Рациональная переработка низкосортного сырья

РАЦИОНАЛЬНАЯ ПЕРЕРАБОТКА НИЗКОСОРТНОГО СЫРЬЯ

И.В. ГНАТОВСКАЯ, асп. МГУЛа

В настоящее время многие лесообрабатывающие предприятия уделяют недостаточно внимания низкосортной древесине (в частности - технологической). Древесина не сортируется по породам, диаметрам, и вся предназначается для производства технологической щепы. Кроме того, учитывая ежегодное снижение объёма вывозки древесины, предприятия нерационально используют технологическое сырьё, перерабатывая его только на щепу.

Поэтому, важной задачей сейчас является вопрос о максимальном использовании низкосортной древесины. Для этого необходимо тщательно изучить размерно-качественные характеристики сырья, что позволит разработать оптимальный технологический процесс для получения пиломатериалов и щепы.

Большое значение имеет также глубокая сортировка технологического сырья. На многих предприятиях древесина сортируется только по длинам. Нет сортировки по диаметрам и породам. Главным пороком при определении назначения сортиментов является гниль. На предприятиях отсутствует сортировка по размерам гнили на торце бревна в долях диаметра. Всё это отрицательно сказывается на объёме выпуска готовой продукции. Хотя есть способы получения из технологического сырья не только щепы, но и пиломатериалов.

Для определения рациональности переработки технологической древесины было проведено исследование размерно-качественного состава технологического сырья по методу выборочной статистической совокупности в Щёлковском учебно-опытном лесхозе.

Технологическое сырьё для различных производств, заготавливается из низкосортной древесины, в большинстве случаев из любых хвойных и лиственных пород и предназначается для производства технологической щепы, тарных лесоматериалов, древесных плит и продуктов гидролиза (кроме ксилита) ГОСТ 17462-84. Пересчёт сырья осуществлялся по-

сле раскряжёвки непосредственно в штабелях. Исследование по группам диаметров, ГОСТ 9463-88 и ГОСТ 9462-88, показало, что в данном объёме выборки имеются средние лесоматериалы (толщиной от 14-24 см включительно) в размере 60,8 % и крупные лесоматериалы (толщиной от 26 см и более) в размере 39,2%. Средний диаметр технологического сырья, по данному объёму выборки, равен 25,2 см. На рис.1 показана гистограмма распределения объёма выборки технологического сырья по диаметрам.

Около 10 % технологической древесины, ГОСТ 9463-88 и ГОСТ 9462-88, можно отнести к пиловочнику 2 и 3 сорта. Это обосновывается параметрами преобладающих пороков, которые можно отнести и к технологической древесине и к пиловочнику.

Вся исследуемая технологическая древесина поражена внутренней гнилью. Около 24 % сырья имеет здоровую зону древесины не превышающую 2-6 см. Из такой древесины трудно получить пилопродук-цию, которая бы соответствовала требованиям ГОСТ 2695-83, ГОСТ 24454-80.

Зачастую на предприятиях весь объём технологической древесины предназначается для производства технологической щепы. В Щёлковском учебно-опытном лесхозе технологический процесс по производству щепы проходит в специально оборудованном цехе. Прежде чем сырьё попадёт в руби-тельную машину, его необходимо расколоть и удалить гниль. Это требует дополнительных материальных затрат, которых можно избежать путём распиловки в общих технологических потоках.

Одним из перспективных направлений в развитии лесообрабатывающего производства в условиях лесозаготовительных предприятий является создание комбинированных цехов, отличительной особенностей которых является возможность обработки в них круглых лесоматериалов различного назначения в общих технологических потоках.

К

3

8

&

0)

у

5

§

30 Т 25

20

15

10

—I---------1

16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42

диаметр,см

Лесоматериалы средние О Лесоматериалы крупные

Рис. 1. Гистограмма распределения объёма выборки технологической древесины по диаметрам

Создание комбинированных цехов обуславливается необходимостью повышать загрузку оборудования в цехах, которая может существенно снижаться вследствие колебания объёма лесозаготовок, неравномерности объёмного выхода определённых видов сортиментов от раскряжёвочных установок вследствие изменений таксационных характеристик разрабатываемых лесосек, изменчивости параметров сырья, поступающего в цех на обработку, и т.п. [2].

Как правило, лесопильные цехи оборудованы рубительными машинами. Поэтому технологическую щепу, из низкосортной древесины, можно получать в лесопильном цехе. Предварительно гниль, находящуюся в технологическом сырье, можно выпиливать на головном станке, на котором происходит распиловка на пиломатериалы. Поэтому сократятся материальные и эксплуатационные затраты на колуны и рубительную машину в цехе по производству технологической щепы и, как следствие, отпадёт надобность в его содержании. На рис. 2 показан возможный вариант технологического процесса комбинированного цеха.

Теоретически невозможно разобрать лесообрабатывающий процесс, обеспечивающий полную загрузку станков, особенно при малых интенсивностях потоков. Поэтому повышения загрузки станков можно достичь за счёт их универсальности и возможности обра-

ботки различных видов древесного сырья на необходимую продукцию. При этом функции универсального станка может выполнять любой станок технологического потока (чаще головной), который обрабатывает несколько видов сортиментов. К ним можно отнести шпалорезные, ленточнопильные, окорочные станки, рубильные машины и т.д. [2].

Несмотря на большую степень технологического сырья, поражённого гнилью, имеется в значительном объёме древесина (76 %), которую можно использовать для выработки пилопродукции.

Для получения рационального объёма пиломатериалов из технологического сырья необходимо выбрать такую схему раскроя, которая бы позволяла учитывать особенности древесного сырья.

Достичь этого возможно только с помощью индивидуальной распиловки, которая позволяет комбинировать способы раскроя сырья. В результате чего можно снизить уровень отходов и добиться максимального выхода готовой продукции.

По данным ЦНИИМЭ и ЦНИИМОД, по распиловке хвойного и лиственного низкокачественного сырья с гнилью на пиломатериалы и заготовки, отмечается выгодность раскроя сырья по сегментному способу [3].

Кроме того, наибольший выход пиломатериалов получается при распиловке на ленточнопильном станке.

Рис.2. Технологическая схема лесопильного цеха с переработкой отходов лесопиления на технологическую щепу: 1 - подающий транспортёр; 2 - лесотранспортёр для отходов;

3 - скиповый погрузчик; 4 - лесопильная рама (круглопильный станок, ленточнопильный станок); 5 - ленточный лесотранспортёр; 6 - навесной роликовый конвейер; 7 - установки рубительной машины; 8 - площадка для приёма тонкомерной древесины; 9 - помещение для установки рубительной машины; 10 - люки для сброски горбылей и реек; 11 - обрезной станок Ц2Д-7А; 12 - окорочный станок ОК-63-2 [2]

Превышение выхода пиломатериалов по сравнению с рамной распиловкой может составлять около 19%. Для максимального использования здоровой периферийной части бревна схему раскроя выгоднее строить по торцу, который меньше поражён гнилью. В этом случае в сегменты отходит вся здоровая периферийная зона бревна с некоторой долей древесины, поражённой гнилью [1].

Можно заключить, что технологическую древесину более рационально раскраивать сегментным способом, а распиловку проводить на ленточнопильном станке. Используя эти данные, при проведении исследования, были рассмотрены два вида распиловки: распиловка развальным способом и распиловка сегментно-развальным способом.

Степень рациональности раскроя оценивается тремя основными критериями: объёмным, качественным и спецификацион-ным выходом пилопродукции.

Объёмный выход пиломатериалов определяется процентным и долевым отношением объёма напиленных пиломатериалов к объёму распиленного сырья:

л = — *100%,

Б

где г] - объёмный выход пиломатериалов, %; V - объём пиломатериалов, м ; Б - объём брёвен, м3 [4].

В данном исследовании объёмный выход пиломатериалов равен: при развальном способе раскроя 35 %, при сегментноразвальном способе - 38 %.

Качественный выход оценивается средневзвешенным ценностным коэффициентом, который зависит от их размеров и сортности. В основу расчёта ценностных коэффициентов положены действующие оптовые цены по утверждённым прейскурантам [4].

При сложившейся экономической ситуации в целом по стране, при рыночных отношениях прейскурантные цены не действуют. Соотношение цен в соответствии с конъюнктурой рынка меняется. Наиболее стабильным качественным показателем, не зависящим от перечисленных выше условий, является средневзвешенный коэффициент сортности пиломатериалов. На данном этапе работы ценностный коэффициент и коэффициент сортности просчитать не представляется возможным, так как о сортном выходе пиломатериалов теоретически говорить сложно. Результаты могут быть только приблизительными и существенно отличаться от экспериментальных выводов.

Таким образом, анализ размернокачественных характеристик сырья позволил выявить резерв низкосортной древесины для получения дополнительной пилопродукции при одновременном повышении загрузки оборудования.

Литература

1. Ветшева В.Ф., Малыгин Л.Н. Переработка дровяного сырья. - М.: Лесная промышленность, 1981. -64. с.

2. Редькин А.К., Никишов В.Д., Суханов А.К., Шадрин А.А. Технология и проектирование лесных складов. - М.: Экология, 1991. - 286. с.

3. Разработка оптимальных технологических процессов и систем машин для комплексной переработки низкокачественного сырья на пилопродукцию и щепу мощностью 20-80 тыс.м3. Научный отчёт по теме 89/17-У1-14-75/ЦНИИМЭ, 1976.227 с.

4. Ветшева В.Ф., Малькевич М.В. Рациональный раскрой пиловочного сырья.- Красноярск, 1993. - 149 с.

ОБОСНОВАНИЕ СОЗДАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ПИЛОПРОДУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЩЕПЫ ИЗ НИЗКОКАЧЕСТВЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ В ОБЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОТОКАХ

И.В. ГНАТОВСКАЯ, асп. МГУЛа

Дровяная и низкокачественная древесина, а также некоторые виды древесных отходов служат сырьём для выработки колотых балансов, деталей ящичной тары, короткомерных заготовок, технологической щепы, дров для отопления, углежжения и сухой перегонки.

При определении направления использования низкокачественной древесины, выборе технологии и оборудования для её переработки важно знать не только её пора-жённость пороками (в частности - гнилью), но и размерную характеристику, в том числе распределение сырья по размерам.

Обработка низкосортной и низкокачественной древесины в леспромхозах ведётся в специализированных цехах. Такие цеха предусматривают изготовление готовой продукции одного наименования узкой спецификации. Так, технологическую щепу получают в специально оборудованном цехе. Тарную дощечку производят в тарном цехе. Однако создание таких цехов связано с рядом трудностей: размещение их на площадке склада, увеличение затрат на строительство и эксплуатацию. Кроме того, оборудование в специализированном цехе низко загружено.

Приведённые выше особенности организации лесообрабатывающего производства указывают на целесообразность созда-

ния в леспромхозах таких цехов, которые могут обрабатывать различные виды сортиментов на продукцию нескольких наименований в общих технологических потоках [1].

Наряду с основным производством древесина, имеющая гниль, может перерабатываться в общих технологических потоках. Для производства технологической щепы необходимы колуны, для раскалывания балансов и удаления из них гнили. В общих цехах роль колуна заменит головной станок (лесопильная рама, или какой либо другой станок). На рис.1 показана технологическая схема производства пилопродукции и технологической щепы в цехе общего назначения. Перед поступлением в цех на переработку сырьё должно проходить сортировку, что позволит комбинировать раскрой сырья и специфика-ционный выход готовой продукции. Схемы раскроя брёвен играют важную роль в процессе переработки сырья, при правильном выборе которых повышается выход пилопродукции и минимизируются объёмы отходов.

ЦНИИМЭ проведён анализ схем раскроя брёвен с внутренней гнилью при распиловке вразвал, с брусовкой, по сегментнотангенциальной и брусково-круговой схемам (рис. 2).