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制浆造纸装备制造业研究报告(下)

3、制浆造纸机械（以下简称造纸机械）自主创新模式与创新道路分析3．1 造纸机械制造业的主要特点有：造纸机械制造业具有劳动密集型与技术密集型的“两重性”。特别是中、高档产品的加工技术复杂、难度大、精度要求高。 造纸机械的设计涉及到物理学、工程力学、流体力学、空气动力学、自动控制、计算机等多学科领域。 造纸机械是制浆造纸工艺技术的载体。鉴于我国造纸原料的多元化以及制浆工艺的多样性，它们既有共性，又有个性，因而要求设备的对原料及工艺的适应性要很强；制浆造纸生产系统是一个联动如前所述高聚物材料的伸长率远远优于金属、纤维、木材、板材等材料生产线，相互之间的链接要求严格，需要采用机、电、光、仪、计算机相结合的高新技术配套。 制浆造纸工艺技术和机械设计、制造技术集为一体，技术含量高，加上“专用”的覆盖面，因而形成多品种、多规格、小批量，难以形成规模化生产（除专用零部件外）。3．2 造纸机械产品发展历程及其技术来源3．2．1 初期发展阶段50年代后期至70年代末期，在计划经济安排下，主要是依据当时造纸工业以发展非木纤维制浆造纸的中、小型企业为主安排造纸机械的生产计划，以数量型发展来满足造纸工业发展的需要。产品的发展，以单机生产一样也是1种常见的力学检测装备为主，逐步形成日产5—50吨浆、纸能力的小成套设备。初期的产品设计主要由当时部属北京、上海两个设计院负责，由定点设备制造企业负责制造。 产品设计的技术来源主要是参照设计与测绘部分国外设备，照抄照做。这在当时对于技术要求不高的绝大多数小、中型造纸厂来说，尚能满足需要。从无到有，从单机生产到形成小型套，以及以来图加工，满足供应为主要发展的格局一直延续到70年代末期。3．2．2 中期发展阶段 中期发展阶段集中于80年代和90年代。在80年代，主要加强消化吸收和引进技术，使产品的总体水平得到第一次提升。 根据党中央“把整个经济工作转移到以提高经济效益为中心的轨道上来”的现代化建设的根本指导思想，在国家有关部门支持下，组织了“重点机电产品消化吸收国产化”工作，针对已引进的国外设备进行重点消化吸收，实现了一批具有较先进产品的国产化。80年代中后期开始在国家支持下第一次引进了8项适用的关键设备及配件的设计与制造技术。同时与国外公司合资创建了西安造纸胶辊公司和维美德西安造纸机械有限公司。这一期间重点形成了日产50吨适应非木纤维制浆的横管式连续蒸煮器、日产75吨长文化纸机、日产100吨板纸机、纸机车速第一次提升到最高450m／min，涂布机车速提升到300m／min，使国产造纸机械产品的总体水平得到第一次提升。 到90年代，产品开发力度加强，产品向中大型发展。在市场经济推动运动袜下，根据造纸工业结构调整方针及时调整产品结构，以科技为先导加大自行开发力度，一些企业相继组建了技术开发中心或研究所光纤端子。配备专职开发人员，在第一次引进技术基础上进一步加强消化吸收，并通过加强与国外技术交流、纸厂引进设备、技术谈判、出国考察以及对部分纸厂引进的先进设备的考察等手段，掌握了一些先进技术，为开发符合需求的中大型产品创造了条件。特别是90年代后期随着造纸工业的快速发展，造纸机械产品开发速度也大为加速，适合各种非木纤维化学制浆水平的横管式连续蒸煮器系统设备更趋成熟并形成系列，日产200吨的中型废纸纸浆系统设备开发成功。100m2大规格新型洗浆设备及各种型式的压力筛形成系列，配套于日产100—150吨浆的非木纤维制浆废液处理的碱回收成套设备也日趋成熟与完善，采用不同形式的新型流浆箱、叠、全封闭引纸、各种组合的复式压榨、高冲量压榨、袋通风、全数字高精度电控系统等新技术在各类纸板、板纸机中广泛采用。纸机车速开始第二次提速到最高700m／min，纸机幅宽已向4—5m发展，造纸机械产品得到第二次提升。$分页符$3．2．3 近期发展阶段 近几年发展所表现的特点是：大中型产品国产化取得显著成效。产品总体水平得到第三次提升。20世纪末，2l世纪初以来，造纸工业持续快速发展，市场的印花加工新需求及激烈的市场竞争进一步激发了造纸机械制造业的发展。在国产设备上尚难以满足大中型造纸企业需求情况下，进口设备大幅增加。对此，原国家经贸委非常重视并认真贯彻《中华人民共和国经济和社会发展第十个五年计划纲要》中关于振兴装备制造业精神，支持一部分主要造纸机械设备的同时，第二次引进部分适合国情的先进技术，加快大中型设备的国产化的进程。这些企业经技术改造后制造能力、制造精度大为提高，特别是对原有技术开发中心的建设投入加大，配置了必要的试验与检测手段，增强了消化力度和自主创新能力，使企业的综合素质获得提升。第二次引进技术和自主创新手段的增强，提高了产品设计的技术水平，促进了一批先进、高效、高速适合大中型造纸企业需要的新产品不断推出。 目前新开发的具有较好性价比的大中型设备已广泛被中型造纸企业和部分大型企业所采用，实现了国产造纸机械的第三次提升。3．2．4 技术来源从造纸机械产品发展的四个主要历程情况看，其技术来源主要是：（1）引进国外先进适用的部分关键设备或配件的设计与制造技术；（2）消化吸收部分造纸企业引进的国外先进设备，结合国情进行再创新；（3）通过部分产品与国外公司合作制造、技术交流、技术谈判等获取的技术；（4）建立技术研发中心和试验中心等提高了自主设计能力所研发的技术。3．3 创如 PDF、 MS Word、HTML 等新模式造纸机械的创新模式大致有三种，第一种是引进、消化、吸收以后再创新，第二种是集成性自主创新，第三种是原始性自主创新。在这三种类型中主要是第一和第二两种，基本上是贯穿引进、消化、吸收再创新这条主线。3．3．1 引进、消化、吸收后再创新型的主要案例3．3．1．1 非木纤维横管式连续蒸煮器 由于我国木材资源匮乏，因而非木纤维制浆造纸长期以来占有相当大的比例。今后一段时期内非木浆的比重将逐步降低，但其生产总量还将有所增长。非木纤维浆长期以来的制浆设备都是采用蒸球或蒸煮锅。为克服其单机效率低，用汽不均衡、成浆质量不稳定等弊端，80年代末，采用技贸结合方式引进了瑞典SundsSdefibraterAB公司的横管连续蒸煮器的设计与制造技术。该蒸煮器具有采用高温快速蒸煮、单位容积产量高、用汽负荷平稳、技术参数调控方便有利于生产自动控制，成浆质量均一等特点，对中型以上企业特别适合。现已形成日产50—200吨适合多种非木纤维原料的系列产品，鉴于国外在使用非木纤维制浆方面缺乏深入了解，经验不多，而我国长期以来以非木纤维原料为主，掌握了多种非木纤维的特性，积累了丰富的经验。在引进该技术后，结合我国非木纤维的多样性，在充分消化该技术基础上自主创新，首先配置了能耗较低的湿法备料系统已保证连蒸器的安全生产和提高成浆质量，随后又对系统进行了优化选择，如采用饥饿型喂料器提高草料喂入的水分，喷放阀由系统自动控制调节确保系统平衡以及采用双热喷流程、冷热双喷流程等。使该连蒸器系统更适合国情，并提高了技术性能。业内人士一致认为目前我国的横管式连续蒸煮器已具有国际领先水平。3．3．1．2 涂布机 初期我国涂布纸及纸板发展缓慢。涂布设备的起步也较晚，先期只能提供小幅宽低车速的气刀涂布机。随着涂布纸及涂布纸板的发展，为满足中、高档涂布纸的需要，在90年代初和21世纪初先后两次引进Voith公司的涂布机的设计与制造技术，瑞士BMB公司的涂布干燥技术，消化了用于铜板纸涂布系统的气浮式干燥箱技术，气刀涂布技术，气雾分离器技术，喷泉式涂布器及张力控制等技术，博采众长为我所用。大大提高了国产涂布机的配置水平。引进技术、消化、吸收、再创新，促进了国产涂布机档次的提升，现在中等幅宽和车速的涂布机基本上可以靠国内供应。几年来，又在充分消化、吸收基础上，吸纳各方技术并吸收国外的设计理念，结合国情进行了扩展性的应用，自主创新开发了高速膜转移施涂机。幅宽3520mm，车速为800m／min的施涂机已被知名的大型纸业集团所采用。还开发了无碳复写涂布机等新产品。3．3．1．3 双圆盘磨浆机 2000年采用技贸结合形势引进了芬兰Metso公司的DD型双圆盘磨浆机的设计与制造技术，该技术具有恒能耗控制与恒功率控制两种功能，可适合不同造纸企业选用，节能效果好，成浆质量稳定。引进技术后企业经过人员培训和技术改造，增添了必要的产品满足了中型以上造纸企业的需要，深受用户欢迎并成为制造企业新的增长点，取得很好的经济效益。在充分消化吸收该项引进技术的基础上，又参照其结构特点对原国产的中、小系列的双圆盘磨浆机进行创新，改善了原系列产品的使用性能，提高了产品的档次。3．3．1．4 洗浆设备洗浆设备方面（同时兼有黑液提取功能）既要求洗浆机在浆料洗涤的洗净度方面达到一定要求，又同时要求洗涤的同时能获得高质量的黑液（包括黑液提取率、浓度、温度等），为后序的碱回收系统提高效率创造先决条件。我国造纸厂曾引进部分鼓式真空洗浆机，但该机型主要适合于木浆的洗涤。对于滤水性差的非木纤维浆很不适应。制造企业在消化吸收基础上。针对用于非木纤维浆料的特性，对洗浆机的结构进行了多次创新改进，从第一代的大检查万能拉力实验电机源唆使灯是不是开启；检查是不是再开机10S以后才进行联机；检查实验机与计算机的通讯线是不是联机正常；再装备管理器中检查USB硬件驱动是不是正常平面阀到锥阀、孔式滤板再到第四代的波纹滤板、混色机小平面阀的发展历程，产品规格也从原来的只能生产45m2以下产品发展到目前能生产120m2大规格产品，能满足日产500吨木浆和日产180吨麦草浆生产线的需要，特别是对于麦草浆等非木纤维浆的适应性比较强，在满足浆料洗净度要求下获得了较理想的黑液提取率。产品有很好的耐用性，已成为国内主要的洗浆设备并出