BTFTM流浆箱稀释水控制技术

Marc F．Foulger杨 华

（1．GL&V美国公司，Dexper，NY，USA；2．川之江造纸机械（嘉兴）有限公司，浙江嘉兴，314033）

·流浆箱控制技术·

BTFTM流浆箱稀释水控制技术

Marc F．Foulger1杨 华2，*

（1．GL&V美国公司，Dexper，NY，USA；2．川之江造纸机械（嘉兴）有限公司，浙江嘉兴，314033）

BTFTM稀释水控制技术中的BTFTM中央布浆器取代了传统流浆箱的锥形进浆总管，BTFTM稀释水控制系统取代了传统流浆箱的唇板调节系统，以达到对纸幅的横幅定量控制。BTFTM稀释水控制系统可以对几乎任何类型的流浆箱进行改造；亦可作为一台全新的水力式流浆箱配套设备。BTFTM稀释水控制技术已应用在全球190多台纸机上，显著地改善了纸张横幅定量差，提高了纸张质量。

稀释水控制；中央布浆器；横幅曲线；水力式流浆箱

为满足客户的要求，纸厂需进一步改善纸张的质量，尽量减少纸张的横幅定量差，同时改善纤维分布的均匀性。传统的横幅定量控制是依靠流浆箱唇板调节系统来达到的，控制方法依靠机械束缚作用，使横幅定量控制的精确度受到限制，同时，由于某一点唇板的弯曲，造成在这一点上的浆料流量、流速及流向角改变，导致横幅纤维分布混乱，无法满足客户的要求。GL&V公司的BTFTM流浆箱稀释水控制技术，利用稀释水控制系统可以提供更好的横幅定量控制，使纸张横幅质量得到极大改善。本文对该技术进行了介绍，以供参考。

1 BTFTM的技术发展

BTFTM流浆箱稀释水控制技术，由德国的BTF公司在20世纪90年代初开发，该技术首先应用于欧洲的多台纸机上。GL&V公司于1999年购买了BTFTM流浆箱技术在北美的制造许可证，并于2005年收购了BTF公司。目前，BTFTM流浆箱稀释水控制技术在中国及日本的制造及销售由GL&V公司在亚洲的长期合作伙伴——川之江造纸机械株式会社和川之江造纸机械（嘉兴）有限公司负责。川之江造纸机械株式会社与GL&V公司的合作已超过20年，其在制浆造纸设备的设计、生产及销售方面拥有丰富的经验。

迄今为止，全球已安装了190多台BTFTM流浆箱，包括在亚洲的44台，其中25台在中国。这些业绩包括了完整全新的流浆箱，以及对已有流浆箱的升级改造。应用了BTFTM流浆箱稀释水控制技术的造纸机，横幅曲线控制及纸张质量都得到了极大改善。

2 BTFTM系统的结构及技术特点

BTFTM系统包括三个模块：BTFTM稀释水控制系统、BTFTM中央布浆器及BTFTM流浆箱。

2.1 BTFTM稀释水控制系统

BTFTM稀释水控制系统是BTFTM系统的主要组成部分。这个系统几乎可以对任何形式的流浆箱进行升级改造，或作为一台全新的、带高微湍流集管束和不必调节的平行上唇板的水力式流浆箱的附属配套设备。中央布浆器取代了传统的锥形进浆总管给流浆箱供浆，在纸机整个横幅方向保持浆料具有一致压力及流量，使生产出的纸张横幅定量更为均匀。图1为BTFTM稀释水控制系统示意图。

图1 BTFTM稀释水控制系统

BTFTM流浆箱稀释水控制技术目前已经获得了广泛应用，纸张种类从牛皮箱纸板到低定量卫生纸；浆料种类从废纸原料到商品木浆；纸机幅宽从0．8～9．8 m；纸机车速从15～1700 m/min。该技术包括提供全新的流浆箱，以及对10多个不同供应商的现有匀浆辊流浆箱或水力式流浆箱进行升级改造。

传统流浆箱的锥形进浆总管在生产时需要调整回流量，以获得流浆箱入口处的横向压力平衡分布，当浆料流量超出最佳设计范围时，压力分布平衡就会被破坏，而必须对此做出的调整动作，会给纸张质量带来负面影响。BTFTM技术引入中央布浆器的设计理念，弥补了这个缺陷，且不需要任何浆料回流。

图2所示为BTFTM中央布浆器。来自网前筛的浆料，经过一段转接管，从底部进入中央布浆器；然后通过一段带管束孔板，将在流送管道中形成的絮聚团打碎。随后浆料进入一个大的、带脉冲衰减气垫的稳流室，再分别进入输浆软管。这些输浆软管入口沿布浆器圆周等距连接，另一端与流浆箱的后墙连接。所有的软管都具有相同的长度，且入口的浆料来源相同，这样，保证了送到流浆箱的浆料在整个纸机横幅上具有相同的压力及相同的流量，且互不干扰。这是BTFTM设计不同于传统锥形进浆总管的关键点。稀释水分别加入连接在中央布浆器至流浆箱的各个输浆软管的入口处。

2.2 BTFTM流浆箱的技术特点

图3所示为BTFTM流浆箱。近年来，为提高运行性能及操作的灵活性，根据造纸厂的实际运行经验及在试验纸机上进行的试验，对中央布浆器、稀释水控制系统及流浆箱本身进行了改进，使这项技术得到了更进一步的发展。

图2 BTFTM中央布浆器

图3 BTFTM流浆箱

BTFTM流浆箱的技术特点为：

（1）BTFTM稀释水自动控制系统，配备带有执行器的阀门。执行器可由PLC控制，或与现有的DCS系统相连。执行器依靠来自干燥部扫描架的信号控制，与现有的扫描架系统兼容。

（2）BTFTM流浆箱配备有电抛光的、由圆变方的阶梯扩散的薄壁集管束及可更换的插件。集管束给浆料提供了可高精度控制的微湍流，这是流浆箱提供给纸张极好匀度的关键。集管束的设计，依据试验纸机多次详细的试验而确定。试验通过较宽的流量范围及原料配比条件，调整在集管束中的浆料流速，以达到最佳的集管束设计性能。

（3）BTFTM流浆箱喷嘴设计，提供了最佳的纸张匀度及比较宽的纵横向比控制范围，以达到对纸张强度性能的可控性。喷嘴区的长度、收缩角度及形状的设计，都是为了保持来自流浆箱集管束产生的微湍流，同时提供比较宽的纵横向比控制范围。BTFTM流浆箱的实际运行案例显示：TSI（抗张挺度指数）的纵横向比可以达到1．6∶1，或者更低。这一点，对于那些要求较高横向强度的纸种来说是一个主要的优势。

图4所示为BTFTM流浆箱组装车间。

图4 BTFTM流浆箱组装车间

3 采用BTFTM系统的应用案例

3.1 案例一

图5显示的是BTFTM稀释水控制系统在加拿大某造纸厂一台生产44．5 g/m2文化用纸的Escher Wyss流浆箱上的应用案例，图5（a）、图5（b）分别为稀释水控制系统开启前、后的结果。

在BTFTM稀释水控制系统准备启动时，先将所有的稀释水阀门置于50%开度。仅几秒钟后，这些阀门就开始响应来自干燥部扫描架的信号。在定量比较高的区域，阀门开度增大，以稀释这个区域的浆料。在较低定量的区域，阀门相应关小一点。大约2～3 min后，横幅曲线就得到了极大改善。图5的上半部显示的是横幅曲线；下半部是稀释水阀门的开度状态。从图5看出，在稀释水控制系统开启前（图5（a）），所有阀门都置于50%的开度，控制的2σ值是2．4 g/m2；在稀释水控制系统开启后（图5（b）），控制的2σ值是0．18 g/m2。

3.2 案例二

另一个相似的流浆箱改造案例，是在加拿大魁北克的Rolland Inc．St．Jerome造纸厂。BTFTM稀释水控制系统开启前，其75 g/m2书写纸的2σ值为2．8 g/m2；稀释水控制系统开启后，其2σ值降低至0．28～0．5 g/m2。峰值对峰值的降低是从3．8 g/m2到0．75 g/m2。改造后，由于横幅曲线及纤维定向排列的极大改善，显著降低了纸张起皱、起楞、卷曲等纸病，降低率达到95%。

3.3 案例三

除了改善横幅曲线，纤维定向排列及交织，稀释水自动调浓系统对来自干燥部定量信号的反响比唇板调节要快得多。这不仅改善了横幅定量，同时极大地缩短了纸种定量转换的时间。例如，美国一台生产文化用纸的纸机，抄宽4．6m，产能250 t/d，这台纸机每年更换产品定量300次。该纸机的流浆箱进行了BTFTM系统的改造。在流浆箱改造前，每次产品的定量转换，平均耗时30 min；流浆箱改造后，每次产品的定量转换，平均耗时降低至90 s（浆料制备部分所需的调整时间不包括在内）。由于流浆箱改造后，横幅曲线控制及纸张质量的改善如此显著，许多造纸厂立即决定在该厂的其他纸机上引入BTFTM技术。

图5 稀释水控制系统开启前、后的效果对比

4 结 语

BTFTM流浆箱技术，利用稀释水控制系统可以提供更好的横幅定量控制，使纸张横幅质量得到极大改善。该技术在中国和日本也已经有众多成功案例。

川之江造纸机械株式会社专业生产各种制浆造纸设备已经有超过70年的历史，20世纪90年代后期开始进入中国市场，在生活用纸领域，川之江造纸机械株式会社生产的BF型卫生纸机享誉海内外，至今在中国已经有超过100台的销售业绩，具有完善的销售及技术服务体系。川之江造纸机械株式会社通过继承GL&V在中国的BTFTM系统业务，希望能够以更优质的产品和细致周到的售后服务为广大用户的发展助一臂之力。CPP

（责任编辑：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；长期从事制浆造纸行业工作，40余年专长于造纸机的运行；主要负责流浆箱业务。

TS734+．2

A

0254﹣508X（2015）09﹣0074﹣03

2015﹣06﹣24（修改稿）

*通信作者：杨 华女士，E﹣mail：yanghua@kawanoe﹣jx．com。