Возможности переработки горбыля

Каталог измельчителей древесины

Процесс раскроя бревен на доски всегда сопровождается появлением отходов, вид и количество которых напрямую зависит от особенностей бревна и профессионализма рабочего: хороший специалист всегда сумеет добиться максимального полезного выхода продукции.

В настоящее время лес валят с помо­щью тяжелой техники. Удаление суч­ков и окорка осуществляется в процессе валки. В процессе торцовки бревна необходимо грамотно учесть все особенности ствола. Так, можно получить бревно длинной 6 м, а затем 4,5 м и наоборот (например, чтобы одно из бре­вен было более прямолинейным). Впоследствии бревна распускают на пиломатериалы. В резуль­тате получается двухкантный брус (лафет), необ­резные доски и горбыль. В зависимости от перво­начальных размеров бревна горбыль может быть деловым - его переворачивают гладкой стороной вниз (она служит базой) и раскраивают в соот­ветствии с картой раскроя. Очевидно, что ма­ленький горбыль распустить на доски невозмож­но. Однако и выбрасывать его нецелесообразно. Какие же существуют возможности переработки горбыля?

В тарную доску

Горбыль представляет собой отходы лесопильного производства в виде боковой части древесного массива с одной стороны и с одной или двумя про­пиленными поверхностями - с другой. Поскольку толщина ствола уменьшается к макушке, то и гор­быль имеет толстый и тонкий конец. В зависи­мости от вида распиловки образуется разное количество горбылей. При пилении в развал мы получим два горбыля, при пилении методом бру­совки - четыре. Горбыль - это примерно 10% от пиловочного сырья.

Что же можно получить из горбыля? Еще в на­чале 90-х годов XX века один российский предпри­ниматель заметил, что на лесопильных предпри­ятиях остро стоит проблема утилизации горбыля; его попросту сваливали на землю, чтобы не ме­шался. Понять логику владельцев данных пред­приятий можно. Они имеют огромные дорогиелинии по раскрою бревен. Ставить дополнитель­ное оборудование для переработки горбыля для них нецелесообразно. Под оборудование нужно дополнительное помещение, под горбыль - до­полнительный склад. Самый простой способ - списать горбыль в отходы. Все, что связано с отхо­дами, повышает конечную стоимость продукции. Это и затраты на утилизацию продукции, и поте­ри деловой древесины за счет обрезков и струж­ки. Наш предприниматель своевременно смекнул, что на утилизации горбыля можно сделать прибыльный бизнес. Так, владельцы ряда предприятий готовы были отдать горбыль бес­платно при условии самовывоза. Он приобрел в кредит специаль­ный станок для обработки горбыля и грузовой автомобиль. Арендовав производственное помещение, он на­ладил промышленное производство тар­ной доски.

При желании выпилить тарную доску из гор­быля можно на обычном круглопильном станке. Для этого доску необходимо пропилить три раза. В настоящее время в продаже есть специальные станки, позволяющие провести полный цикл об­работки за один проход. В качестве подающего устройства выступают цепи со специальными когтями. Заготовка кладется на специальный стол, в котором есть паз (или пазы). В этом пазе движется цепь со специальными когтями. Все когти должны быть «спрятаны» в цепь. Тот коготь, что ближе всего расположен к торцу горбыля, должен быть поднят вверх. В процессе движения он упирается в торец доски и начинает толкать ее в зону обработки. Две вертикально распо­ложенные пилы формируют боковые поверхно­сти заготовки. Чуть позади располагается третья пила. Она расположена горизонтально и «сни­мает» верхнюю часть заготовки. Так как верти­кальные пилы расположены в паре, то усилие подачи в данном месте должно быть максималь­ным. Третья пила начинает процесс резания сразу после того, как вертикальные пилы заканчивают работу. Ввиду этого станки данного назначения имеют большую длину.

Производители этих станков намерено не со­кращают длину станка. Если третья пила будет располагаться сразу за первыми двумя пила­ми, то суммарная мощность подачи заготовки возрастет в разы. На станки придется устанав­ливать более мощные когти. Двигатель, осу­ществляющий подачу заготовки, должен быть более мощным, что повлечет за собой большие затраты электроэнергии. В процессе работы ре­жущая кромка зуба испытывает нагрузки, в ре­зультате которых происходит ее разрушение. Это также приводит к увеличению мощности резания, а, следовательно, и к дополнительным энергозатратам. В процессе проектирования станка электродвигатель выбирают с запасом - он необходим для обеспечения безотказности работы станка в тяжелых условиях эксплуата­ции (обработка сучка, уплотнения в древесине, тупой инструмент). Стараясь снизить конечныеэнергозатраты, производители оптимизируют возникающие нагрузки. Если есть возможность кардинально снизить силы резания, то этим обя­зательно пользуются. Повышение энергозатрат приводит к повышению конечной стоимости продукции.

Возможен вариант замены пильных дисков на фрезы. Таким образом, все лишнее будет пере­работано в щепу. Однако мощность двигателей такого станка будет высокой, что повлечет по­вышение стоимости щепы. Исследования, про­веденные производителями станков, показывают низкую рентабельность данных станков.

В щепу

Горбыль, особенно без коры, является хорошим материалом для получения технологической щепы. Принято различать несколько степеней дробления древесины:

  • первичное измельчение древесины. На данном этапе происходит формирование в длины ча­стиц. Данный вид обработки является самым распространенным и самым энергозатратным. На этом этапе древесина рвется поперек воло­кон (в направлении максимальной прочности древесины). На выходе получается технологиче­ская щепа. Ее длина и ширина составляют около 25 мм при толщине около 4 мм;
  • доизмельчение древесных частиц или уменьше­ние размеров фракций щепы. На выходе должна получиться щепа, удовлетворяющая требова­ниям плитного, целлюлозного или брикетного производства.

Дробильные станки бывают:

  • барабанного типа;
  • дисковые;
  • шредерного типа;
  • комбинированные.

Чтобы получить щепу наиболее высокого качества, применяют дисковые рубительные машины. Рабочим органом в таких машинах является массивный ножевой диск. На нем ра­диально расположены ножи, которые закре­плены шпильками на лицевой стороне диска. Для обеспечения безопасности ножевой диск закрыт кожухом. Именно на нем монтируются загрузочный патрон и патрубок. Первый приме­няется для подачи сырья, а второй для выброса щепы. В патроне крепятся сменные опорные пластины, которые называются контрножами. В процессе резания древесины контрножи слу­жат опорой для лесоматериала. При вращении диска каждый нож отрубает от него слой древе­сины, который распадается на щепу. Для отвода щепы в диске вдоль режущей кромки ножей вы­полнены сквозные подножевые окна. Через них щепа проходит на приводную сторону диска. Подножевые окна делаются с расширением в направлении движения срезанной древесины. Далее щепа лопастями выбрасывается из маши­ны через выносной патрубок.

Основное преимущество барабанной рубительной машины - универсальный спектр примене­ния. В качестве сырья может подойти практиче­ски весь древесный сортимент: кругляк, отторцовка, горбыль, рейка, обрезки, кривоствольная и тонкомерная древесина. Все это можно измель­чать на барабанных дробилках. Их также можно использовать для измельчения предварительно раздробленной древесины. При измельчении веток и сучков барабанные машины показывают более высокую производительность. Это дости­гается за счет увеличенного сечения приемного окна загрузочного патрона. В машинах подобного типа могут быть измельчены широкоформатные отходы плитных производств.

В рубительных машинах барабанного типа ра­бочим инструментом является ротор. Его еще называют барабан. На нем закреплены специ­альные режущие ножи или резцы. Барабан может быть двух типов. В случае применения цельного барабана щепа поступает в подножевые впади­ны. В случае с полым барабаном щепа поступает напрямую в барабан. Загружаются машины тако­го типа в основном горизонтально с подающего транспортера и оснащаются вальцовым приво­дом подачи с механическим или гидравлическим прижимом. Существуют также машины с грави­тационной загрузкой сырья. Такой тип загруз­ки применяется чаще всего для короткомерных материалов (не более полутора метра длиной). Выгрузка щепы осуществляется вниз, на транс­портер или в приемный патрубок пневмотранспортной системы.

Барабанные машины изготавливают с боль­шим проходным сечением. Это позволяет пере­работать в щепу крупномерный материал. Явным недостатком таких рубительных машин является качество щепы. Длина получаемой щепы, как правило, больше, чем у дисковых рубительных машин. При увеличении скорости подачи матери­ала происходит увеличение размеров получаемой щепы. Чтобы этого не происходило, необходимо увеличить частоту вращения барабана, что при­ведет к увеличению энергозатрат. Здесь каждому необходимо находить золотую середину. Второй способ избежать дефектов щепы заключается в увеличении числа ножей на барабане.

Для стабилизации фракционного состава щепы механизм резания оснащается перфорированным поддоном (ситом), размер отверстий которого определяется назначением машины и требова­ниями к продукту. В зависимости от конструкции барабана рубительные машины могут произво­дить щепу основной фракции длиной 4-12 или 10-35 мм, а в машинах для предварительного из­мельчения длина щепы доходит до 200 мм. Таким образом, полученная в барабанных машинах щепа, кроме стандартного использования, может находить применение в качестве микрощепы для коптилен или исходного материала в пеллетном производстве, а также как макрощепа для изго­товления длинной узкой стружки, применяемой в производстве плит ОСП.

Многофункциональные измельчители (шредеры)

У большинства жителей России слово «шредер» ассоциируется с устройством для уничтожения бумаги. А между тем в ряде стран производят шредерные измельчители. Их применяют для из­мельчения древесного утиля. Поддоны, деревян­ная тара, кабельные барабаны, шпалы, старая мебель... Главное предназначение «деревянных» шредеров - уменьшение объема материала. Их ис­пользуют для утилизации ненужных вещей из де­рева. Особое место среди таких шредеров зани­мают дизельные измельчители. Их часто можно встретить при удалении веток. Особенность из­мельчителей состоит в том, что изделие не нужно разбирать. Это приводит к тому, что в получаемой стружке могут оказаться крепежные элементы из металла. Такая щепа имеет большое распро­странение в качестве топлива. Если с помощью данного устройства перемалывать горбыли, то получится щепа очень низкого качества. Она также будет пригодна лишь для сжигания. Однако ее можно будет дорубить в машинах другого типа.

В зависимости от установки машины, вида загружаемого материала и местных условий предусмотренный к дроблению материал может подаваться в приемный бункер измельчителя с помощью колесного погрузчика, ленточного транспортера или другой транспортирующей си­стемы. При этом размеры и форма бункера разра­батываются с учетом требований заказчика. Для более эффективного измельчения и повышения производительности измельчители оснащают­ся гидравлическим толкателем, прижимающим материал к ротору измельчителя. Сила давления такого подпрессовщика регулируется автомати­чески, в зависимости от степени сопротивления материала вращению основного вала. В случае перегрузки и предельного давления на режущий вал толкатель автоматически снижает давление. Захват материала может также осуществляться приводными вальцами, равномерно подающими древесину к ротору измельчителя. Конструкция подающего механизма в этом случае аналогична механизмам подачи барабанных рубительных машин.

В зависимости от назначения машины и ее мощности шредеры оснащаются роторами раз­личной конструкции. Диаметр ротора может варьироваться от 250 до 1100 мм и иметь шири­ну до 5 м. Измельчение происходит между ножа­ми ротора, вращающегося навстречу материалу, и ножами, закрепленными на станине. Роторы могут быть плоскими или профилированными и оснащаться наваренными зубьями или смен­ными зубцами, закрепляемыми на валу с помо­щью винтовых креплений. Ножи изготавливают­ся различной формы и способа крепления, а их количество варьируется от десятка до несколь­ких сотен.

В следующий раз рассмотрим возможность применения горбыля в качестве дров, расскажем о пользе горбыля для горной промышленности и обсудим, как еще можно получить прибыль из древесного отхода - горбыля.

Статья составлена на основе Статьи журнала ДЕРЕВО.RU