海外胶合板厂设计初探

2020-11-30陈磊

国际木业 2020年5期

陈磊

摘要：以老挝某胶合板生产线设计为例，通过对胶合板生产线工艺设计、设计原则、项目特点等进行描述，为类似东南亚胶合板项目设计提供参考。

关键词：胶合板;工艺流程;主要参数

Abstract： Taking the design of a plywood production line in Laos as an example， the process description， process design， design principles and project characteristics of the plywood production line are described.

Keywords： Plywood;Process flow; Main parameters

近年来，老挝政府出台法律限制原木出口，大力发展木材精深加工产业生产胶合板。老挝是亚洲森林覆盖率最高的国家之一，森林约占国土面积的47%，达11万km2[1-3]。实施森林法后，不仅有效地保护了当地森林资源，而且还提高了产品的附加值。目前，一些有影响的集团已陆续投资老挝，建设木材精深加工厂。

1. 项目概况

项目业主单位在老挝种植了超过5 000 hm2原料桉树林，结合老挝当地政策及市场供需状况，依托原料优势，计划在老挝当地建立一个年产5万m3的胶合板厂项目，以便于获得投资效益。该项目的运作方式为EPC海外项目，由具有丰富海外总承包经验的某中国大型公司承担，主要生产线设备旋切机和干燥机采用芬兰设备，其余配套生产线设备在中国择优采购[4-8]。

2.主要工艺流程简述

该项目生产工艺流程图如图1所示[9-12]，项目原料采用7年生以下的平均直径在100～300 mm的桉树木段，桉树材质比较软，无需水煮处理。

2.1截断工段

堆场桉木由装载机运送到截断线，根据生产技术要求将原木锯成4 ft或者8 ft的规格木段。小于4 ft木段经木段踢木机踢到生产线侧面，符合要求的规格木段通过输送机送到木段缓冲线。缓冲线分为储存段、加速段和上料段，上料段带分根机构、溜槽和挡板，上料段的速度与旋切线上料段速度相匹配[13-17]。

2.2旋切工段

旋切工段由一条4 ft旋切线和一条8 ft旋切线组成[18]。木段经旋圆和旋切后最终旋切出符合工艺要求的单板带，经旋转式单板剪板机进行剪板后堆垛，选切线配置含水率检测装置，可按不同单板含水率分类堆垛。单板垛经叉车运送到干燥工段堆放待用。

2.3干燥工段

单板进料机实现自动上料，加热介质为饱和蒸汽。根据单板的厚度及初始含水率和最终含水率，调整干燥温度和干燥时间[19-20]。干燥后的单板手工堆放，人工分等出有缺陷的单板。需要拼接的干燥单板垛由叉车运送到拼接工段指定位置，整张干燥单板垛直接由叉车运送到涂胶机旁指定位置。

2.4拼接工段

8 ft×4 ft板：4 ft×4 ft单板进行斜磨和分等，单板进料方式为自动进料。需要拼接的单板在斜磨机处进行斜磨，然后由2张4ft×4ft单板在自动剪板拼接机上拼接成符合工艺要求的单板，拼接后单板尺寸为8 ft×4 ft，用于胶合板芯板中替代8 ft宽的单板[21]。

4 ft×8 ft板：4 ft不规格非整张的单板在芯板拼接机处进行拼接。单板的基准边先齐边，然后窄单板用热熔胶线和胶点拼接成连续的单板带，拼接后单板的尺寸为4 ft×8 ft。单板带按照要求的尺寸宽度进行剪切并自动堆垛。

2.5涂胶、组坯、预压及热压工段

整理好的整张单板经8 ft涂胶机的涂胶辊进行涂胶，涂好胶的单板与未涂胶的整张单板进行组坯，组坯后的单板垛在预压机前的地辊台上静置后运送至预压机进行预压。预压后的板坯垛经出料地辊台送至热压工段液压升降台上进行装板。整个热压机组由热压机半自动进板架、热压机、热压机出板架及液压系统组成。进板架装满板后，由进板架一次性将板坯送入热压机进行热压，同时将热压机里已经压制好的毛板推到出板架[22-24]。

2.6锯切工段

压制好的毛板在堆存区养生一段时间，使毛板内的胶进一步固化，并使毛板的含水率与大气的相对含水率趋于平衡，之后再送入锯切线进行板边再加工。板垛由叉车运送到下一工序。锯切工段的生产废料为锯末和废板边。锯末通过除尘系统收集（与砂光粉共用一套除尘系统），再经高压输送系统运送至蒸汽锅炉燃烧仓。

2.7 砂光工段

锯切后的胶合板在自动进板机、液压升降台的共同作用下逐张送入砂光线对其表面进行砂光处理，胶合板分两次砂光，可有效保证胶合板的质量。成品板垛由叉车运送到成品堆存区。砂光粉通过除尘系统收集（与锯末共用一套除尘系统）。

3.设计探讨

3.1项目建设构成

胶合板工程项目建设构成如表1所示。

3.2设计原则

3.2.1总体布置

满足該项目的生产工艺要求和使用功能要求下，建（构）筑物等设施采用集中、联合布置，节约用地，提高土地利用率，场地功能分区合理，人、车交通组织流线合理。堆场排水按照《IFC环境、健康与安全通用指南》要求，统一收集经沉淀后排放。同时在该项目建设地点空旷地带设置安全疏散区。

3.2.2建筑设计

该项目建设地点属热带、亚热带季风气候，年平均气温约26 ℃，年降水量1 250～3 750 mm，在满足生产工艺及安全使用需要的同时，建筑设计力求美观、环保、节能及坚固耐久，建筑形式采用半敞开的门式刚架轻型房屋钢结构。

3.2.3结构设计

该项目建设所在区域的地震峰值地面加速度为0.4～1.6 m/s2。考虑中国抗震规范要求，抗震设防烈度可按7度考虑，相应的设计基本地震加速度值为0.10 g。设计地震分组可按第一组考虑，特征周期值为0.35 s。基本风压0.50 kN/m2，（n=50年），地面粗糙度为B。建筑结构安全等级为二级;设计使用年限为50年。

3.2.4给排水设计

该项目给水水源为自备水源（深水井），供厂区生活用水、生产用水和消防水池补水。消防给水系统采用室内外合一的临时高压给水系统，消防用水由消防水池和高位消防水箱供给。生活污水排水采用污废合流排水系统，厂区生活污水经化粪池、隔油池作初步处理后排入厂区污水管道，汇集后进入一体化污水处理装置，处理后的污水就近排出厂区外。排水水质严格按照《IFC环境、健康与安全通用指南》。厂区内雨水排水采用雨水管道排水的方式，统一收集后排入厂区指定收集位置。

3.2.5热机设计

生产过程中产生的生产废料全部可以作为燃料转化为热能。该项目热源由蒸汽锅炉供给。建设1台8.4 MW（12 t/h）废木料蒸汽锅炉，额定热效率≥80%，额定工作压力1.6 MPa。

3.2.6供电设计

该项目总装机容量约2 000 kw，根据全厂用电负荷大小及分布情况，在胶合板生产车间配电室内设两台20/0.4 kV-1 000 kVA干式变压器。设一台柴油发电机组作为二级负荷应急电源，二级负荷采用双电源供电。220/380 V低压配电系统采用断路器保护，供电方式为放射式和树干式相结合。

3.3设计特点及难点

3.3.1截断线+缓冲线工艺布局

该项目原料为新采伐的桉树，可不需要蒸煮处理，直接由装载机把木段运送到截断线。在国内，一般会把截断线与旋切线分开设计，便于操作与管理。但该项目为了实现旋切前的连续化，采用截断线+木段缓冲线+旋切线的工艺布局，增加了设计的难度及设备衔接的准确性。

3.3.2单板分等

该项目旋切线可在线对单板进行含水率检测，按不同规格不同含水率进行堆垛，确保同一等级含水率单板进入干燥机，确保干燥质量，降低干燥机能源消耗。

3.3.3碎单板综合利用

旋切后的碎单板被输送到指定堆存区，由人工挑选出可利用的碎单板，由电动剪板机处理成拼板机所需单板，提高单板利用率，不可利用碎单板可作为锅炉的燃料。

3.3.4单板干燥系统

单板干燥质量的好坏是胶合板成品质量优劣的重要决定因素之一，该项目采用1台6层4 800 mm宽的干燥机，分为上4层和下2层，在高温高湿的状态下用于干燥不同规格的单板，干燥机前后各设置了含水率在线检测仪，对进出干燥机的单板进行含水率在线监控，确保干燥质量，可将干燥过程中单板的变形控制在最低。

3.3.5压机同步闭合技术

该项目热压工段采用多层压机同步闭合技术，改变了目前热压过程中不同层受力受热不均匀导致的板坯质量的差异;压机采用电子厚度控制技术，统一控制毛板厚度，确保压制后板坯厚度一致。

3.3.6环保设计采用国际标准

设计中高度重视环境保护、职业安全、工业卫生、节能与消防等方面的要求，并将各项措施落到实处，环保要求严格执行《IFC环境、健康与安全通用指南》。

4.结束语

该胶合板生产线还属于劳动密集型产业，该项目的顺利实施不仅能促进老挝农林业技术升级，同时还能创造大量就业机会。由于项目建设地缺乏相关的规范标准，故在设计中设计团队参照中国标准执行。结合当地的实际情况，在满足中国标准规范及工艺的前提下，项目团队尽可能的做到优化设计，适应清洁生产、绿色生产的理念;设计中充分考虑使用功能的要求，从总体布局、建筑结构、设备选择、综合利用等多方面尽量节省投资，最大限度地节约土地资源以及各种能源，使该项目效益达到最大化，力争使该项目成为老挝当地的标杆型木材深加工企业。

参考文献

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