紙漿造紙工業(yè)用不銹鋼

文明發(fā)展對(duì)紙的看法處于一種矛盾的心態(tài)。一方面，它是生活中許多最美好事物的載體，如詩(shī)歌和水彩畫；我們也用它來(lái)寫信、記錄電話、羅列購(gòu)物單等。另一方面，紙常常和官僚主義、紅頭文件聯(lián)系在一起，“文書工作”已經(jīng)成了一個(gè)貶意詞。同時(shí)，造紙也被認(rèn)為是一個(gè)造成環(huán)境污染的工業(yè)，會(huì)大量消耗樹(shù)木、能源和水。

1、需求的增長(zhǎng)

對(duì)原料的需求正在增長(zhǎng)。在IT革命剛剛開(kāi)始的1980年，全球紙的需求量為1.7億噸;據(jù)SPG傳媒公司的統(tǒng)計(jì)，2010年全球紙需求量將增長(zhǎng)到4.01億噸，而到2015年將增長(zhǎng)到4.53億噸。看來(lái)計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)刺激而不是降低了對(duì)紙張的需求，預(yù)期的“無(wú)紙化社會(huì)”并未實(shí)現(xiàn)。市場(chǎng)在以每年約2.1%的速率緩慢但穩(wěn)定地增長(zhǎng)。由于亞洲、東歐及拉美的需求強(qiáng)勁，2006年全球紙張、紙板的需求量增長(zhǎng)了3.3%。由于“特色”食品，特別是奶制品，對(duì)包裝材料需求的增長(zhǎng)，拉動(dòng)包裝行業(yè)成為紙制品市場(chǎng)的主要增長(zhǎng)點(diǎn)之一。

2、行業(yè)趨勢(shì)

造紙業(yè)已逐漸從北美、西歐、日本這樣的傳統(tǒng)造紙國(guó)轉(zhuǎn)移到成本較低的發(fā)展中國(guó)家，如俄羅斯、印度和中國(guó)，這些地區(qū)的需求增速最快。Andritz公司指出：“新制漿機(jī)及產(chǎn)能增加項(xiàng)目(2006年)持續(xù)集中在南半球(南美、南非、澳大利亞及東南亞)和中國(guó)�！倍鴼W洲和北美則主要集中在對(duì)現(xiàn)有工廠的現(xiàn)代化升級(jí)和改造方面。2006年中國(guó)達(dá)到了一個(gè)驚人的增速，僅上海紙的產(chǎn)量就增加了14%。中國(guó)的包裝業(yè)現(xiàn)已成為繼美國(guó)和日本之后世界最大的包裝材料生產(chǎn)國(guó)。

近年來(lái)南美已成為林業(yè)、造紙及包裝工業(yè)的全球主要工業(yè)區(qū)。Pricewaterhouse Coopers預(yù)測(cè)，到2011年，全球10大制漿企業(yè)將有5家落戶南美。而2006年年底只有兩家。智利、阿根廷、哥倫比亞和烏拉圭都有制漿造紙工業(yè)，但影響最大的國(guó)家是巴西。在巴西南馬托格羅索州的Tres Lagoas正在建設(shè)世界上最大的制漿廠，承建商中包括Andritz和Metso Paper這兩家在全球紙漿造紙廠改造、新建中占有重要地位的公司。

在歐洲，紙漿及紙張生產(chǎn)商們承受著急需提高效率、降低成本的巨大壓力。根據(jù)Frost &Sullivan的研究分析師分析，歐洲ACS (自動(dòng)化和控制系統(tǒng)) 市場(chǎng)增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力將主要來(lái)自“為提高效益改進(jìn)現(xiàn)有制漿和造紙?jiān)O(shè)備”這一需求的增長(zhǎng)。對(duì)更新落后技術(shù)的推動(dòng)，引發(fā)大量設(shè)備改造，特別是在芬蘭和瑞典，在法國(guó)、西班牙、葡萄牙、英國(guó)、德國(guó)和波蘭等國(guó)也有這方面的需求。

在北美，2000年到2006年間，紙和紙板的產(chǎn)能實(shí)際上在以年均0.7%的速率減少，但預(yù)計(jì)2009年會(huì)有小幅增長(zhǎng)。同歐洲一樣，出于對(duì)效率和成本的考慮，在美國(guó)和加拿大已有數(shù)個(gè)廠宣布對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造。同時(shí)，Kimberly-Clark已于2007至2008年投資3.5億美在墨西哥建廠。

3、不銹鋼的使用

奧托昆普的Lena Wegrelius估算，一家大型制漿造紙綜合企業(yè)要使用1萬(wàn)噸不銹鋼。在蒸煮(硫酸纖維消化器)、洗滌、過(guò)篩、漂白、化學(xué)藥品回收、紙漿回收及造紙機(jī)等不同工序用到多種不同的合金材料。硫酸纖維消化器以及洗滌、過(guò)篩工序采用了封閉式系統(tǒng)以減少污染排放，這增強(qiáng)了生產(chǎn)環(huán)境的腐蝕性。因此從使用非合金鋼轉(zhuǎn)向采用不銹鋼(首選316L或雙相鋼，其次選用304L或316L)。在Cl2和ClO2漂白工序也采用了高鉬奧氏體不銹鋼254 SMO®來(lái)解決封閉式處理系統(tǒng)帶來(lái)的腐蝕問(wèn)題;且根據(jù)不同的環(huán)境條件，可選擇SAF 2507或2205作為替代材料。另一處用奧氏體不銹鋼或雙相不銹鋼替代碳鋼的部位是化學(xué)藥品回收的藥液貯槽，這里因腐蝕需對(duì)設(shè)備進(jìn)行較多的維護(hù)。

4、泵

運(yùn)行泵是造紙加工中的基本設(shè)備，因此泵制造商非常重視采用特殊材料來(lái)應(yīng)對(duì)腐蝕和磨損問(wèn)題。例如，作為造紙工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的GouldsModel 3175泵，所用的材料有鑄鐵、316不銹鋼或317、317L、316L、20合金、CD4MCu、904L、254 SMO®、鈦及Hastelloy B&C合金等各種可進(jìn)行機(jī)加工的合金材料。Flowserve公司在合金開(kāi)發(fā)方面處于領(lǐng)先地位，可生產(chǎn)多種用于制漿造紙工業(yè)的泵。該公司已采用了多種合金材料，包括20合金(CN7M)——高耐蝕性?shī)W氏體合金、X-Cavalloy——耐氣蝕專利材料、Durcomet 100(CD4MCuN)——第一個(gè)雙相不銹鋼、DC8——鈷基專利合金等。該公司還設(shè)計(jì)了用于造紙工業(yè)的第一臺(tái)環(huán)氧樹(shù)脂泵和第一臺(tái)全聚四乙烯襯體泵。

5、雙相鋼用量增加

奧氏體不銹鋼可能仍將是制漿造紙工業(yè)使用的主要合金材料，但如果鎳和鉬的價(jià)格持續(xù)保持在高位的話，這種情況就有可能改變。1988年，新西蘭一家造紙廠在硫酸纖維消化器上使用雙相不銹鋼，這是雙相鋼首次使用于造紙工業(yè)�，F(xiàn)在，用于蒸煮木片的蒸煮器和氧脫木質(zhì)處理及漂白處理中的反應(yīng)器都已采用了雙相鋼。所有其他工藝設(shè)備中，雙相鋼的使用量也在增加。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的行業(yè)，降低成本是非常緊迫的問(wèn)題。由于雙相鋼具有高的強(qiáng)度/重量比，與碳鋼相比可使設(shè)備壁厚減薄50%，與復(fù)合鋼相比可使設(shè)備壁厚減薄35%。因此很多造紙廠在大量設(shè)備中用雙相鋼替代奧氏體不銹鋼以降低成本。例如，硫酸鹽法制漿設(shè)備廣泛采用316L，但2205、LDX 2101和2304等雙相鋼具有較高的耐蝕性。在洗滌和過(guò)篩設(shè)備中采用表面硬度極高的2304、2205和LDX2101雙相鋼可以降低維護(hù)成本。在氧化反應(yīng)設(shè)備中，2205和2304雙相鋼由于能夠抵抗外部應(yīng)力腐蝕裂紋(SCC)而成為應(yīng)用最廣泛的材料。在化學(xué)藥品回收裝置、機(jī)械制漿及廢漿處理設(shè)備、流漿箱、造紙機(jī)吸水輥外殼等設(shè)備中，雙相鋼的用量也在增加。2205雙相鋼在分批蒸煮和連續(xù)蒸煮器中得到普遍使用，該鋼種也適用于氧脫木質(zhì)器和加壓式過(guò)氧化反應(yīng)器。

奧托昆普的LDX 2101雙相不銹鋼對(duì)SCC、點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕具有很高的抵抗力，已應(yīng)用于造紙機(jī)(用于流漿箱并作為框體和內(nèi)襯材料替代復(fù)合鋼板)。該鋼種在堿性環(huán)境中也具有耐蝕性，可用于硫酸鹽法制漿機(jī)中與堿性物接觸的部件。因LDX 2101較高的強(qiáng)度(與2205相當(dāng))，還可用于制造空心結(jié)構(gòu)件、欄桿、通道、支柱和樓梯等。

責(zé)任編輯：葛