製紙工場コンベアベルト：チップ、パルプ、熱、樹脂の搬送

製紙工場では、1本のベルトコンベアに3つの役割を同時に担わせます。それは、湿った粘着性のある荷物を運ぶこと、蒸気熱にさらされること、そして誰も歩きたくないほど長い距離にわたって継ぎ目をしっかりと固定することです。それぞれ単独ではごく普通の搬送上の問題です。しかし、これらが1つの建物内の1本のベルトコンベア上で同時に行われると、通常の解決策は通用しなくなります。このガイドでは、工場内の5つの流れを詳しく解説し、汎用ベルトコンベアが最初にどこで問題を起こすのかを示します。

01製紙工場が他の工場と異なるベルトの問題を抱えている理由

製紙工場は高温になる湿式工場です。私たちが目にする仕様書のほとんどは、摩耗が最大の敵である乾燥バルク材向けに書かれていますが、ここでは接着が最大の敵です。材料は排出ポイントを通過し、戻りストランドを上昇し、誰も検査しない床へと流れていきます。ラインの稼働状況も様々です。樹皮ラインは短く低速ですが、工場を横断するパルプラインは長く、高所に設置され、しばしば中心からずれた位置に積載されます。

このガイドの終わりと、他のガイドの始まり

これらの各作業について個別のページを公開しているため、その区分について述べておく価値があります。 耐熱コンベヤベルト究極ガイドでは、カバーグレードと温度クラスについて解説し、どのグレードを注文すべきかを説明します。適切に設定されたスクレーパーで除去できる通常の戻り側キャリーバックは、コンベヤキャリーバック対策と戻り側ベルトクリーニングに分類され、どちらもブレードで堆積物を破壊できることを前提としています。重量のあるカーカスがどのように構築され、購入されるかは、ヘビーデューティー用途向けスチールコードコンベヤベルト選択ガイドに記載されています。

このページでは、重なり合う部分を取り上げます。粘着性のある樹脂はスクレーパーでは剥がせません。蒸気は乾燥した空気ではなく、水分を含んだ状態で届きます。そして、長期間にわたって張力がかかった状態でも耐えなければならない接合部です。

02 5つの流れ：丸太置き場から完成リールまで

ベルトがどの流れの中にあるかが分かるまでは、カバーを選ぶことはできません。工場では、ほぼすべてのベルトに5種類のカバーが使用されています。

3列目を読んでください。5つの流れのうち4つは、摩耗ではなく接着によって故障します。ブロークとトリムは例外です。

03湿ったチップと樹皮：荷重、粘着性、および持ち帰り

木片は湿った状態から滴り落ちる状態まで、コンベアに到達します。水は2箇所に存在し、そのうちベルトの選択に影響を与えるのは1箇所のみです。繊維内部の水分は重量に変化を与えるだけで、それ以外の影響はほとんどありません。表面の自由水は、シュート内での荷物の移動方法と、下部に戻る量に影響を与えます。

湿った状態のチップの重量は、入札書類に記載されているかさ密度よりも重くなります。なぜなら、その数値はほぼ常に乾燥状態で示されているからです。乾燥状態での数値に基づいて設計されたコンベヤは、処理能力の限界で稼働することになり、 ゴム製のコンベヤベルトは持ちこたえますが、巻き取り機構の可動範囲が限界に達し、継ぎ目が重量差を吸収することになります。

チップの水分が運搬上の問題に発展する場合

樹皮は、同じ根源を持つ別の問題です。繊維質で水分を保持し、長い繊維がプーリーに絡みつき、剥がれ落ちません。樹皮の絡まりは、ベルトがアイドラーから外れ、端がほつれるまで、徐々に進行します。

当社の現場テストは簡素ながら信頼性があります。ベルトを通常通り運転した後、停止させて戻り糸を確認してください。もしそこに靴底の跡がくっきりと残るようなら、スクレーパーの性能が低下しており、追加のカバーを取り付けても改善されません。

04パルプとスラッジ：化学物質への曝露とカバーの選択

パルプは内側から外側へとカバーを侵食する。加熱・洗浄されたパルプは高温多湿でアルカリ性であり、溶解した木材固形分を含む液体を帯びている。人々が軽視しがちなのはこの液体だ。液体はカバーを徹底的に濡らし、カバーが少しでも浸透性があれば、液体は下の布地まで浸透してしまう。

その結果、ベルトが伸びてしまう。膨張したベルトは装着時よりも長くなるため、調整範囲が足りなくなり、ベルト幅全体にわたってトラッキングが不均一になる。寸法が変化するベルトの調整に1ヶ月も費やすことになる。

スラッジはまた別の挙動を示します。チキソトロピー性があり、清澄装置の動作に応じて水分含有量が変動し、静かに研磨しながら摩耗する石灰の粒子を含んでいます。耐薬品性のみを基準に選ばれたカバーは、1シーズン以内にスカートボード付近が薄くなります。このような用途で使用される工業用コンベアベルトでは、まず端の部分にその劣化が表れます。そのため、一般的な酸性・アルカリ性チャートで「通常、ある化合物群は許容範囲内」と述べるのではなく、実際の液温での実際の浸漬データを求めています。

05熱と蒸気：標準的なカバーが早期に機能しなくなる箇所

乾燥した熱は外側からカバーに作用します。表面を酸化させ、硬化させ、最終的にはひび割れさせます。その過程を観察し、対策を立てることができます。

飽和蒸気が乾熱と同じではない理由

蒸気は内部から作用します。蒸解釜の周囲や機械フードの下の飽和した雰囲気によって、湿気がカバーを通して押し出され、その湿気がカバーと本体の接合部、つまりスタックの中で最も温度の低い部分で凝縮します。そこは薄い化合物層で結合されているため、最初に劣化します。当社の耐熱コンベヤベルトシリーズは、この原理に基づいて設計されており、温度だけで選定したグレードがフード内で故障する理由もここにあります。

この症状は人々を誤解させる。コンベヤベルトは蒸気中で何ヶ月も稼働しても見た目は問題ないように見えるが、メンテナンス停止後に片方の端に水ぶくれができることがある。水分はすでに内部に存在しており、停止期間によって水分が溜まる場所ができたのだ。だからこそ、 コンベヤベルトの供給業者に、サンプルが湿気のある環境で経年劣化したものか、乾燥した空気中で経年劣化したものかを尋ねるのだ。蒸気フードで使用されるベルトの空気乾燥試験の結果は、誰も尋ねていない質問に答えることになるからだ。

06樹脂とピッチ：スクレーパーでは除去できない残留物

ピッチとは、木材から抽出された成分で、樹脂酸、脂肪酸、ステロール、およびそれらに付随する中性化合物から構成されます。蒸解槽の周囲では、溶液から析出し、冷却されて、ニスと接着剤を合わせたような層になります。

その挙動は温度変化に敏感に反応するため、洗浄装置では対応できません。温かいピッチは柔らかく粘着性があり、冷たいピッチは硬く脆いため、ベルトはラインが停止するたびに両方の状態を循環します。一方の状態に合わせて設定された刃は、もう一方の状態では不適切です。

樹脂がスクレーパーの刃先に及ぼす影響

スクレーパーは先端に応力を集中させます。脆い層では、その応力によって堆積物が破断し、ブレードがその破片を剥がします。ピッチは破断しません。ピッチは変形し、先端の下に広がり、ブレードの後ろで再び平らになるため、ベルトはスクレーパーからきれいに剥がれ、再びコーティングされた状態で次のプーリーに到達します。ブレードの圧力は接触線に沿って摩擦熱となり、層をわずかに軟化させて、次のパスがより硬くなるようにします。

効果的なのは、付着物と戦うのではなく、付着物を取り除くことです。粘着性のある有機物を剥がすように配合されたカバーコンパウンドは、付着物が固まる場所をなくします。ベルトがまだ温かいうちに水で洗い流すと、ピッチが固まる前に剥がれます。3つ目の変更点は安価で直感に反するかもしれませんが、ブレードの張力を強くしすぎないことです。薄い膜を残す軽いブレードの方が、カバーに溝を作る重いブレードよりも優れているからです。

07長距離配線、高張力、および接続部の信頼性

工場のレイアウトでは、製造工程に合わせて工場が拡張されたため、ベルトコンベアは長くて高架式の経路に配置されます。これらの経路では、接合部だけが現場で手作業で、限られた時間の中で製造されます。

手が届きにくいベルトのスプライス設計

実際には、カバーと本体は健全なままで、ベルトは継ぎ目で破損する。継ぎ目は工場で製造されたものの代わりに手作業で作られた構造物であり、工場内のあらゆる有害物質が、人の背丈よりも短いベルト部分に集中して一気に作用する。

重要なのは、段差の形状、段差間のコンパウンド、および硬化記録です。段差が多く、短い段差を持つ段差接合は、荷重をより長い長さに分散させ、短い段差が少ない接合よりも繰り返し荷重に強くなります。作業時間枠内で数時間かかりますが、これは作業時間外の作業では最も安価な部分です。また、作業を行った作業員が署名した、圧力、温度、保持時間などの硬化記録も要求します。 卸売業者を通じてコン​​ベヤベルトを購入する工場は、ベルトは受け取るものの記録を受け取らないことが多いため、注文時に記録を指定してください。当社のコンベヤベルト工場では、接合済みの納品ごとに記録を発行しています。

08高架コンベアのトラッキングと構造

トラッキングの問題は、ベルトコンベアのせいだとされることが多いが、ベルトコンベア自体に責任があるわけではない。高架ギャラリーでは、ベルトコンベアは鉄骨構造から始まる一連の工程の最後の部分であり、鉄骨は動くものだ。

長いギャラリーは一日を通して伸縮を繰り返し、両端の滑車は同じように動くわけではありません。そこに風荷重、改造後に再設置されたシュート、スカートゴムの摩耗による荷物の着地位置のずれなどが加わると、フレームはもはや真っ直ぐではなくなります。そのフレームに取り付けられたベルトは片側に偏ってしまい、そのままの状態になります。

まず最初に点検するのはベルトの端ではなく、戻りストランドです。アイドラーシェルに堆積した材料はアイドラーの実効直径を変化させ、硬化した微粒子のリングを登るベルトはフレームではなくリングに沿って動きます。傾斜が急で滑らかなカバーが滑る場合、 コンベヤベルト分配器のプロファイルによって負荷の挙動が変化しますが、動いたフレームを修正することはできません。ベルトの張力を調整し、構造物が動作温度に達した状態でアライメントを行ってください。寒い日曜日の夜に行わないでください。

製紙工場で生き残る9つの洗浄システム

洗浄チェーンは3つの工程を順番に行いますが、ほとんどの設備では最初の工程しか適切に行われていません。一次スクレーパーが大部分の汚れを取り除き、二次スクレーパーが一次スクレーパーが先端から押し出した汚れを取り除き、スプレーとブラシがどちらの刃も届かない残りの汚れを拭き取ります。製粉機のベルトコンベアでは、この汚れこそが問題なのです。

清掃工程で変更する点

工程の順序は重要です。なぜなら、各工程によって次の工程で接触する材料が変化するからです。振動する主スクレーパーの後ろにある副スクレーパーは、不均一な層を捉え、部分的に摩耗します。両方のブレードの後に​​スプレーを噴射すると、すでに2回圧縮された表面が洗い流されます。

粘着性のある負荷の場合は、水を上流側に移動させます。ベルトが温かく、堆積物がまだ柔らかいうちにフラッシングすると、ブレードの調整よりも効果が高く、堆積物が粉塵ではなくピッチの場合には、この方法だけが有効です。パルプラインでは、水の流れにも注意を払います。なぜなら、テークアップの下にフラッシング水が溜まると、洗浄の問題が腐食の問題に変わってしまうからです。ブラシ駆動装置も静かに故障することがあります。負荷がかかった状態で滑る駆動装置は、洗浄不良のように見えますが、通常は張力不良です。そのため、コンベヤ製品群の他に、 伝動ベルトメーカーの製品群も取り扱っています。

10分野別教材・グレード選択

まず、カーカスから見ていきましょう。短距離で低速な樹皮やチップの搬送には、通常ファブリックが使用されます。工場内でパルプやチップを搬送する長距離で高張力の搬送には、通常スチールコードが使用されます。搬送距離が十分に長ければ、スチールコードの方が優れていると言えるでしょう。この2つのうち、EPファブリックは製紙工場が必要とするほとんどの用途に対応できます。EPとNNのどちらを選ぶかは、ベルトだけでなくスプライスも変わるため、早めに決めておく価値があります。EPとNNのコンベヤベルトの比較については、問い合わせのたびに議論し直さなくて済むように、別のメモに記載しています。

カバー2は、製粉所と採石場の違いがわかる部分です。5つの流れのうち4つでは、耐摩耗性が制限特性ではありません。湿熱、プロセス液、粘着性堆積物に対する耐性が結果を左右し、これら3つは異なる方向に作用します。駆動装置は同じ議論の中で忘れられがちです。ファンポンプ、攪拌機、リパルパーローターはVベルトで駆動しますが、湿潤で暖かい工場室での使用に慣れているVベルトメーカーは、乾燥した倉庫に供給するメーカーとは異なる構造を見積もります。 コンベヤベルトメーカーとしては、単一の項目よりも駆動装置全体のスケジュールを見たいものです。なぜなら、最初に故障するベルトが交換されるベルトであることはめったにないからです。

11．シャットダウン計画、予備部品、および受入検査

工場はカタログではなく、操業停止期間中に必要なベルトを購入する。重要な作業はすべてその期間中に行われ、点検はライン再開前に実施される。その後は皆忙しく、誰も計測に時間を割くことができない。

受付開始前に請求しておくべき書類

資料一式を見れば、供給業者が義務を理解していたかどうかが分かります。ベースポリマーと試験方法を記載したデータシートは、自社の故障履歴と照合できますが、測定方法を記載せずに特性を羅列しただけのデータシートは照合できません。

予備部品には専用の計画が必要です。実際に取り付けられているベルトの種類に合わせたスプライスキット、損傷した部分を交換できる長さのベルト1本、予備のスクレーパーブレード、そしてキュアログテンプレートを用意しましょう。これら4つを揃えている工場は、予備ベルトだけを揃えている工場よりも早く再稼働できます。故障から3日後に届いたキットは、1年間棚に置かれていたキットよりもコストがかさむことがあります。

よくある質問12選

製紙工場におけるベルト故障の主な原因は何ですか？

摩耗よりも付着による損傷の方が多く発生します。排出口から排出されずにベルト上に残った材料は、リターンストランドやアイドラーに付着し、そこから損傷が生じます。カバーの摩耗は通常、次に多く発生します。

標準的な耐熱ベルトは蒸気環境に対応できますか？

信頼性は低い。乾燥加熱老化試験で評価された化合物でも、すべてのオーブン試験に合格しても、ベルト内部で飽和蒸気が凝縮すると、カバーと本体の接合部で不具合が生じる可能性がある。サンプルがどのような環境で老化処理されたのかを尋ねてください。熱風のみで老化処理されたという回答であれば、そのデータはあなたの用途には適していません。

樹脂やピッチを削る際に、スクレーパーが機能しなくなるのはなぜですか？

ピッチは鉱物粉塵層のように割れることがないからです。スクレーパーの先端は応力を集中させて脆い堆積物を剥がしますが、ピッチは刃の後ろで変形し、塗り広げられ、再び平らになります。刃の圧力によって摩擦熱が発生し、その熱によって層がさらに軟化します。

製紙工場のベルトコンベアはいつ点検すべきですか？

シャットダウン期間、そして木材の配合やプロセス化学組成に変更があった後の最初のシフト。前四半期は問題なかったベルトでも、今四半期は異なる樹脂負荷を運んでいる可能性がある。運転終了後にリターンストランドを歩いて確認すれば、カレンダーを見るよりも多くのことがわかる。所要時間は10分だ。

ベルトコンベアの速度は、搬送される材料の量に影響しますか？

これは量よりも機構を大きく変化させる。高速回転では、負荷がヘッドプーリーから解放されるまでの時間が短くなるため、ベルトに巻き取られる葉の量が増え、スクレーパー上の層は薄く高温になる。薄く高温の状態は、ピッチにとって最悪の状態である。

木材チップの搬送に最適なベルトはどれですか？

ほとんどのチップコンベアは、湿った繊維を落とすように設計された滑らかなカバー付きの布製カーカス、2段階のスクレーパー、そして排出口での水洗浄機構を備えています。短距離搬送では、カーカスよりもカバーの方が重要です。チップが山から遠くまで搬送される場合は、カーカスが決定的な役割を果たします。

長距離ランニングには、スチールコードベルトが常に最適な選択肢なのでしょうか？

いいえ。スチールコードは、張力とスパンによって布製ベルトが実用的でない場合にその真価を発揮しますが、プーリー径、接合部の品質、検査に関して独自の要件があります。適度な張力で長距離を走行する場合は、段付き接合部が良好な布製ベルトでも十分であり、限られた吊り上げ装置でも修理が容易です。

製粉機のベルトコンベアの予備部品として、何を保管しておくべきでしょうか？

実際に取り付けられているベルトの種類に合ったスプライスキット、損傷した部分を交換できる長さのベルト、予備のスクレーパーブレード、そしてキュアログテンプレート。これら4つがあれば、午前3時に製粉所が停止する原因のほとんどをカバーできます。キットなしの予備ベルトは、準備万端という安心感を得るための高価な手段です。

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