Для использования в лесохимической и целлюлозно-бумажной промышленности, в производстве строительных материалов куско­вые отходы деревообработки должны быть переработаны в техно­логическую щепу. Этот процесс осуществляется в лесопильном производстве, а сама щепа является сопутствующей товарной про­дукцией.

Щепа - основное сырье целлюлозно-бумажной, гидролизной промышленности и ряда других отраслей, эффективность работы которых зависит от ее качества и от стабильности поставок. Важ­нейшими показателями качества щепы являются: содержание ко­ры, гнили и минеральных частиц, фракционный состав, качество поверхности и угол среза частиц, порода дерева, из которого она изготовлена. Производство щепы не только дает возможность ути­лизировать отходы древесины, но имеет и важное самостоятельное значение.

В зависимости от назначения к технологической щепе предъяв­ляются различные требования. Особенно важно, чтобы щепа не со­держала посторонних включений: металла, гнили, песка и т. п. Содержание коры строго лимитируется в зависимости от дальней­шего применения щепы. Например, щепа, идущая на варку цел­люлозы, вообще не должна содержать кору. Содержание коры в щепе, идущей на производство ДВП и ДСП, не должно превышать 15%. Для изготовления специальных высококачественных ДВП применяется щепа, содержание коры в которой не превышает 3%. Поэтому при изготовлении щепы, идущей в целлюлозно-бумажное производство и на изготовление таких ДВП, используют только очищенные от коры отходы древесины, т. е. отходы, образующиеся от распиловки окоренных бревен.

В зависимости от назначения (вида производства) щепа должна иметь размеры, указанные ниже, мм:

Технология подготовки древесных отходов к переработке в ще­пу зависит от ее назначения, так как требования, предъявляемые к щепе для различных производств, неодинаковы. Наименее про­стая подготовка осуществляется при изготовлении щепы для гидро­лизной промышленности и производства древесно-волокнистых плит. Технология производства щепы включает несколько стадий (рис. 13.2).

Собранные древесные отходы контролируются на отсутствие в них посторонних предметов (прежде всего - из металла). После измельчения кусковых отходов на рубильных машинах они сорти­руются на щепосортировочных установках, доизмельчаются и транспортируются на склад.

В процессе производства щепы основной операцией является измельчение древесных отходов. Эта операция определяет качество и выход кондиционной технологической щепы, а также удельные энергозатраты на ее производство. Измельчение кусковых отходов осуществляют на рубильных машинах. В зависимости от формы ротора рубильные машины делятся на барабанные, дисковые и ко­нические.

Ротор барабанной рубильной машины выполнен в виде бараба­на, на поверхности которого установлены режущие ножи. Ротором дисковой рубильной машины является диск, на котором располо­жены режущие элементы. Ротор конической рубильной машины представляет собой усеченный конус, на образующей поверхности которого размещены режущие ножи. На барабанных рубильных машинах получают щепу низкого качества, о неоднородным фрак­ционным составом и с поврежденными волокнами, что связано с их конструкцией. Такая щепа может использоваться для гидролиз­ного производства, но малопригодна для целлюлозно-бумажной промышленности и изготовления ДВП и ДСП. Для получения ще­пы, пригодной для этих производств, используют дисковые рубиль­ные машины с плоским и геликоидальным дисками. Характеристи­ки отечественных рубильных машин приведены в табл. 13.2.

Для переработки кусковых отходов лесопильного производства на технологическую щепу предназначены рубильные машины типа МР2-20 (рис. 13.3). Эта машина может изготавливаться с верхним

Продолжение табл. J3.2

Низкокачественную древесину и отходы, образующиеся на ле­созаготовках, целесообразно измельчать на рубильной машине МРНП-30, конструкция которой показана на рис. 13.4.

Дисковые рубильные машины выпускают с наклонной и гори­зонтальной подачей перерабатываемого сырья. В машинах с на­клонной подачей сырья загрузочный люк приемного патрона рас­полагается под углом 45 - 50° к горизонтальной плоскости (или плоскости диска машины). Поэтому в таких машинах щепа всегда срезается под углом в пределах 45 - 50° к направлению волокон, в результате чего значительно уменьшается расход энергии на из­мельчение древесины.

Основной рабочий орган дисковых рубильных машин - сталь­ной диск с радиально закрепленными на нем ножами, количество которых может быть от 3 до 16 (рис. 13.5). Диск заключен в ко­жух и закреплен на стальном валу, вращающемся в двух или трех подшипниках скольжения или в роликовых подшипниках.

В зависимости от аппарата подачи (загрузочного патрона) дис­ковые рубильные машины бывают со свободной и принудительной подачей древесины к диску для дальнейшей переработки в щепу. В рубильных машинах со свободной подачей древесина поступает к ножам диска за счет ее самозатягивания.

А-А

Механизм принудительной подачи материала в машину пред­ставляет собой два ряда приводных валков с шипами. Перерабаты­ваемый материал захватывается валками и направляется к режу­щим ножам. Величина просвета между нижним и верхним подаю­щими валками определяется толщиной перерабатываемого слоя отходов и регулируется перемещением верхних подающих валков вверх или вниз под действием противовеса или пружин.

Схемы резания древесины в дисковых рубильных машинах по­казаны на рис. 13.6. Геликоидальная рабочая поверхность диска представляет собой винтовую поверхность, которая сливается с за­дними кромками ножей, заточенными по той же винтовой линии. При вращении такого диска и при одновременной подаче древеси­ны к диску ножи срезают древесину не в одной плоскости, как у машин с плоским диском, а по винтовой линии. Резание происхо­дит не в вертикальной плоскости, а по ходу винта. Благодаря это­му обеспечивается устойчивое положение и самозатягивание пере­рабатываемой древесины в процессе резания.

Рис. 13.6. Схема резания древесины в дисковых ру­бильных машинах:

А - в малоножевых маши­нах с плоским диском; б - в многоножевых машинах с плоским диском; в - в мно­гоножевых машинах с гели­коидальным диском; У - но­жевой диск; 2 - нож; 3 - перерабатываемый материал; 4 - щепа

Многоножевые рубильные машины с геликоидальной поверхно­стью диска могут перерабатывать на щепу не только отходы лесо­пиления, но и круглый лесоматериал, "карандаши ® фанерного производства и др.

Полученная на рубильных машинах щепа сортируется по раз­мерам на установках вибрационного или гирационного (с круговым качанием сит в горизонтальной плоскости) типа. Наиболее рацио­нально использование подвесных и напольных гирационных сорти­ровочных машин, основу которых составляют три последовательно установленных по вертикали короба сита с отверстиями различных размеров. (В последнее время появились установки с двумя сита­ми.) Сита совершают качательные движения в горизонтальной плоскости. На верхнем сите остаются самые крупные куски древе­сины, которые поступают на повторное измельчение. Со среднего и нижнего сит выходят две фракции щепы, а опилки и мелочь, про­скочившие через все три сита, поступают в бункер для опилок. Технические характеристики сортировочных установок приведены в табл. 13.3.

Для того чтобы определить кондиционность получаемой про­дукции и при необходимости внести своевременные коррективы в технологический процесс, проводят лабораторный анализ сырья и готовой продукции. При анализе определяют качество срезов у ще­пы, ее фракционный состав, наличие и количество посторонних включений, влажность.

Транспортирование щепы в пределах предприятия осуществля­ется с помощью ленточных, скребковых и шнековых транспорте­ров, а также пневмотранспортом.

Пневмопогрузчики щепы, характеристики которых приведены в табл. 13.4, отличаются от обычных пневмотранспортных устано­вок более высокой производительностью, обеспечивающей мини­мальный простой транспортных средств под погрузкой. Для транс­портирования щепы за пределами предприятия, вырабатывающего щепу, используют автомобильный, водный и железнодорожный транспорт. Автомобильная промышленность Белоруссии и Украины изготавливает специализированные автомобили для перевозки щепы.

Для перевозки щепы железнодорожным транспортом использу­ют вагоны общего назначения с надстроенными по высоте бортами и специализированные вагоны-щеповозы грузоподъемностью 58 т и объемом 135 м3. Вагоны имеют по 10 разгрузочных люков с каж­дой стороны.

Дальнейшая переработка щепы, полученной из древесных от­ходов, производится вне лесопильного производства на предприя­тиях соответствующих отраслей промышленности (стройматериа­лов, лесохимии, целлюлозно-бумажной и др.) по технологиям, принятым в этих отраслях.