استخدام متزايد من الفولاذ المقاوم للصدأ المحتوي على الموليبدينوم في صناعة الورق

على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية ، أدت الرقمنة إلى انخفاض حاد في الطلب على المنتجات الورقية الرسومية مثل الصحف وورق الطباعة. من 2010 إلى 2017 ، تقلص الطلب بمعدل سنوي متوسط ​​قدره 2.4 ٪. بعد عام 2018 ، تسارع الانخفاض بسرعة ، حيث وصل إلى 6.2 ٪ في عام 2021. ومع ذلك ، على الرغم من انخفاض المنتجات الورقية الرسومية ،  كان هناك نمو في المنتجات الورقية الأخرى مثل ملفات الورق والكرتون والمنزل والنظافة ، مدفوعة بالنمو السريع للتجارة الإلكترونية وارتفاع الطلب من الاقتصادات المتنامية مثل الهند. حافظت هذه الاتجاهات على معدل النمو السنوي الإجمالي لصناعة الورق في حوالي 1 ٪ -2 ٪ منذ عام 2010. تلعب الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق الفائق والدوبلكي دورًا مهمًا ومتوسعًا في هذه الصناعة المتنامية.

عمليات تجفيف اللب كثيفة الطاقة. تبدأ عملية صناعة الورق برقائق الخشب أو ورق النفايات. الطريقة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع هي عملية Kraft ، التي تحول الخشب إلى لب لإنتاج منتجات ورقية. تبدأ العملية بخلط رقائق الخشب مع مزيج ساخن من الماء ، هيدروكسيد الصوديوم وكبريتيد الصوديوم ، ثم طهيها في طباخ الضغط. تقوم عملية الهضم هذه بتحويل رقائق الخشب إلى لب من ألياف السليلوز ، وهو المكون الرئيسي للورق. بعد الهضم ، يتم جمع اللب الخام وغسله وتبييضه ، عادةً مع محلول ثاني أكسيد الكلور لتحقيق اللون الأبيض المطلوب. في بعض الأحيان يتم التبييض أيضًا مع بيروكسيد الهيدروجين أو الأوزون. لا تتطلب ورقة النفايات المعاد تدويرها الهضم ، ولكن تتم إزالتها منه لإزالة المواد البلاستيكية وغيرها من النفايات ، ثم يتم غسلها وتبييضها.

في كلتا الحالتين ، يتم تغذية اللب المبيد في آلة ورقية كبيرة تسمى Fourdrinier ليتم تحويلها إلى لفات ورقية. يتم تخفيف اللب في ملاط ​​ورش على شاشة لتشكيل حصيرة لب ، والتي يتم بعد ذلك تجفيفها وتجفيفها ولفها لتشكيل المنتج الورقي النهائي. يمر الورق عبر آلة Fourdrinier بسرعات تصل إلى 100 كم/ساعة ، والمنتج النهائي هو لفة عملاقة من الورق يتم بعد ذلك فحصها وقطعها وبيعها.

غالبًا ما تسمى الآلات الورقية Fourdrinier ، التي سميت باسم هنري فوردرينيه ، الذي اخترع أول آلة للورق الصناعي في عام 1806.

إن تجفيف اللب لتشكيل الورق كثيف للغاية لأنه يجب إزالة الكثير من الماء. تحسب جمعية مضخة الحرارة الأوروبية (EHPA) أن مصنع الورق يتطلب في المتوسط ​​ما يكفي من الكهرباء لتشغيل أكثر من 30،000 منزل لمدة عام. لقد أدى التقدم التكنولوجي إلى تحسين عمليات إزالة المياه ، وزيادة استرداد الحرارة ، والحرارة والطاقة مجتمعة (CHP) يمكن أن تجعل صناعة الورق أكثر كفاءة في استخدام الطاقة مع تقليل الانبعاثات.

لعقود من الزمن ، اعتمدت مطاحن اللب والورق على CHP لالتقاط حرارة البخار التي يمكن أن تضيع. الآن ، يمكن أن تساعد مضخات الحرارة في استرداد المزيد من الحرارة.

تعمل الكونفدرالية الأوروبية لصناعة الورق (CEPI) و EHPA معًا لتعزيز التنفيذ الأوسع لمضخات الحرارة الصناعية المرتفعة في درجة الحرارة ، والتي تستحوذ على حرارة النفايات من عملية تجفيف اللب. تستخدم المضخات الحرارية الحرارة من مصدر حرارة منخفضة و "تعزيز" إلى درجة حرارة أعلى لتلبية متطلبات الحرارة لهذه العملية. مكنت التطورات الحديثة مضخات حرارية كبيرة وضواغط البخار من العمل في درجات حرارة تصل إلى 200°C. تم حساب أن توفير الطاقة لأكثر من 50 ٪ يمكن تحقيقه في عملية تجفيف اللب باستخدام هذه التكنولوجيا. اعتمادًا على الطبيعة المسببة للتآكل للبخار الحراري القادم ، يمكن تصنيع مكونات المضخة الحرارية مثل أنابيب المبادل الحراري من 304 أو 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ.

يلعب الفولاذ المقاوم للصدأ العديد من الأدوار في صناعة الورق لأكثر من 70 عامًا ، استخدمت صناعة اللب والورق الفولاذ المقاوم للصدأ وغيرها من السبائك المقاومة للتآكل لزيادة عمر الخدمة وموثوقية المعدات. تعتمد أفضل مواد بناء لمعدات مطحنة الورق على العملية والتكنولوجيا المحددة المستخدمة ، ولكن يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المحتوي على موليبدينوم على نطاق واسع خلال عملية الإنتاج.

تستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج بشكل متزايد في صناعة اللب والورق بسبب قوتها العالية ومقاومة تكسير تآكل إجهاد الكلوريد وتآكل القلويات. على سبيل المثال ، يتم استخدام 2205 من الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج في الهضم في عمليات الكبريت وعمليات اللب. أكثر من 2507 من الفولاذ المقاوم للصدأ 2507 مزدوج الذروة هو أيضا مادة شائعة للأنابيب والمكونات في قسم التبييض في النبات.

نظرًا لتآكله الممتاز ومقاومة التعب ، يعد الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج أيضًا مادة مثالية لفة شفط آلة الورق ، والتي تزيل الماء من عملية صناعة الورق. غالبًا ما يتم استخدام 3er60 من الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج للفائف الشفط ، إلى جانب الدرجات الأخرى المزدوجة مثل 2205 و 2101 و 2304.

لفات الشفط كبيرة ومصنعة إلى التحمل الضيق. يبلغ طول الفراغ 3RE60 هذا 12 مترًا وقطره ما يقرب من 2 متر.

تعتبر عملية تبييض المرحلة D هي المرحلة الأكثر تآكلًا في عملية صناعة الورق ، وغالبًا ما تتعرض مواد المعدات لبيئات الكلور وثاني أكسيد الكلور في درجات حرارة عالية من 70 إلى 80°C. يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق الفائق والدولة الفائقة للمضخات وأوعية التفاعل في هذه العملية الحمضية بسبب مقاومتها القوية للتآكل الموضعي.

لفة من الورق المنتهى تقريبًا تمر عبر فوررينييه

نظرًا لأن صناعة اللب والورق تعدل قدرات إنتاجها على السوق العالمية المتغيرة وتنفيذ التقدم التكنولوجي لزيادة كفاءة المطاحن ، ستستمر الصناعة في النمو. مع تحول صناعة الورق ، تظل الفولاذ المقاوم للصدأ المحتوية على الموليبدينوم مادة بناء مهمة لللب والمعدات الورقية.