في عملية استخلاص اللب في صناعة الورق، غالبًا ما تحتوي المواد الخام (مثل رقائق الخشب ونفايات الورق) على شوائب كالرمل والحصى والمعادن والبلاستيك. إذا لم تُزال هذه الشوائب في الوقت المناسب، فإنها تُسرّع من تآكل المعدات اللاحقة، وتؤثر على جودة الورق، بل وتُسبب انقطاعات في الإنتاج. يُعدّ جهاز فصل الخبث من معدات المعالجة الأولية الرئيسية، وله وظيفة أساسية هي:فصل الشوائب الثقيلة والخفيفة من اللب بكفاءة. ويوفر لبًا نظيفًا لعملية اللب اللاحقة ويعمل كحلقة وصل أساسية لضمان التشغيل المستقر لخط إنتاج صناعة الورق.

I. مبدأ العمل الأساسي: مدفوع بكل من "فرق الكثافة والفصل الميكانيكي"

يعتمد مبدأ فصل جهاز فصل الخبث على "اختلاف الكثافة بين الشوائب واللب"، ويحقق إزالة تدريجية للشوائب من خلال بنيته الميكانيكية. تتكون العملية التقنية الرئيسية من خطوتين:

1. فصل الشوائب الثقيلةبعد دخول اللب عبر منفذ تغذية الجهاز، يتدفق أولاً إلى "منطقة فصل الشوائب الثقيلة". في هذه المنطقة، يتباطأ معدل تدفق اللب. تترسب الشوائب الثقيلة، مثل الرمل والحصى والكتل المعدنية، ذات الكثافة الأعلى بكثير من اللب، بسرعة في قاع الجهاز بفعل الجاذبية. ثم تُفرّغ بانتظام عبر صمام تفريغ الخبث آليًا أو يدويًا.
2. فصل الشوائب الخفيفةيستمر اللب، الذي أُزيلت منه الشوائب الثقيلة، في دخول "منطقة فصل الشوائب الخفيفة". عادةً ما تكون هذه المنطقة مزودة بأسطوانة غربلة دوارة أو هيكل مكشطة. تعترض أسطوانة الغربلة الشوائب الخفيفة، مثل قطع البلاستيك وحزم الألياف والغبار، ذات الكثافة الأقل من اللب، أو تكشطها المكشطة. وأخيرًا، تُجمع عبر مخرج الشوائب الخفيفة، بينما ينتقل اللب النظيف إلى العملية التالية.

II. المعايير الفنية الرئيسية: المؤشرات الأساسية المؤثرة على كفاءة الفصل

عند اختيار واستخدام فاصل تفريغ الخبث، يجب التركيز على المعلمات التالية لتتناسب مع متطلبات خط الإنتاج:

• سعة المعالجةحجم اللب الذي يُمكن معالجته في وحدة زمنية (عادةً ما يُقاس بالمتر المكعب/الساعة). يجب أن يتوافق هذا الحجم مع الطاقة الإنتاجية لمعدات اللب الأمامية لتجنب التحميل الزائد أو هدر الطاقة الإنتاجية.
• كفاءة الفصل: مؤشر أساسي لقياس فعالية إزالة الشوائب. تتطلب كفاءة فصل الشوائب الثقيلة (مثل المعدن والرمل) عادةً ≥ 98%، وللشوائب الخفيفة (مثل البلاستيك والألياف الخشنة) ≥ 90%. يؤثر نقص الكفاءة بشكل مباشر على بياض الورق ومتانته.
• فتحة أسطوانة الشاشة:يحدد دقة فصل الشوائب الضوئية، ويُضبط وفقًا لنوع المادة الخام (على سبيل المثال، تُستخدم فتحة تتراوح بين 0.5 و1.5 مم عادةً في عملية فصل عجينة الورق المُهدرة، ويمكن توسيعها بشكل مناسب في عملية فصل عجينة الخشب). الفتحة الصغيرة جدًا تُعرِّضها للانسداد، بينما الفتحة الكبيرة جدًا تُؤدي إلى تسرب الشوائب الضوئية.
• ضغط التشغيلضغط تدفق اللب داخل الجهاز (عادةً ما يكون بين 0.1 و0.3 ميجا باسكال). قد يؤدي الضغط المرتفع جدًا إلى تآكل الجهاز، بينما يؤثر الضغط المنخفض جدًا على سرعة الفصل. لذا، يلزم التحكم الدقيق عبر صمام التغذية.

ثالثًا: الأنواع الشائعة: مُصنّفة حسب البنية والاستخدام

بناءً على الاختلافات في المواد الخام لصناعة الورق (لب الخشب، لب الورق المستهلك) وأنواع الشوائب، يتم تقسيم فواصل تفريغ الخبث بشكل أساسي إلى فئتين:

• أجهزة فصل الشوائب الثقيلة:التركيز على إزالة الشوائب الثقيلة. يتميز جهاز إزالة الرمل الرأسي الشائع بهيكله المدمج ومساحته الصغيرة، مما يجعله مناسبًا لخطوط الإنتاج الصغيرة والمتوسطة؛ بينما يتميز جهاز إزالة الرمل الأفقي بقدرة معالجة أكبر وقدرة عالية على منع الانسداد، ويُستخدم بشكل رئيسي في خطوط إنتاج عجينة الورق الكبيرة.
• أجهزة فصل الشوائب الخفيفة (أجهزة فصل الخبث): التركيز على إزالة الشوائب الخفيفة. ومن الأمثلة النموذجية على ذلك "فاصل الخبث بغربال الضغط"، الذي يُحقق الفصل من خلال أسطوانة غربال دوارة وفرق ضغط، ويتميز بوظيفتي الغربلة وإزالة الخبث. ويُستخدم على نطاق واسع في عملية استخلاص اللب من المواد الخام النظيفة مثل لب الخشب ولب الخيزران؛ كما يوجد "فاصل الخبث بالطرد المركزي"، الذي يستخدم قوة الطرد المركزي لفصل الشوائب الخفيفة، وهو مناسب لمعالجة اللب عالي التركيز (تركيز ≥ 3%).

رابعًا: الصيانة اليومية: مفتاح إطالة عمر المعدات وضمان كفاءتها

يعتمد التشغيل المستقر لفاصل تفريغ الخبث على الصيانة الدورية. تشمل نقاط الصيانة الأساسية ما يلي:

1. التنظيف المنتظم لأسطوانة الشاشةبعد إيقاف التشغيل اليومي، تأكد من انسداد أسطوانة الغربال. إذا كانت الفتحات مسدودة بالألياف أو الشوائب، فاستخدم مسدس ماء عالي الضغط لشطفها أو أداة خاصة لتنظيفها، لتجنب التأثير على كفاءة الفصل في العملية التالية.
2. فحص إحكام غلق صمامات تفريغ الخبث: يؤدي تسرب صمامات تصريف الشوائب الثقيلة والخفيفة إلى هدر اللب وتقليل فعالية الفصل. من الضروري فحص تآكل مقاعد الصمامات أسبوعيًا واستبدال الحشيات أو الصمامات التالفة في الوقت المناسب.
3. تزييت المكونات الرئيسية:أضف زيت التشحيم الخاص إلى الأجزاء المتحركة من المعدات، مثل العمود الدوار والمحامل، شهريًا لمنع تلف المكونات الناجم عن الاحتكاك الجاف وإطالة عمر الخدمة.
4. مراقبة معلمات التشغيل: مراقبة معلمات مثل سعة المعالجة والضغط والتيار في الوقت الفعلي من خلال نظام التحكم. في حال حدوث أي معلمات غير طبيعية (مثل زيادة مفاجئة في الضغط أو تيار زائد)، أوقف الجهاز فورًا لإجراء فحص لتجنب تلف المعدات بسبب التحميل الزائد.

خامسًا: اتجاهات تطوير الصناعة: الارتقاء نحو "الكفاءة العالية والذكاء"

مع تزايد متطلبات حماية البيئة والكفاءة في صناعة صناعة الورق، تتطور أجهزة فصل تفريغ الخبث في اتجاهين رئيسيين:

• كفاءة عالية:من خلال تحسين تصميم قناة التدفق (على سبيل المثال، اعتماد "هيكل تحويل ثنائي المنطقة") وترقية مادة أسطوانة الشاشة (على سبيل المثال، الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للتآكل والمواد المركبة عالية الجزيئات)، يتم تحسين كفاءة الفصل بشكل أكبر، ويتم تقليل فقدان اللب (تقليل معدل الخسارة من 3٪ إلى أقل من 1٪).
• ذكاءدمج أجهزة الاستشعار مع نظام التحكم PLC لتحقيق تكامل "المراقبة التلقائية، والتعديل الذكي، والإنذار المبكر بالأعطال". على سبيل المثال، يمكن مراقبة محتوى الشوائب في اللب آنيًا عبر مستشعر تركيز الشوائب، وضبط ضغط التغذية وتردد تفريغ الخبث تلقائيًا. في حال انسداد المعدات أو تعطل أي من مكوناتها، يُصدر النظام إنذارًا فوريًا ويُرسل اقتراحات الصيانة، مما يُقلل التدخل اليدوي ويُحسّن مستوى أتمتة خط الإنتاج.

في الختام، مع أن جهاز فصل الخبث ليس من أهم المعدات في خط إنتاج الورق، إلا أنه يُعدّ حجر الأساس لضمان استقرار العمليات اللاحقة وتحسين جودة الورق. إن الاختيار السليم للأنواع، ومراقبة المعايير، والصيانة الجيدة، كلها عوامل تُخفّض تكاليف الإنتاج بشكل فعال، وتُقلّل أعطال المعدات، وتُشكّل دعمًا أساسيًا لكفاءة إنتاج شركات الورق.