
SCT, RCT, CCT, и CMT
Жесткость при разрыве (MODULUS OF ELASTICITY)
Жесткость при изгибе
Наклонные стопы
Скручивание/ коробление/перекручивание
гигрорасширение
продавливание
L&W TSO Tester
60
SCT-CD MEASURED VERSUS TSI-CD * GRAMMAGE
SCT-CDM
easuredvs. TSI-CD*BW
SCT-CD(
(T
kN
/m
Trend
e
s)tliner)
y=0.0018x+1.1915
2.50
2.00
SC
T- 1.50
CD
(k
N/
m
)
1.00
0.50
0.00
0.00
100.00
200.00
300.00
400.00
500.00
600.00
TSI-CD*BW(kN/m
)
L&W TSO Tester
63
RCT-CD MEASURED VERSUS TSI-CD * GRAMMAGE
TSI-CD * BW vs. RCT-CD (lbf/6") - Kraftliner
y = 0.4438x + 0.5597
Trend
CD RC (LBf/6")
200.0
180.0
160.0
RCT-CD (lbf/6")
140.0
120.0
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
300.0
350.0
400.0
450.0
500.0
TSI-CD * BW (lbf/6")
L&W TSO Tester
64
RCT-CD CALCULATED OVER SEVERAL GRADES
Calculated RCT (3rd estimate) using different Basis weights from the same Paper machine
350
Formula used for the calculation: (A x TSI-CD x BW + B) x BW + C
A = slope
B = intercept
C = adjustement factor
112 gsm
114 gsm
300
116 gsm
125 gsm
140 gsm
250
RCT N
180 gsm
190 gsm
200
200 gsm
150
100
3
3,5
4 TSI-CD kNm/g
4,5
5
L&W TSO Tester
5,5
65
COMPARISSION BETWEEN SCT-CD MEASURED
AND CALCULATED
SCT CALCULATED FROM TSI-CD x BW
SCT Meas. kN/m
SCT Calc. kN/m
TSI-CD * BW kN/m
7.5
2000
1800
7.3
1600
7.1
1000
6.7
800
600
6.5
400
6.3
200
55
53
51
49
47
45
43
41
39
37
35
33
31
29
27
25
23
21
19
17
15
13
11
9
7
5
0
3
6.1
1
SCT kN/m
1200
6.9
TSI-CD * BW (kN/m)
1400
Position
L&W TSO Tester
66
CCT VARIATIONS DURING ONE MONTH CORRUGATED MEDIUM
L&W TSO Tester
68
Результаты на комбинате
• Постоянное качество
продукции
• Улучшение качества
• Снижение расхода
волокна
• Повышение
эффективности
(обрывы/ возврат)
• Улучшение прочностных
свойств
• Снижение потребления
энергии
PAPER MACHINE
OPTIMIZATION TRIALS
RESULT IN BASIS
WEIGHT
REDUCTION AND
INCREASED
COMPRESSION
STRENGTH
Chris Gresham
Greif Bros. Corporation
Per-Olof P. Warendh
Lorentzen & Wettre USA, Inc.
Presented at TAPPI Engineering/PPQ Conference – September 1999
$600,000/year
Методология – на комбинате
Измерения
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Размол в баке для массы
Концентрация в напорном
ящике
Удержание первой ступени
Вертикальное открытие щели
Горизонтальное положение
щели
Размол
Extended Nip Pressure
Нагружение каландра
TSO баланс листа
TSIMD/CD отношение
Соотношение скоростей
напуска и сетки
Скорость машины
Давление в напорном ящике
Добавление крахмала
Масса кв.м
Обратный поток брака
Прочность + многое другое
Управление
•
•
•
•
•
Соотношение скоростей
напуска и сетки
Угол подачи
Концентрация в напорном
ящике
Размол
Другие возможности
Улучшения
достигаются за счет
систематического
анализа