導讀：利用蒸汽箱加熱紙幅可改善紙幅脫水和成紙質量、減少能耗、提高產量。本文詳細介紹了如何正確使用蒸汽箱和評估蒸汽箱性能。

從1940年開始上千臺蒸汽箱已經安裝在各種漿紙機。最早的蒸汽箱主要應用在紙機網案部的真空箱上，該區域位置寬闊便于安裝蒸汽箱和蒸汽管道。長網機安裝蒸汽箱可以在真空伏輥處以便脫除更多的紙幅水分。安裝于真空伏輥的好處是可以降低紙面溫度從而減小對溫度敏感的壓輥膠層和織物的影響。

上世紀80年代改進了壓輥表面材質和紙機織物對溫度的抵抗能力，蒸汽箱可以安裝在真空壓榨吸區和毛布真空箱上。不幸的是因為蒸汽箱的設計不良、維修缺失、安裝位置不當，紙機重建和技改等原因，多年來許多蒸汽箱已經拆除和報廢。

一個紙機濕部合適安裝和運行蒸汽箱是非常有用的工具，可以幫助控制紙張的厚度、緊度、定量、產量、脫水、強度、CD和MD方向的水分波動。為滿足終端客戶對紙張更高質量的要求，需要改善紙機控制和傳感系統，從而蒸汽箱將變得越來越流行。

1、蒸汽箱應用

任何蒸汽箱在紙機濕部的主要目的是蒸汽在紙頁內部或表面冷凝從而提高紙頁內水和纖維的溫度。

加熱紙機濕部提高紙頁溫度的好處

降低粘度—水溫越高則水的粘度越低，因此水更容易從紙頁壓出或抽吸排出。由于水的粘度曲線在低溫段是陡峭的，紙頁溫度從38℃到54℃相對從54℃到71℃，其水的粘度變化幅度接近2倍。

紙機橫幅水分—蒸汽箱在紙機橫向噴出合適的蒸汽可以改善橫幅水分。蒸汽箱在橫幅方向安裝的蒸汽噴射調節區數量等同流漿箱唇板微調螺桿的數量。當橫幅自動調節時，為確保合適的橫幅水分曲線，需要格外小心注意橫幅蒸汽噴射區和紙頁水分檢測區。

紙幅壓縮—增加紙頁溫度提高干度容易壓實紙頁。這對松厚度有要求的紙種是不利的，例如短絨漿或紙杯漿。降低高溫紙頁的表面張力和回彈性，降低了紙頁出壓區時的回濕。如果紙頁溫度超過84℃高溫，紙頁內的纖維會變柔軟，后續的靴壓會對紙頁強度造成很大的影響。

節約干燥蒸汽—在達到相同成紙干度條件時，出壓榨部的紙頁干度越高則烘干部蒸汽消耗就越少。

改善紙頁質量—加熱濕紙頁可以降低在壓榨部的壓潰并且可以允許更高的壓榨壓力。提高進烘干部紙頁溫度可允許段烘缸更高的蒸汽壓力設定值。段烘缸蒸汽壓力對紙頁性能（例如：掉毛、起皺、表面硬化）有重要的影響。提高壓榨織物的溫度、清潔程度和干度可以使用植絨更細的壓榨毛毯，改善紙頁表面性能（例如：平滑度）。

蒸汽箱的分類

紙機濕部蒸汽箱主要有兩種類型，一種是不帶橫向調節的蒸汽箱，有時候也稱預加熱器；另一種是帶橫向調節的蒸汽箱，在橫向安裝單獨的間隔區。一個好的設計和運行的預加熱蒸汽箱可以在紙機運行方向和橫向提供均一的蒸汽流量。老式設計的蒸汽箱和維護不到位的新式蒸汽箱提供不可控的噴射蒸汽會造成紙機運行不良和紙頁水分不均現象。帶橫向調節的蒸汽箱可以手動或自動控制橫向噴向紙頁的蒸汽流量，因此可以影響紙頁橫向的溫度和水分的均一性。大多數帶橫向調節的蒸汽箱的調節區數量等同流漿箱唇板微調螺桿的數量。

選擇蒸汽箱的類型和設計的參考因素包括：

⑴客戶需要橫幅均一的水分還是松厚度—涂布紙機比商品木漿紙機需要更精準的橫向控制。

⑵紙機運行的穩定性—一臺紙機進生產一個級別紙種且停機僅僅是為更換毛布，則手動橫向控制要好于電腦自動控制。

⑶紙機烘干部必須配置精密的水分和定量檢測設備。因你無法控制你不知道的東西。

⑷控制紙機的電腦。

⑸各級別紙種的蒸汽箱蒸汽可用性和烘干部的限制因素。

⑹紙機操作工的態度。一個帶橫幅自動調節的蒸汽箱不用電腦控制的效果僅僅就同由操作工調節一樣的效果。一個維護不到位的蒸汽箱，其不可用的執行機構可能帶來更多的害處。

⑺資金預算和未來生產紙種級別的預測。

2、蒸汽箱使用技巧

不管什么類型的蒸汽箱，要達到使用有效則需要如下因素：⑴蒸汽在紙頁內部或表面冷凝以便蒸汽的潛熱傳遞給紙頁；⑵蒸汽箱安裝在的位置；⑶去除熱紙頁內的冷凝水需要通過抽吸或壓榨的方式；⑷合理的操作蒸汽箱；⑸合理的評估蒸汽箱；⑹合理的維護蒸汽箱。

以上因素簡要論證如下：

⑴蒸汽在紙頁內部或表面冷凝

通過安裝在蒸汽箱下方的真空箱，紙頁需要有足夠的空隙讓蒸汽進入（空氣排出）。否則，紙頁不能被加熱，額外的蒸汽會散發到紙機廠房內。如果想讓蒸汽箱噴射的蒸汽通過真空進入紙頁，長網紙機的蒸汽箱必須安裝在網案水線后。蒸汽箱下方的網案濕條痕會阻礙蒸汽的抽吸、熱傳遞和水的去除。細小纖維和填料組分在紙頁表面可密封紙面和降低紙頁多空性。紙頁成形前段過程如果真空抽吸過于激烈則也會密封紙面。蒸汽箱可以安裝在壓榨部，以便蒸汽除了在紙頁表面冷凝外，還可以在鄰近的壓榨毛毯和壓輥處冷凝釋放熱量。

很多研究報告表明，過熱蒸汽會延遲蒸汽的冷凝速率，因為蒸汽在冷凝前必須先降溫。這在高車速短暫冷凝時間限制條件下尤其重要。過熱蒸汽對蒸汽箱橫幅調節執行機構帶來不良影響。但是蒸汽箱使用過熱蒸汽不會有滴水現象，對書寫用紙和寒冷氣候條件是有利的。蒸汽箱的噴射面應該位于真空源處以便防止蒸汽散發到紙機廠房形成霧，另外還可讓促使蒸汽進入紙頁內。排風管道可以幫助外泄的霧排出廠房內。但是，通排風差的紙機廠房，排風管道可把冷空氣聚于此處，加劇廠房內霧化狀態。一個有效的解決措施是將干熱空氣通入到此問題區域。

⑵蒸汽箱安裝在的位置。

蒸汽箱的合適安裝位置考慮因素有：

·生產紙種的克重和特性。

·蒸汽箱的安裝安全性和對溫度升高后對其附近設備（例如：壓榨輥和刮刀）的影響。

·安裝設備的清潔

·可將蒸汽吸入紙頁內的對面真空箱

·蒸汽箱安裝和維護費用

·可使用的脫水設備

對于大多數克重大于80g/m2的紙種，首先選擇的蒸汽箱安裝位置在真空伏輥或長網紙機的最后一個真空箱。長網紙機生產漿板、箱紙板、紙袋原紙、瓦楞原紙。對大多數克重較低的紙種，不帶橫幅調節的蒸汽箱安裝在壓榨部，帶橫幅調節的蒸汽箱可以根據情況確定安裝位置。

任何蒸汽箱首先要考慮安裝位置并作為一個主要的考慮因素。成形網和壓榨毛毯不能受到不利影響。超過84℃的新鮮蒸汽不能透過紙頁和織物進入真空箱抽吸系統，另外真空泵的密封水溫度需要考慮。真空箱上面的蒸汽箱有時會提高真空度，如果蒸汽完全取代空氣進入真空系統。熱水蒸氣和蒸汽進入真空系統會提高其溫度。補入冷水冷凝蒸汽會提高真空度并且降低對老系統的腐蝕。若漿料篩選處理系統較差，膠粘物從紙頁到成形或壓榨織物的轉移是一個令人擔心的問題。某些漿料加填化工輔料，例如膨脹劑和施膠劑，會因蒸汽箱的高溫作用而產生不良效果。網部噴淋水的溫度需要達到紙頁溫度，以免熱沖擊。毛布真空箱上方安裝蒸汽箱去加熱和清潔毛布正在變得流行，但織物的設計必須能抵抗高溫以免收縮起皺。除水冷或潤滑外，壓榨輥的包膠和刮刀應該與壓榨紙頁或織物表面的溫度相同。未被紙頁包覆的壓輥包膠和刮刀裝置暴露于過熱蒸汽中，會使其溫度高于紙頁溫度，因此安裝蒸汽箱前應該咨詢其供應商。某些花崗巖壓輥對溫度更為敏感，特別是橫向的溫度波動。一個需要特別主要的問題是安裝蒸汽箱時不能有損紙機的運行穩定性和例行的維修工作（例如：更換輥或網毯）。一個普遍的問題是當洗車、引紙或正常操作時飛漿進入蒸汽箱。積累的漿塊會脫離蒸汽箱引起濕部斷紙或損壞壓榨織物或靴套。飛漿防護罩和噴淋水應該使用在沖邊水針或刮刀處，以便控制漿塊在蒸汽箱附近的積累。

真空輔助作用經常會改善蒸汽箱的運行和效率。一般而言，真空度越高越好。如果沒有足夠的蒸汽滿足真空需求，則因不均一的空氣透過而產生紙頁橫幅溫度波動。

紙機首先安裝的蒸汽箱經常在紙機網案最后一個真空吸水箱上面，因為相對安裝在壓榨部需要更低的投資費用。在最后一個真空吸水箱安裝蒸汽箱的好處是在紙頁進入烘干部前提高真空伏輥和壓榨的脫水效率來脫掉更多的冷凝水和紙頁內的水。

一般而言，對各種紙的蒸汽箱理想安裝位置已被證實。事實上任何冷空氣抽入紙頁的地方都可以安裝蒸汽箱。

合理的操作蒸汽箱。一個重要的蒸汽箱操作因素是給予合適的蒸汽流量。合理設計和操作的蒸汽箱供汽系統可提供優良的性能。供汽系統應該壓力、流量、溫度可控。蒸汽箱開機前或運行過程中供汽系統應該有冷凝水去除設施。根據紙頁的空隙度、干度和溫度以及真空度，紙機網案部蒸汽箱設計為每kg紙消耗0.12~0.13kg蒸汽。壓榨部蒸汽箱設計為每kg紙消耗0.06~0.0kg蒸汽，因壓榨部紙頁內需要加熱的水分量