Dans le processus de fabrication de la pâte à papier, les matières premières (comme les copeaux de bois et les vieux papiers) contiennent souvent des impuretés telles que du sable, du gravier, du métal et du plastique. Si elles ne sont pas éliminées rapidement, ces impuretés accélèrent l'usure des équipements suivants, affectent la qualité du papier et peuvent même entraîner des interruptions de production. En tant qu'équipement de prétraitement essentiel, le séparateur de résidus a pour fonction principale de :séparation efficace des impuretés lourdes et légères de la pulpeElle fournit une pâte à papier propre pour le processus de fabrication ultérieur et constitue un maillon essentiel pour assurer le fonctionnement stable de la chaîne de production de papier.

I. Principe de fonctionnement de base : Repose à la fois sur la « différence de densité et la séparation mécanique »

Le principe de séparation du séparateur de résidus repose sur la différence de densité entre les impuretés et la pulpe et permet une élimination progressive des impuretés grâce à sa structure mécanique. Le procédé technique principal comprend deux étapes :

1. Séparation des impuretés lourdesAprès son introduction dans l'équipement par l'orifice d'alimentation, la pulpe s'écoule d'abord dans la zone de séparation des impuretés lourdes. Dans cette zone, le débit de la pulpe ralentit. Les impuretés lourdes, telles que le sable, le gravier et les blocs de métal, dont la densité est bien supérieure à celle de la pulpe, se déposent rapidement au fond de l'équipement par gravité. Elles sont ensuite évacuées régulièrement par une vanne d'évacuation des scories, automatique ou manuelle.
2. Séparation des impuretés légèresLa pâte, débarrassée de ses impuretés lourdes, pénètre dans la zone de séparation des impuretés légères. Cette zone est généralement équipée d'un tambour de tamisage rotatif ou d'un racleur. Les impuretés légères, telles que les particules de plastique, les faisceaux de fibres et la poussière, dont la densité est inférieure à celle de la pâte, sont interceptées par le tambour de tamisage ou raclées par le racleur. Elles sont ensuite collectées par la sortie des impuretés légères, tandis que la pâte propre est acheminée vers l'étape suivante.

II. Paramètres techniques clés : Indicateurs principaux affectant l’efficacité de la séparation

Lors du choix et de l'utilisation d'un séparateur de déchets, il convient de se concentrer sur les paramètres suivants afin de répondre aux exigences de la ligne de production :

• Capacité de traitementLe volume de pâte à papier pouvant être traité par unité de temps (généralement mesuré en m³/h) doit correspondre à la capacité de production de l'équipement de pâte en amont afin d'éviter toute surcharge ou gaspillage de capacité de production.
• Efficacité de séparationL'efficacité de séparation est un indicateur clé pour mesurer l'efficacité du processus d'élimination des impuretés. Elle doit généralement être supérieure ou égale à 98 % pour les impuretés lourdes (comme les métaux et le sable) et supérieure ou égale à 90 % pour les impuretés légères (comme le plastique et les fibres grossières). Une efficacité insuffisante affecte directement la blancheur et la résistance du papier.
• Ouverture du tambour de l'écranCe paramètre détermine la précision de séparation des impuretés légères et est ajusté en fonction du type de matière première (par exemple, une ouverture de 0,5 à 1,5 mm est couramment utilisée pour la pâte à papier recyclée et peut être agrandie pour la pâte à bois). Une ouverture trop petite risque de se boucher, tandis qu'une ouverture trop grande entraînera des fuites d'impuretés légères.
• Pression de serviceLa pression d'écoulement de la pulpe à l'intérieur de l'équipement (généralement de 0,1 à 0,3 MPa) est cruciale. Une pression trop élevée peut entraîner une usure prématurée de l'équipement, tandis qu'une pression trop faible affecte la vitesse de séparation. Un contrôle précis par la vanne d'alimentation est donc indispensable.

III. Types courants : classés selon leur structure et leur application

En fonction des différences de matières premières utilisées dans la fabrication du papier (pâte de bois, pâte de papier recyclée) et des types d'impuretés, les séparateurs de déchets sont principalement divisés en deux catégories :

• Séparateurs d'impuretés lourdes (désableurs)L’accent est mis sur l’élimination des impuretés lourdes. Le désableur vertical classique, de conception compacte et occupant un faible encombrement, convient aux lignes de production de petite et moyenne taille ; le désableur horizontal, quant à lui, offre une capacité de traitement supérieure et une forte résistance au colmatage ; il est principalement utilisé dans les lignes de production de pâte à papier recyclée à grande échelle.
• Séparateurs d'impuretés légères (séparateurs de scories)Il convient de privilégier l'élimination des impuretés légères. Le séparateur de scories à tamis sous pression en est un exemple typique. Il réalise la séparation grâce à un tambour de tamisage rotatif et à une différence de pression, et assure à la fois le tamisage et l'élimination des scories. Il est largement utilisé dans le procédé de fabrication de pâte à papier à partir de matières premières propres telles que la pâte de bois et la pâte de bambou. On trouve également le séparateur de scories centrifuge, qui utilise la force centrifuge pour séparer les impuretés légères et convient au traitement des pâtes à haute concentration (concentration ≥ 3 %).

IV. Maintenance quotidienne : un élément clé pour prolonger la durée de vie des équipements et garantir leur efficacité

Le bon fonctionnement du séparateur de scories repose sur un entretien régulier. Les principaux points d'entretien sont les suivants :

1. Nettoyage régulier du tambour de tamisAprès l'arrêt quotidien, vérifiez si le tambour de tamisage est obstrué. Si les ouvertures sont obstruées par des fibres ou des impuretés, rincez-les à l'aide d'un nettoyeur haute pression ou d'un outil spécial afin de ne pas nuire à l'efficacité de la séparation lors de l'opération suivante.
2. Vérification de l'étanchéité des vannes d'évacuation des scoriesLes fuites au niveau des vannes d'évacuation des impuretés lourdes et légères entraînent des pertes de pâte et réduisent l'efficacité de la séparation. Il est donc nécessaire de contrôler l'usure des sièges de vannes chaque semaine et de remplacer rapidement les joints ou les vannes endommagées.
3. Lubrification des composants clésAjoutez mensuellement une huile lubrifiante spéciale aux pièces mobiles de l'équipement, telles que l'arbre rotatif et les roulements, afin de prévenir les dommages causés par le frottement à sec et de prolonger sa durée de vie.
4. Surveillance des paramètres de fonctionnementSurveillez en temps réel les paramètres tels que la capacité de traitement, la pression et le courant grâce au système de contrôle. En cas d'anomalie (augmentation soudaine de la pression ou surintensité), arrêtez immédiatement la machine pour inspection afin d'éviter tout dommage matériel dû à une surcharge.

V. Tendances de développement de l'industrie : vers une « haute efficacité et une intelligence accrue »

Face aux exigences croissantes en matière de protection de l'environnement et d'efficacité dans l'industrie papetière, les séparateurs de résidus de scories évoluent dans deux directions principales :

• Haute efficacitéEn optimisant la conception du canal d'écoulement (par exemple, en adoptant une « structure de dérivation à double zone ») et en améliorant le matériau du tambour de tamis (par exemple, en acier inoxydable résistant à l'usure et en matériaux composites à haute masse moléculaire), l'efficacité de séparation est encore améliorée et les pertes de pulpe sont réduites (en réduisant le taux de perte de 3 % à moins de 1 %).
• IntelligenceL'intégration de capteurs et d'un automate programmable permet de réaliser la surveillance automatique, le réglage intelligent et la détection précoce des pannes. Par exemple, la concentration d'impuretés dans la pâte à papier est surveillée en temps réel grâce à un capteur, et la pression d'alimentation ainsi que la fréquence d'évacuation des scories sont ajustées automatiquement. En cas de blocage de l'équipement ou de défaillance d'un composant, le système déclenche immédiatement une alarme et envoie des suggestions de maintenance, réduisant ainsi les interventions manuelles et améliorant l'automatisation de la ligne de production.

En conclusion, bien que le séparateur de résidus ne soit pas l'équipement le plus « essentiel » d'une ligne de production de papier, il constitue la pierre angulaire qui garantit la stabilité des étapes suivantes et améliore la qualité du papier. Un choix judicieux du type de séparateur, la maîtrise des paramètres et un entretien approprié permettent de réduire efficacement les coûts de production et les pannes, et contribuent de manière significative à l'efficacité de la production des papeteries.