我国造纸工业装备现状及发展趋势.doc

我国造纸工业装备现状及发展趋势1、 造纸工业装备分析 随着造纸工业的快速发展及国家对造纸工业技术装备引进和技术改造投资的重视，造纸工业装备企业的规模、技术进步、产品水平、制造能力等都产生了明显的变化，较大程度地缩小了与国际先进造纸装备之间的差距，其中部分适合我国国情的非木纤维制浆技术已具有国际先进水平，国产中等规模浆纸成套生产线的市场占有率明显提高，已初步显示了与国际跨国公司竞争中的比较优势。 1.1 我国造纸工业装备在国际竞争中的优势 (1)造纸工业装备行业中，企业经济类型结构和机制在“十五”期间产生了明显的变化。行业中的领先企业，从原有50%是国有大中型企业，已转变为95%以上是合资企业、多元投资的股份制企业和民营股份制企业，原有国有企业的比重大幅度下降。体制和机制的变化明显增强了企业的活力和适应市场的能力，加速了企业的产品结构调整和综合竞争力的提升，也为造纸工业装备行业的持续发展打下了重要的基础。 (2)“十五”期间，行业中的领先企业已基本完成了技术引进和技术改造，形成较完整的设计制造能力。行业中的领先企业通过国债技改和自筹资金进行技术改造，其装备水平和制造能力明显提高。关键零部件加工专用机床已可满足高精度加工的要求。 制浆设备类企业已形成45家机械产值可达1亿元以上的企业；造纸设备类企业已形成56家机械产值可达2亿3亿元以上的企业。(3)行业中领先企业的主导产品在国内造纸工业装备市场中占有率迅速提高，尤其是在大型制浆造纸设备中，国产设备替代进口设备的比例正逐步扩大。 在制浆系统设备中，利用草类原料化学制浆或半化学制浆的10万t/a生产线上的国产横管式连续蒸煮和碱回收设备，日产400t的废箱纸板制浆生产线中的国产鼓式碎浆机、热分散器、脱墨装置等关键设备的市场占有率达80%以上。除此之外，近年来在黑液提取、筛选净化、白水回收和纸浆浓缩、打浆等工艺过程中，国产鼓式真空洗浆机、双辊挤浆机、压力筛、大规格双盘磨、多圆盘过滤机等关键单机设备的市场占有率也大幅度提高，已配套于年产20万30万t的浆纸生产线中。在国产纸机设备中：中外合资企业设计制造的抄宽4.5m、速度1200mmin，年产量达8万12万t的新闻纸机、文化纸机；规模较大的企业设计制造的抄宽5.5m，速度600mmin的年产量达20万t的牛皮箱纸板纸机；抄宽4.4m，速度500mmin的年产量10万t的高强瓦楞纸纸机，这些国产纸机的市场占有率几乎达90，已逐步替代了国外进口设备。 流浆箱、软压光、靴式压榨、上成形器、涂布头等关键设备由国外专业公司配套，其余关键部件全部国产化的抄宽为4.85.65m，速度600900mmin的年产量30万t的涂布白纸板机也已进入市场。在抄宽6m，速度10001200mmin的纸机成套设备中，国产化烘缸、导辊；压辊、真空辊、机架等已开始与国外一流跨国公司合作生产，设备制造水平和产品质量得到了国内大型造纸企业的认同，显示了国产设备设计制造水平与国际先进水平的差距正在逐步缩小。 专业设计研究院和企业联合开发的流浆箱、软压光、机内涂布设备、气垫干燥烘干、可控中高辊、上浆系统等新型设备在产量5万15万ta的多品种中小型纸机上已得到推广，市场占有率日趋扩大。显示了产学研联合开发产品的潜力。 (4)行业中的领先企业已逐步重视在整机配套中与国内外有业绩的电气传动、自动化、计算机控制、环保等专业公司以及轴承、电机、润滑等产品的配套公司间的技术交流和合作，也开始与国内的冶金、机械、化工、电子仪表、计算机等行业的企业进行工艺协作，以解决行业自身缺乏的特殊加工件、特殊原材料和零配件的问题。 1.2 我国造纸工业装备发展的制约因素 虽然国内造纸工业装备在“十五”期间产生了一些根本性的转变，但是在未来五年中，造纸工业装备行业要与造纸工业同步发展，进一步向质量型、效益型转变，向造纸行业提供低投入高产出，节能、降耗、少污染的先进装备，参与国内国际两个市场的竞争，依然受诸多因素的制约： (1)难以吸引大量的资金投入 造纸工业装备行业是传统行业，需要大力改造行业的现代化装备水平。随着国家信贷政策的宏观调整，企业靠自身创效积累资金和向社会融资的比例会加大，难度也更大。 (2)难以获得高新技术 目前造纸工业装备企业对国外新技术的吸收、消化主要偏重按图制造，以产品实物推向市场。加入WTO后，由于国外公司加强了对知识产权的保护，国内企业要采取以往的形式进一步获得高质量、高效益、高效率、节能、降耗、减少污染等的制浆造纸高新技术难度极大，因此，国内企业必须重视自主开发能力。 (3)难以拥有高层次的专业技术人才制浆造纸机械高新技术的专业知识涉及面较广，许多知识和经验需要与时俱进，需要一批具有新的知识结构和创新能力的高级人才，否则就不能实现真正的制浆造纸装备技术上的突破。这光靠企业自己的力量很难在短时期内拥有能攻克高新技术的高级人才，而且也会面临来自国际跨国公司在中国的人才争夺。 (4)难以营造有序竞争的市场环境 造纸工业装备行业在“十五”期间形成了一批制浆造纸装备类的领先企业。但行业中大多数企业仍然产品雷同，习惯通过传统的方式获得技术和以过低的成本进入市场，在竞争中脱离产品质量、技术水平、优质服务等而无原则地压低价格，导致整个造纸工业装备行业的利润畸形下降，严重损害了制浆造纸装备类企业的自身发展和自有资金的积累。 (5)与国外跨国公司的产品竞争和人才争夺国外一些著名跨国公司和一些专业公司根据其全球化的战略，把有巨大潜力的中国纸业市场作为目标市场，不仅要保持其在大型、高速、自动化制浆造纸生产线中的垄断地位，还发挥其资金和技术优势，相继在中国成立合资公司和技术中心，寻求制造合作伙伴，利用国内人才优势和成本优势，调整价格政策来争夺国产设备市场占有率较大的中等规模企业的市场。以高昂价格销售国内市场空缺的关键设备部件，对国产设备能替代的关键部件和通用部件则以接近价格销售。造纸工业装备企业在国内市场国际化的环境下，必将面临挑战。 2 我国制浆造纸工业主要装备与国际先进水平的差距及发展趋势(1)备料设备 削片机和木片筛 由于国内造纸原料的多样化，致使备料设备中木材削片机和木片筛选设备发展不快，目前木材盘式削片机的直径为3350mm，竹材盘式削片机的直径为1670mm。随着林纸一体化和APMP、CTMP高得率制浆技术的发展，国内削片机和木片筛的规格有待向大型化发展，并提高自控水平；国外已发展了高效率切片和可按木片厚度分级的鼓式削片机和盘式木片筛，并重视备料系统的清洁生产。 湿法备料 国内草类纤维的备料装备比较齐全，主要用于连续蒸煮，能力300m3/h。目前木片的备料装备(鼓式水洗)规格能力不大，国内纸厂2000m3木片仓均从国外引进。 (2)蒸煮设备系统 以适应草类原料为主的150td的横管式连续蒸煮系统设备和自动控制系统已全部实现国产化，其浆料得率和运行效率已达到国际先进水平，目前正在开发250300td的蒸煮设备。 适应木材纤维的立式连续蒸煮技术目前在国内尚属空白。其关键技术和设备：升温蒸煮和自控技术，高压缩比喂料器。国内纸厂已引进22万ta的设备系统。另外，RDH节能间歇蒸煮设备，适应于木浆和竹浆等原料，投资比连续蒸煮设备系统少，特别适合老厂的技术改造。 该项技术目前国内尚属空白，其关键技术和设备：蒸煮锅置换蒸煮技术和冷喷放技术和设备。(3)高得率制浆设备高得率制浆设备目前在国内尚属空白。国外该项技术成熟，其关键设备：同向双螺杆搓浆机，双螺杆搓浆转子的结构和耐热耐磨材质。 (4)APMP和BCTMP制浆设备APMP和BCTMP制浆设备制造目前在国内尚属空白，现正在研发小规模的设备系统。国内已引进75250td的APMP制浆设备。国外该类设备的发展已有十几年历史，技术成熟，能提供10万ta以上生产线的成套设备。其关键技术和设备：高压缩比喂料器和大直径常压高浓盘磨机以及全程的高浓漂白。 (5)黑液提取设备高效率黑液提取设备国内发展较快，其品种、规格和制造能力已接近国际先进水平。其关键技术和设备为中浓大型鼓式真空洗浆机(带波纹滤板、平面阀)，最大面积已达100m2。双辊挤浆机是国内企业重点发展的产品。目前国产设备能力100td。在国外，鼓式真空洗浆机最大面积达110m2以上，提取率、制造精度和自控程度都较高，但价格昂贵。双辊挤浆机挤出浓度可达30，能力300td。为了追求更高运行效率和低成本运行，国外已发展鼓式置换洗浆机(DD洗浆机)并已投人应用，可在1台洗浆机上完成四段洗涤，国内已有引进。 (6)筛选净化设备国内用于封闭筛选具有波纹筛鼓的压力筛和棒式波形筛鼓的低脉冲压力筛已形成系列，接近国际先进水平。但在精度和使用寿命上还有一定差距。国外同类设备的使用寿命要比国内高1倍，材质热处理好。 (7)漂白设备目前国内大多数企业仍然采用三段低浓漂白，耗水量大，耗电高，污染严重。其发展方向是ECF和/CF漂白；废纸制浆的中浓漂白系统已投入运行，能力25150t/d，漂白浓度812%。是与国外差距最大的制浆工艺设备；ECF和TCF多效连续漂白设备中，中浓泵和中浓混合器的制造在国内是空白。过氧化氢漂白系统目前已在机浆、化浆、化机浆和废纸浆上得到应用，最大产量为50t/d。但是其制备系统仍然依靠进口。在国外，漂白系统多采用氧漂、二氧化氯及过氧化氢漂白组合，而漂白全程都采用中高浓(8)碱回收设备在国内，木浆碱回收处理设备已技术成熟，处理能力1200t/d的设备已投入运行。草浆碱回收处理设备能力已达280t/d，但回收率低，水污染严重。碱回收的关键设备蒸发器已采用高效板式或板管式组合的多效蒸发器，苛化过程已应用预挂白泥过滤机(ECO)，正在开发CD过滤机。臭气收集燃烧技术和设备目前国内尚属空白。国外的碱回收设备处理能力大，回收黑液浓度高，过程自动化控制程度高，已采用新型喷射式碱回收炉、板式和管式降膜蒸发器、白液和白泥过滤器、臭气收集燃烧的技术和设备。(9)白水回收和纸浆浓缩设备白水回收和纸浆浓缩设备发展较快，高效的多圆盘过滤机已形成系列。回收率达9095，完全替代了圆网浓缩机，已接近国际先进水平。 (10)废纸制浆及废纸脱墨设备在国内，400t/d的废箱纸板及250t/d旧报纸、旧杂志纸处理系统的成套设备已投入运行，其中关键设备鼓式碎浆机、立式碎浆机、高温高浓盘式热分散机及浮选脱墨槽已全部国产化，接近国际先进水平，但需要向大规格发展。国产办公废纸处理生产线的成套设备与进口设备仍有一定差距，其中高浓过氧化氢漂白仍是空白。在国外，废纸处理和废纸脱墨成套设备的单机生产能力大，吨浆能耗低，吨浆运行成本低。关键设备已由盘式热分散机发展为更加高效节能的锥盘式热分散机。 (11)打浆设备在国内，国产双盘磨浆机已形成系列，规格齐全，市场占有率大，但应用于APMP、BCTMP的高浓盘磨机目前仍是空白。在国外，广泛采用节能高效的中、高浓打浆，单机产能大，使用寿命长，自控程度高，并已发展成大直径锥形磨浆机，实现了疏解和磨浆的组合，打浆质量更好。(12)造纸机流送系统 长期以来，国内造纸机流送系统受设计概念、设备性能和制造质量的限制，浆料均整和降低脉冲效果差。国产流送系统设备主要应用于中、低速纸机，较高车速纸机的流送系统仍以引进为主。目前纸机流送系统配置的M系列筛、TC-133系列除渣器和ENSO-VAE系列脱气器等已经开始投入市场，应用在中小规模生产线上基本达到要求，但市场占有率不高。随着纸机车速的进一步提高和夹网成形器的应用，与国外的差距将更大。国外纸机流送系统发展较快，除上述除渣、筛选、除气的关键设备性能较好，制造精度高，自控程度高外，已广泛应用稀释水上浆系统，并配DCS、QCS控制系统(国内该系统全部由国外配套)。国外最新开发了压力混合器，用于浆料与浓白水的充分混合，除气装置采用特殊泵来除气。整个系统进一步向提高上网浆浓、减少白水回流量、缩短流程、提高除气效率及降低单产消耗方向发展。 (13)造纸机目前，国产造纸机基本上能满足国内大部分纸厂的需求，可生产15万t/a的箱纸板纸机，10万ta的涂布白纸板纸机，5万ta的文化纸机和新闻纸机，纸机产能有很大提高，国内市场占有率较高。国内已有幅宽5.5m、车速700mmin的纸机在正常运行。但从技术性能和运行效率上看，国产纸机单机能耗高，运行效率普遍不高，调试周期长，运行可靠性差。所产纸张主要质量指标与国外同类产品相比仍有明显差距。其中对纸张主要质量指标起重要作用的关键技术和设备有：带稀释水的高速水力型流浆箱、高浓双层流浆箱、高速夹网成形器、带可控中高辊的复合压榨、靴形压榨、纸幅稳定器、软压光(超级软压光)、机内高速涂布设备等全部从国外引进。 不带稀释水的水力型流浆箱、上网成形器、机内计量涂布、真空抽吸烘缸、自动换辊的圆筒卷纸机、全自动复卷机已相继在各类新纸机和旧纸机改造中运行，但制造质量不稳定，运行可靠性差，自控水平有限。与国外同类产品相比依然存在一定差距。目前尚未有国产车速1000mmin以上的纸机投入市场。虽然配有高浓流浆箱、双网成形和气垫高效干燥的大型浆板机及高速夹网薄页纸机国内需求量在增加，但目前仍全部从国外引进。纸机的自动控制受在线测量传感器的质量和测量精度的约束，在高速纸机中自动控制仍然是一个瓶颈问题。另外，高速纸机中的高效脱水元件、高线压聚酯辊、无绳引纸装置，弧形辊、蒸汽接头装置、轴承、电机、减速器等配套元件依然由国外专业公司配套。国外对于高速纸机的设计概念已有较大突破，已不仅仅是应用机械设计和制造技术等的专业知识，而是将流体力学等科学理论和试验纸机的实践成果以最现代化设计手段应用到造纸机的关键技术和装备的发展中。国外纸机幅宽已达10m，新闻纸机的最高车速达2200m/min，瓦楞原纸类造纸机最高车速达1500mmin，高级挂面纸板机车速达1300mmin，产能都在1000td以上。新开发的在线机内涂布和在线超级压光已经在车速1200mmin以上的纸机上正常运行。大型、高速、宽幅、自动化造纸机成为当今世界上造纸机的发展主流。制浆造纸工业装备总的趋势是：用新技术、新工艺向节能、降耗和少污染、无污染方向发展。制浆设备向单机产能大、体积小、效率高、自动控制程度高的方向发展。造纸装备向大型、高速宽幅、自动化控制方向发展。3 对我国制浆造纸装备行业发展方向的思考 造纸工业装备是造纸工业保持高速发展的支柱之一。“十一五”期间随着造纸工业经济增长方式向质量型、效益型转变，造纸工业装备必须确立相应的发展思路，与造纸工业协调同步发展。针对目前国内制浆造纸装备的现状和与国际先进水平的差距，要进一步发挥现有的制造优势和一定的技术优势，需要结合我国原料多样化，市场需求多样化的状况来优化产品结构。以实用、高效的全国产化制浆造纸装备和优质服务以及行业间的专业化分工合作，满足年产10万30万t各种原料制浆生产线市场和车速达1000mmin、抄宽达8m的各类纸机的市场需求。 利用国内高需求市场的空间，加强与国际先进制浆造纸机械公司的技术合作和交流，尤其是合作生产。充分发挥我国造纸工业装备的区域优势、成本优势、技术和人才的比较优势，在30万ta以上的现代化制浆生产线和车速1000m/min以上、抄宽8m以上的先进造纸机生产线中，从配套生产通用零部件起步，逐步扩大国产化装备的比例，获得制造加工的经验和技术。在制造加工上缩小与国际先进水平的差距。 引进国外高级专业人才和选派国内优秀专业人才到国外的学校和科研机构学习工作；通过制浆造纸机械行业间的国际人才交流和学术交流、国内行业间或跨行业间产学研的技术合作、投入一定资金研制开发高新技术来填补国内制浆造纸高新技术的空白。在技术上缩小与国际先进水平的差距。 (1)优先发展制浆设备制浆技术和装备是制浆造纸生产中关系到到节约能源，降低生产消耗，减少污染最重要的问题，制浆设备的技术含量相对比较少，单机设备多。对在筛选、净化、浓缩、黑液提取、打浆等制浆工艺过程中已接近国际先进水平的设备，主要应该扩大规格，提高产能和制造加工精度，以及解决特殊材质的问题。 有条件获自主知识产权的技术装备：草浆连续蒸煮设备；适应各种非木纤维的高得率制浆设备。 制浆技术方面需重点发展的技术装备有：中、高浓漂白设备；草浆碱回收设备；高得率制浆设备；APMP、GTMP高浓盘盘磨；RDH置换蒸煮。需提高单机产能和质量的设备；鼓式真空洗浆机；双辊挤浆机；DD型洗浆机；压力筛；多圆盘过滤机；白液过滤机；大型盘式碎浆机；鼓式碎浆机；盘式热分散机；中浓除渣器。 (2)同步发展造纸机械设备造纸机械设备是造纸企业满足市场需求和实现效益的最主要装备。先进的造纸机械要有较高的劳动生产率，稳定的产品质量，可控制的成本消耗。造纸机械设备与国际先进水平的差距仍然较大，“十一五”期间，造纸机械设备的重点发展产品主要针对影响纸张主要质量性能及关系整机运行效率和节能降耗而设计制造的关键设备。开发实用技术，解决车速850m/min，抄宽6m造纸机中全国产化有差距的关键设备：上浆系统设备；水力流浆箱；高浓流浆箱（浆板机）；上网成形器，双网成形（浆板）；带可控中高辊的复合压榨；靴形压榨；无绳引纸装备；气垫干燥（浆板机）；机内涂布；软压光；超级压光；高速复卷机；同步切纸机。跟踪国外先进设计制造水平，研制开发1000m/min以上与国际先进水平有较大差距的关键技术和设备；流送系统；稀释型流浆箱；双层或多层流浆箱；夹网成形