Использование древесных отходов деревообрабатывающих производств. Часть 2



Скачать 185,65 Kb.
Дата29.10.2016
Размер185,65 Kb.
Использование древесных отходов деревообрабатывающих производств. Часть 2.

Отходы - это та часть сырья, которая отделяется в процессе обработки как не соответствующая техническим условиям на изготовляемую заготовку, деталь или изделие. Отходы могут быть использованы в качестве основного сырья при изготовлении продукции другого вида или размера. Таким образом, используемые отходы представляют собой вторичное сырье или материал. 



Парусность частиц сыпучих отходов и скорость витания

Под летучестью или парусностью частиц материала понимают их способность под действием газового потока перемещаться и витать в газовой среде. Этому способствуют небольшие размеры частиц и небольшая масса при относительно низкой влажности. Парусность частиц характеризуется скоростью витания, т.е. той минимальной скоростью газового потока, при которой эти частицы продолжают, не опускаясь, витать в газовой среде.

Скорости витания частиц сыпучих древесных отходов необходимо знать при аспирации помещений и машин, пневмотранспортировании, сушке этих отходов и др. Скорость витания зависит от толщины частицы: с уменьшением толщины эта зависимость выражается слабее. Для частиц толщиной от 0,4 мм и более можно пользоваться при определении скорости витания формулой С.Н. Святкова (см. рисунок), где м - плотность древесины, кг/м3; в - плотность воздуха, кг/м3; h - толщина частицы, мм; - для частиц с квадратным или округлым поперечным сечением =1,1; для частиц с прямоугольным поперечным сечением или близким к нему =0,9.

Для частиц менее 0,4 мм более точные результаты дает формула В.Д. Архангельского: Vs = 0,135 ( м * 103)0,5 D0,25 м/с, где D - толщина частицы, мм.

Ниже указаны скорости витания для частиц толщиной от 0,10 до 0,35 мм:

толщина стружки, мм

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

скорость витания, м/с

1,37

1,50

1,63

1,71

1,80

1,87


Пирофорные свойства

При хранении измельченной древесины (опилок) в кучах возможно их самовоспламенение. Температура самовоспламенения опилок близка к 275°С Взрывоопасность может возникнуть всюду, где имеется мелкая и сухая сыпучая древесина. Поэтому особо опасными в отношении пожара и взрыва являются сухие опилки и древесная пыль. Условиями для образования взрыва являются: определенная концентрация пыли в воздухе; наличие источников тепла, способных воспламенить взвешенную в воздухе пыль, а также скопление электростатических зарядов, присутствие в воздухе достаточного количества кислорода, расходуемого на полное сгорание аэросмеси. Древесная пыль имеет температуру вспышки 430°С и температуру самовоспламенения 775°С

Минимальная взрывоопасная концентрация древесной пыли в воздухе (нижний предел взрыва) 12,6 т/м3, а опилок - 65 г/м3.

Эти данные относятся к продукту, имеющему влажность 6,35%, а зольность 5,4%. С повышением влажности показатели повышаются, а со снижением зольности уменьшаются.



Шлифующие свойства

Сухая сыпучая древесина обладает абразивными (шлифующими) свойствами. Шлифующие свойства ярко выражены у сухой и пересушенной древесины твердых пород. По этой причине песчинкообразные, относительно крупные частицы опилок твердых древесных пород (бука, березы) применяются для чистки мехов в легкой промышленности. При помощи опилок можно быстро снять окалину с металла и отшлифовать его.



Хранение отходов

Открытые склады. Отходы необходимо хранить отсортированными по видам и породам, причем совершенно обязательно хранить сыпучие отходы отдельно от кусковых. Сыпучая древесина на открытых складах размещается в бунтах конической или призматической формы высотой до 5 м на бетонном, асфальтированном или деревянном основании. Деревянный настил толщиной не менее 6 см должен быть обработан антисептиками. Ширина или диаметр бунта должны быть не более 15 м, а длина не ограничивается.

Допускается хранение в бунтах высотой 10-12 м. В этом случае необходимо предусмотреть вентиляционные деревянные трубы с отверстиями в стенках. Трубы укладывают горизонтально в шахматном порядке по высоте бунта при расстоянии между ними не более 4 м. Продолжительность хранения сыпучей древесины в кучах должна быть не более четырех месяцев летом и шесть месяцев зимой со дня ее заготовки.

Опилки, используемые в качестве топлива, хранят обычно под открытым небом. За сезон влажность опилок несколько повышается, что приводит к снижению их калорийности, а вследствие гниения опилки могут терять в весе до 20%. Опилки в отвалах при длительном хранении слеживаются в плохо проницаемую для воздуха массу, причем влажность их из-за атмосферных осадков увеличивается. Длительное нахождение опилок в отвалах может привести к их самовозгоранию.

Гипродрев рекомендует принимать ширину куч от 20 до 50 м, высоту от 12 до 20 м, длину от 50 до 450 м. По периметру площадка ограждается сеткой высотой 2,5 м, чтобы предотвратить раздувание щепы.

Открытое хранение щепы позволяет достичь высокого уровня механизации погрузки и разгрузки.

Бункеровка сыпучей древесины. Щепу в количестве, не превышающем 150-200 м3, целесообразно хранить в бункерах и галереях. Такой склад является буферной емкостью с запасом щепы от нескольких часов до 5-7 дней. Бункера большой емкости изготовляют обычно из железобетона, бункера средней емкости представляют собой каркасы из полосового или уголкового железа, обшитые листовым железом. Основное требование, предъявляемое к бункерам - обеспечить равномерную выдачу сыпучих отходов.

Транспортирование щепы и сыпучих отходов

Механический транспорт. Для заводского и межзаводского транспортирования щепы и ее погрузки часто применяют механические транспортеры (ленточные, скребковые, шнековые и др.). Ленточные транспортеры используются также при хранении в галереях для распределения щепы по бункерам с помощью стационарных плужковых сбрасывателей. При хранении в закрытой наземной емкости (шатре или силосе) щепа подается на погрузку ленточными или скребковыми конвейерами.

Пневмотранспорт. Механические транспортеры постепенно вытесняются пневмотранспортом низкого и высокого давления. В установках низкого давления воздух отсасывается из трубопровода или подается в него вентилятором, а количество подаваемого воздуха зависит от разницы давления его в трубопроводах и перед вентилятором (при максимальном статическом давлении у вентилятора 30,5 см вод. ст. или 0,03 кг/см2). В установках высокого давления воздух нагнетается в трубопроводы компрессором таким образом, что его количество, подаваемое в единицу времени, не зависит от давления воздуха в трубопроводе при давлении 0,21-0,42 и 0,70 кгс/см2.

Для внутрицехового транспортирования сыпучих отходов (стружки, опилок, пыли) обычно применяется пневмотранспорт низкого давления. Основное требование к пневмотранспорту - не допускать пыления всей системы и особенно циклона. Принято, что размер выделяемой с отходящим из циклона воздухом (на выхлопе) пылинки не должен превышать 10 мкм.

При пневмотранспорте сыпучей древесины в системе образуются электростатические заряды, что может привести к взрыву. Потенциальным очагом возникновения взрыва в системе пневмотранспорта является участок циклон- бункер. Для нейтрализации зарядов можно применить генератор ионов нейтрализатора, устанавливая его непосредственно перед циклоном. Ионы, генерируемые коронным разрядом с острия, имеют знак, противоположный знаку зарядов, образующихся на транспортируемом материале. Наиболее целесообразно вводить ионы из генератора в трубопровод эжектированием. Для уменьшения пыления применяют батареи циклонов.

Пневмотранспортер высокого давления отличается высокой экономичностью и увеличенным радиусом действия. Опыт работы цехов на севере Карелии показал, что щепа, прошедшая через пневмотранспортер, склад открытого хранения и погруженная ленточным транспортером или пневмотранспортером в железнодорожные вагоны, не смерзается при перевозке на расстояния 500-700 км. Расходы по установке пневмотранспортные системы высокого давления окупаются примерно в течение года.



Автотранспорт. Для перевозок щепы и сыпучей древесины на расстояние до 100 км применяется автотранспорт. При перевозках щепы автотранспортом и в железнодорожных вагонах щепа уплотняется примерно в 1,05-1,15 раза, а при отрицательных температурах, кроме того, и смерзается. Эти явления крайне осложняют разгрузку и требуют применения разрыхляющих механизмов. Техническая характеристика автощеповозов-самосвалов приведена в специальной литературе.

Железнодорожный транспорт. Технологическая щепа, вырабатываемая из отходов лесопиления и деревообработки, перевозится также по железной дороге. Экономически оправданной считается перевозка щепы на расстояния до 1000 км.

Торфовозные хопперы и вагоны для угля целесообразно использовать в составе вертушек для транспорта щепы только на короткие расстояния. Расчеты показали, что наиболее целесообразна организация перевозок в специализированных вагонах. На практике используют вагоны общего назначения с надстроенными по высоте бортами и специализированные вагоны-щеповозы Днепродзержинского вагоностроительного завода.




Характеристика вагона-щеповоза



Грузоподъемность, т

58

Объем, м3

135

Длина по осям сцепления автосцепок, мм

19050

Высота до уровня головки рельса, мм

4034

Число разгрузочных люков с каждой стороны, шт.

10

Использование кусковых отходов в продукции столярно-механических производств

В столярно-механических производствах древесные отходы применяются в основной продукции данного предприятия без обработки или с минимальной обработкой. Длинномерные кусковые отходы используются для изготовления реечных щитов, серединок столярных плит и пустотелых щитов, а также для изготовления панельных домов. Мелкие кусковые отходы применяются для наборки среднего слоя в переклееных щитах. Отходы шпона, фанеры и древесноволокнистых плит идут на серединки пустотелых щитов.

Короткомерные кусковые отходы (дощечки, рейки, бруски) применяются для изготовления щитов настила чистых полов, а рейки - для нижнего основания паркетных досок.

Сращивание короткомерных кусковых отходов увеличивает полезный выход на 4-7%. Минимальная длина отрезка, сращиваемого по длине в производстве строительных деталей, составляет 250 мм, а минимальная ширина неполномерного по ширине отрезка в производстве тарных изделий - 20 мм. Стружка и опилки применяются в производстве древесностружечных и древесноволокнистых плит.

На изготовление товаров народного потребления можно использовать до 20% кусковых отходов, получаемых при раскрое пиломатериалов и обработке заготовок до габаритных размеров, 50% кусковых отходов - при раскрое листовых материалов и 70% бракованных изделий, склеивая или сращивая короткомерные кусковые отходы.

Длинные и короткие куски древесины почти повсеместно используются в качестве сырья при изготовлении товарной продукции в столярно-механических цехах основных деревообрабатывающих производств. Описание технологии их обработки излагается в соответствующей специальной литературе.

 

Первичная переработка отходов

Переработка кусковых отходов
В некоторых случаях кусковые отходы можно передавать для переработки в качестве технологического сырья на другие предприятия. Однако вывозить кусковые отходы (особенно крупные) за пределы предприятия даже на небольшие расстояния невыгодно в связи с большой трудностью складских и погрузочно-разгрузочных работ, сложностью их механизации, малой степенью использования грузоподъемности подвижного состава. Поэтому наиболее целесообразно перерабатывать кусковые отходы в щепу на месте и направлять эту щепу на соответствующие специализированные предприятия для использования в качестве исходного сырья.

Кусковые отходы следует перерабатывать в щепу при использовании их не только в качестве технологического сырья, но и в качестве заводского топлива. Практика показала, что наиболее эффективно и интенсивно сгорают отходы, имеющие размер от 25 до 100 мм, т.е. щепа; эффективное сжигание крупных древесных отходов не может быть достигнуто, так как невозможно создать в топке достаточно плотный слой.

Таким образом, продуктом первичной обработки кусковых отходов является щепа. В зависимости от целевого назначения и предъявляемых требований различают щепу технологическую и топливную.

Основным оборудованием при изготовлении технологической щепы являются рубительные машины. В зависимости от вида и размеров перерабатываемого сырья, требований к качеству щепы применяют рубительные машины различного конструктивного использования.

Для удобства привязки в технологическом потоке и достижения оптимальных условий измельчения отходов лесопиления с учетом особенностей кадого предприятия выпускают машины правого и левого исполнения, с наклонным и горизонтальным загрузочным патроном, верхним и нижним и боковым удалением щепы.

Выбор модели рубительной машины зависит от параметров и объемов отходов, технологии их переработки, условий привязки машины в технологическом потоке. Параметры отходов определяют требования к расположению патрона и проходному сечению его, объем отходов в сочетании с технологией их переработки - к производительности рубительных машин.

Основным типом машин для сортировки технологической щепы на лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях являются сортировки гирационного типа (с круговым движением короба с ситами в горизонтальной плоскости). До 1990 г. серийно выпускали напольные сортировки щепы СЩ-120М, СЩ-1М, СЩМ-60. С 1990 г. их заменили подвесными сортировками щепы с быстросъемными ситами СЩ-70, СЩ-140, СЩ-200.

Для рубки или дробления кусковых отходов в составе деревообрабатывающего предприятия требуется организация рубильной станции в составе рубительной машины и сеператора независимо от того, существует ли дробилка для переработки бросовых кусковых отходов на топливо.

Брикетирование сыпучих отходов

Брикет - это сыпучее вещество, превращенное в плотные куски. Брикетирование сыпучей древесины достигается путем прессования со связующими или без них. Более широко применяется брикетирование без связующих. Сыпучая древесина, занимающая значительное пространство, после брикетирования уменьшается в объеме в несколько раз, становится транспортабельной и удобной в обращении. Насыпная масса опилок составляет 150-200 кг/м3, а насыпная масса брикетов из них при влажности 15% - 460 кг/м3.

Брикетирование сыпучих отходов увеличивает теплотворную способность опилок и стружки. Брикеты применяются в качестве заводского топлива и для снабжения местного населения твердым топливом.

Теплотворная способность хвойной древесины влажностью 37% при брикетировании составляет 2500 ккал/кг, влажностью 20-22%-3300 ккал/кг, опилок и стружки при 15%-ной влажности - 3600 ккал/кг, опилок при 12%-ной влажности - 3800 ккал/кг.

Брикетирование опилок увеличивает производительность варочных котлов в гидролизном производстве при загрузке этих котлов не опилками, а опилочными брикетами. Брикетирование опилок целесообразно при их транспортировании, так как повышается емкость транспортных средств и облегчаются погрузочно-разгрузочные операции.

Для брикетирования щепы требуются более мощные прессы, чем для брикетирования опилок. Кроме того, при прочих равных условиях из опилок получается более прочный брикет с временным сопротивлением на изгиб до 20 кгс/см2, чем из щепы, когда временное сопротивление на изгиб не превышает 7 кгс/см3.

Практически брикетированию подвергают только опилки. При необходимости брикетирования более крупных кусков сыпучей древесины щепу, стружку предварительно измельчают до крупности опилок. Для брикетирования опилок требуется давление 800-1400 кгс/см2. Влажность опилок перед брикетированием должна быть не выше 12-15% и не ниже 8-9%.

Использование щепы и сыпучих отходов в специальных производствах

Щепа технологическая используется в качестве сырья для производства сульфитной и сульфатной целлюлозы, полуфабриката тарного картона, древесноволокнистых и древесностружечных плит, гидролизного спирта и кормовых дрожжей.

Основным размером щепы является ее длина, которая при рубке регулируется величиной выпуска рубильных ножей под плоскостью диска (при прочих постоянных параметрах). Толщина и ширина щепы при переработке кусковых отходов на рубительных машинах не регулируются, а являются производными.

Поскольку главным размером щепы является ее длина, а ширина и толщина не регулируются, при разработке технических условий на щепу достаточно указывать только длину щепы или ее пределы - наибольший и наименьший размеры, а также оптимальный. Однако в других условиях рубки или дробления (дробилками и др.) указанная пропорциональность может не иметь места. Поэтому должна быть предусмотрена сепарация для получения щепы не только требуемой длины, но и толщины. В этом случае полезный выход щепы заметно снижается.

Стружка-отход. Применительно к технологии производства древесностружечных плит целесообразно различать два термина: специальная стружка и стружка-отход.

Специальная стружка изготовляется непосредственно в производстве древесностружечных плит, а стружка-отход поставляется для использования в этом производстве с дереообрабатывающих предприятий.

Наиболее близко отвечает интересам деревообрабатывающих предприятий использование стружки-отхода для изготовления древесностружечных плит, поскольку эти плиты являются основным конструкционным материалом в мебельном производстве.

Из стружки можно изготовлять арболит - экономичный и эффективный строительный материал. Это - легкий бетон, получаемый на основе подобранной смеси цемента, органического заполнителя (стружки), химических добавок и воды. Изделия из арболита применяются для стен и теплоизоляции покрыли жилых, общественных и производственных зданий. Они разделяются на теплоизоляционные, конструкционно-теплоизоляционные, конструкционно-неармированные, армированные, гладкие, сложного профиля.

Номинальные размеры изделий из арболита: длина до 6 м и ширина до 3 м.

Опилки. Чистые еловые опилки и стружка деревообрабатывающих цехов считаются лучшими сырьем для изготовления древесной муки, употребляемой в качестве наполнителя в производстве фенольных пластмасс, линолеума, взрывчатых веществ и пьезотермопластиков.

Из просеянных опилок изготовляют древесные плиты способом экструзионного прессования. В этом случае применяют до 50% опилок вместе со стружкой. Способность опилок лучше упрессовываться и увеличивать объемный вес наружных слоев при увлажнении поверхности ковра перед горячим прессованием позволяет получать трехслойные плиты, лицевые поверхности которых обладают высокой твердостью и износостойкостью, а средний слой имеет сравнительно небольшую объемную массу. Такие стружечно-опилочные плиты могут использоваться для лицевых покрытий панелей и для полов в жилых и общественных зданиях.

Путем холодного прессования опилок с магнезиальным вяжущим получают ксилолит. Соотношение количества вяжущего и древесных частиц обычно 1:2 или 1:4. Из ксилолита изготовляют плиты для отделки стен и потолков, лестничные ступени, подоконники и полы. Его объемная масса 1,2 г/см2. Ксилолит несгораем, морозостоек, не боится ударов и выдерживает значительную нагрузку. Полы из ксилолита рекомендуются в цехах текстильных, бумажных фабрик, в типографиях, в цехах с интенсивным движением транспортных механизмов. Коэффициент теплопроводности ксилолита 0,33-0,3 ккал/т*ч*град.

Опилки могут значительно пополнить сырьевые ресурсы в целлюлозно-бумажной промышленности. Увеличение размеров опилок, получаемых при лесопилении, обеспечивает повышение прочности волокна, вырабатываемого из опилок путем варки.

В ЦНИИМОД изменением режимов резания древесины рамными пилами получены опилки длиной до 4 мм, т.е. получены технологические опилки. Из опилок длиной 4 мм получена целлюлоза, соответствующая требованиям стандарта.

Опилки используются также для чистки мехов в меховой промышленности (преимущественно, крупные березовые и буковые); для изготовления пористого кирпича в промышленности стройматериалов, вводимые в качестве компонента в состав глины, они при обжиге сгорают и образуют отверстия и каналы.

Опилки применяются и в качестве подстилки для скота в животноводстве; для очистки полов; в фильтрах для биохимической очистки стоков от нерастворимых смол и масел. Стоки, прошедшие через фильтры, загруженные опилками, в 2 раза чище прошедших через загруженные углем.

Смеси строительные

Смеси на основе отходов древесины и различных вяжущих применяют для возведения стен жилых зданий и хозяйственных построек.



Термоиорит. Это плиты плотностью от 700 до 1300 кг/м3, различных форматов применяются в качестве конструкционно-теплоизоляционного материала в каркасном строительстве.
Расход материалов на 1 м2 термопорита



Марка термопорита

Материалы

5

10

К

309

50

Портландцемент М300, кг

160

185

210

250

290

Известь, кг

70

80

90

110

130

Хлорная известь, кг

18

18

18

18

18

Жидкое стекло, кг (плотность 1,5)

11

12

13

14

15

Древесные опилки, м3

1,6

1,6

1,5

1,5

1,3

Смеси заливаются в металлические или металлодеревянные формы и выдерживаются в течение 1-2 суток при t = 15°С и выше. При приготовлении смеси древесные опилки должны быть просеяны через сито с ячейками 10-20 и 5 мм. Остаток на сите 5 мм - основная масса для смеси, к ней допускается добавлять до 30% остатка на сите 10 мм.



Порядок приготовления смеси термопорита. В растворомешалку (бетономешалку) заливают воду, затем жидкое стекло; в полученный раствор добавляют известковое тесто, хлорную известь и цемент. После перемешивания массы в течение 1-2 мин вводят опилки и перемешивают 5-6 мин. Расход воды такой же, как при приготовлении опилкобетона. Плиты термопорита используются для закладки проемов каркасных стен с учетом толщины теплоизоляции, аналогично опилкобетону.

Опилкобегон. Это конструкционно-теплоизоляционный бетон, в котором опилки и песок используются в качестве заполнителя, а цемент и известь как вяжущее. Смеси можно использовать для изготовления штучных блоков различных размеров для последующего возведения стен построек, а также для непосредственной укладки в опалубку при возведении монолитных стен.
Расход материалов на 1 м3 опилкобетона

Состав 1 м3 смеси по весу, кг

 

Портландцемент

 

 

 

 

Марка опилкобетона и назначение

М300

М400

М500

известь гашеная

песок

опилки хвойных пород

Плотность опилкобетона, кг/м3

М10 (наружные стены одноэтажных жилых домов)

105

--

--

150

530

210

950-1050

 

--

90

--

165

530

210

 

 

--

--

75

180

530

210

 

М15 (наружные и внутренние стены жилых одноэтажных домов, в т.ч. мансардных)

210

--

--

--

630

210

1050-1150

 

--

135

--

105

610

200

 

 

--

--

105

120

620

210

 

М25 (то же, что М15, животноводческие постройки, гаражи, сараи, мастерские)

300

--

--

--

670

190

1150-1250

 

--

--

--

--

--

--

 

 

--

--

200

100

670

190

 



При перепечатке ссылка на www.woodbusiness.ru обязательна!


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница