Im Zellstoffaufbereitungsprozess der Papierindustrie enthalten Rohstoffe (wie Holzspäne und Altpapier) häufig Verunreinigungen wie Sand, Kies, Metall und Kunststoff. Werden diese Verunreinigungen nicht rechtzeitig entfernt, beschleunigen sie den Verschleiß nachfolgender Anlagen, beeinträchtigen die Papierqualität und können sogar Produktionsausfälle verursachen. Als wichtige Vorbehandlungsanlage hat der Schlackenabscheider eine zentrale Funktion:effiziente Trennung von schweren und leichten Verunreinigungen aus dem ZellstoffEs liefert sauberen Zellstoff für den nachfolgenden Aufschluss und dient als entscheidendes Bindeglied für den stabilen Betrieb der Papierproduktionslinie.

I. Grundlegendes Funktionsprinzip: Angetrieben durch „Dichteunterschiede und mechanische Trennung“

Die Trennlogik des Schlackenabscheiders basiert auf dem Dichteunterschied zwischen Verunreinigungen und Zellstoff und erreicht durch seine mechanische Struktur eine abgestufte Abtrennung der Verunreinigungen. Der technische Hauptprozess besteht aus zwei Schritten:

1. Abtrennung schwerer VerunreinigungenNachdem der Zellstoff durch den Einlaufstutzen in die Anlage gelangt ist, fließt er zunächst in die „Schwerverunreinigungsabscheidezone“. In dieser Zone verlangsamt sich der Durchfluss des Zellstoffs. Schwere Verunreinigungen wie Sand, Kies und Metallblöcke, die eine deutlich höhere Dichte als der Zellstoff aufweisen, setzen sich aufgrund der Schwerkraft schnell am Boden der Anlage ab. Sie werden dann regelmäßig über ein automatisches oder manuelles Schlackenablassventil abgeführt.
2. Abtrennung leichter VerunreinigungenDer von groben Verunreinigungen befreite Zellstoff gelangt in die „Abscheidezone für leichte Verunreinigungen“. Diese Zone ist üblicherweise mit einer rotierenden Siebtrommel oder einem Abstreifer ausgestattet. Leichte Verunreinigungen wie Kunststoffteile, Faserbündel und Staub, die eine geringere Dichte als der Zellstoff aufweisen, werden von der Siebtrommel aufgefangen oder vom Abstreifer abgestreift. Schließlich werden sie über den Auslauf für leichte Verunreinigungen gesammelt, während der gereinigte Zellstoff zum nächsten Prozessschritt weitergeleitet wird.

II. Wichtigste technische Parameter: Kernindikatoren, die die Trenneffizienz beeinflussen

Bei der Auswahl und Verwendung eines Schlackenabscheiders sollten folgende Parameter beachtet werden, um den Anforderungen der Produktionslinie gerecht zu werden:

• VerarbeitungskapazitätDie pro Zeiteinheit verarbeitbare Zellstoffmenge (üblicherweise in m³/h gemessen) muss der Produktionskapazität der Aufbereitungsanlage entsprechen, um Überlastung oder Kapazitätsverschwendung zu vermeiden.
• TrenneffizienzEin zentraler Indikator zur Messung der Reinigungswirkung. Die Abscheideeffizienz sollte für schwere Verunreinigungen (wie Metall und Sand) in der Regel ≥ 98 % und für leichte Verunreinigungen (wie Kunststoff und grobe Fasern) ≥ 90 % betragen. Eine unzureichende Effizienz beeinträchtigt direkt den Weißgrad und die Festigkeit des Papiers.
• SiebtrommelöffnungDie Trenngenauigkeit für leichte Verunreinigungen wird bestimmt und je nach Rohmaterial angepasst (z. B. wird für die Altpapieraufbereitung üblicherweise eine Öffnung von 0,5–1,5 mm verwendet, die für die Holzschliffaufbereitung entsprechend vergrößert werden kann). Eine zu kleine Öffnung neigt zu Verstopfungen, während eine zu große Öffnung zum Durchtritt leichter Verunreinigungen führt.
• BetriebsdruckDer Fließdruck des Zellstoffs im Inneren der Anlage (üblicherweise 0,1–0,3 MPa). Zu hoher Druck kann zu Verschleiß führen, während zu niedriger Druck die Trenngeschwindigkeit beeinträchtigt. Eine präzise Steuerung über das Zufuhrventil ist daher erforderlich.

III. Gängige Typen: Klassifizierung nach Struktur und Anwendung

Aufgrund der Unterschiede bei den Rohstoffen für die Papierherstellung (Holzzellstoff, Altpapierzellstoff) und den Arten der Verunreinigungen werden Schlackenabscheider hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt:

• Schwerverunreinigungsabscheider (Desander)Der Fokus liegt auf der Entfernung grober Verunreinigungen. Der gängige „Vertikaldesander“ zeichnet sich durch seine kompakte Bauweise und seinen geringen Platzbedarf aus und eignet sich daher für kleine und mittlere Produktionslinien; der „Horizontaldesander“ hingegen verfügt über eine höhere Verarbeitungskapazität und eine starke Verstopfungsresistenz und wird hauptsächlich in großtechnischen Altpapieraufbereitungsanlagen eingesetzt.
• Leichtverunreinigungsabscheider (Schlackeabscheider)Besonderes Augenmerk liegt auf der Entfernung leichter Verunreinigungen. Ein typisches Beispiel ist der Drucksieb-Schlackeabscheider, der die Trennung mittels einer rotierenden Siebtrommel und Druckdifferenz erreicht und sowohl Sieb- als auch Schlackeabscheidefunktionen erfüllt. Er findet breite Anwendung im Zellstoffherstellungsprozess von sauberen Rohstoffen wie Holz- und Bambuszellstoff. Daneben gibt es den Zentrifugal-Schlackeabscheider, der leichte Verunreinigungen durch Zentrifugalkraft abtrennt und sich für die Aufbereitung von hochkonzentriertem Zellstoff (Konzentration ≥ 3 %) eignet.

IV. Tägliche Wartung: Der Schlüssel zur Verlängerung der Lebensdauer der Geräte und zur Sicherstellung ihrer Effizienz

Der stabile Betrieb des Schlackenabscheiders erfordert regelmäßige Wartung. Zu den wichtigsten Wartungspunkten gehören:

1. Regelmäßige Reinigung der SiebtrommelPrüfen Sie nach dem täglichen Abschalten, ob die Siebtrommel verstopft ist. Falls die Öffnungen durch Fasern oder Verunreinigungen verstopft sind, spülen Sie diese mit einem Hochdruckreiniger oder einem Spezialwerkzeug ab, um die Trennleistung des nächsten Betriebs nicht zu beeinträchtigen.
2. Überprüfung der Dichtheit von SchlackenablassventilenUndichtigkeiten an den Ablassventilen für schwere und leichte Verunreinigungen führen zu Zellstoffverlusten und beeinträchtigen die Trennleistung. Daher ist es notwendig, den Verschleiß der Ventilsitze wöchentlich zu überprüfen und Dichtungen oder beschädigte Ventile umgehend auszutauschen.
3. Schmierung wichtiger Bauteile: Geben Sie monatlich ein spezielles Schmieröl auf die beweglichen Teile der Anlage, wie z. B. die rotierende Welle und die Lager, um Bauteilschäden durch Trockenreibung zu vermeiden und die Lebensdauer zu verlängern.
4. Überwachung der BetriebsparameterDas Steuerungssystem überwacht in Echtzeit Parameter wie Verarbeitungskapazität, Druck und Stromstärke. Bei Auftreten von Abweichungen (z. B. plötzlicher Druckanstieg oder zu hohe Stromstärke) muss die Maschine sofort zur Überprüfung angehalten werden, um Schäden durch Überlastung zu vermeiden.

V. Branchenentwicklungstrends: Aufwertung hin zu „Hoher Effizienz und Intelligenz“

Angesichts der steigenden Anforderungen an Umweltschutz und Effizienz in der Papierindustrie entwickeln sich Schlackenabscheider in zwei Hauptrichtungen:

• Hohe EffizienzDurch die Optimierung des Strömungskanaldesigns (z. B. durch die Verwendung einer „Zweizonen-Umlenkstruktur“) und die Verbesserung des Siebtrommelmaterials (z. B. verschleißfester Edelstahl und hochmolekulare Verbundwerkstoffe) wird die Trenneffizienz weiter verbessert und der Trübeverlust reduziert (Reduzierung der Verlustrate von 3 % auf unter 1 %).
• IntelligenzDurch die Integration von Sensoren und einer SPS-Steuerung wird die automatische Überwachung, intelligente Anpassung und frühzeitige Fehlererkennung realisiert. Beispielsweise wird der Verunreinigungsgehalt im Zellstoff in Echtzeit mittels eines Konzentrationssensors überwacht und der Zufuhrdruck sowie die Schlackenabfuhrfrequenz automatisch angepasst. Bei Anlagenblockaden oder Komponentenausfällen alarmiert das System umgehend und gibt Wartungsvorschläge aus. Dadurch werden manuelle Eingriffe reduziert und der Automatisierungsgrad der Produktionslinie erhöht.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Schlackenabscheider zwar nicht die wichtigste Komponente der Papierproduktionslinie darstellt, aber dennoch die Grundlage für die Stabilität nachfolgender Prozesse und die Verbesserung der Papierqualität bildet. Die richtige Auswahl des Anlagentyps, die Kontrolle der Parameter und die ordnungsgemäße Wartung können die Produktionskosten effektiv senken, Anlagenausfälle reduzieren und somit einen wesentlichen Beitrag zur effizienten Produktion in Papierunternehmen leisten.