Zellstoffproduktion: Neuerung in der Stoffaufbereitung

Mercer Celgar senkt Faserverluste um rund 80 Prozent

Die Zellstoffproduktiosnsanlage bei Mercer Celgar im kanadischen British Columbia weist eine Besonderheit auf. Sie besteht aus zwei parallelen Produktionslinien. Diese Konstruktion entstand aufgrund der Integration der Zellstoffmaschine 1 aus den 1960er Jahren in eine neue Produktionslinien, die während der Modernisierung von Mercer Celgar in den 1990er Jahren gebaut wurde. Diese Konfiguration bietet zwar eine außergewöhnliche Produktionsflexibilität – sie ermöglicht eine Produktion zwischen 650 und 1.850 Tonnen Zellstoff pro Tag – bringt aber auch Herausforderungen mit sich.

Die beiden Produktionslinien werden von einem gemeinsamen Stoffaufbereitungssystem bedient. Dieses entfernt Verunreinigungen wie Sand, kleine Steine und Kunststoffe und muss mit erheblichen Durchflussschwankungen umgehen, wenn sich die Produktionsraten ändern. Diese Schwankungen können zu Ineffizienzen im (fünfstufigen Hydrozyklon-)Reinigungssystem führen, das heißt, unerwünschte Materialien könnten nicht vollständig vom Zellstoff getrennt werden. Infolgedessen hatte Mercer Celgar mit übermäßigen Faserverlusten von über 4 Tonnen pro Tag zu kämpfen, was deutlich über den typischen Verlusten für eine Fabrik dieser Größe liegt.

Angesichts der seit der Pandemie steigenden Kosten für Holz und Chemikalien waren diese Verluste besonders besorgniserregend. 

Projekt zur Optimierung der Fasernutzung

Um die Ineffizienz zu beheben, wurde zunächst das Stoffaufbereitungssystem von den Produktionsraten der beiden Zellstoffmaschinen entkoppelt. Dies wurde durch die Stabilisierung der Durchflussrate des Systems auf einem festen Niveau erreicht, das leicht über dem maximalen Gesamtbedarf der Maschinen lag. Die Lösung bestand darin, Umlauf-Stoffleitungen von der Maschinenkammer zurück zur Mischkammer zu installieren, sodass ungenutzter Stoff wieder in das System zurückgeführt werden konnte, anstatt den Durchsatz an die Produktion anzupassen.

Durch diese Anpassung wurde sichergestellt, dass das (Hydrozyklon-)Reinigungssystem konstant mit optimalen Durchflussraten arbeitete. Um diesen neuartigen Ansatz zu unterstützen, umfasste das Projekt auch umfangreiche Upgrades der Automatisierungs- und Prozessleitsysteme. Nachdem das Stoffaufbereitungssystem stabilisiert war, wurde der Reinigungsprozess feinabgestimmt, um Faserverluste weiter zu reduzieren und die Gesamtleistung des Systems zu verbessern. In Zusammenarbeit mit dem Teilelieferanten Andritz wurde der Betrieb an moderne Industriestandards angepasst.

Während der Pandemie wurde der Betrieb in den Sägewerken eingeschränkt, weniger Hackschnitzel waren verfügbar und die Kosten für die Holzversorgung des Zellstoffwerkes stiegen. Dadurch wurde die effektive Fasernutzung und Vermeidung von Ausschuss bei Mercer Celgar besonders wichtig. Die Idee entstand im Kontrollraum des Maschinenraums während eines Gesprächs mit den erfahrenen Papiermachern Bob Shaw und Garry Ingham.

“Wir besprachen verschiedene Möglichkeiten zur Verbesserung der Fasernutzung: Die Optimierung der Hackschnitzellieferung ergab eine Neubewertung der Akzeptanz von Nadeln und Feinstoffen sowie die Erhöhung des Kappa-Werts im Kocher, um mehr Zellstoff mit weniger Fasern zu produzieren. Das Gespräch verlagerte sich mehr und mehr auf die Faserverluste , die wir in unserem Stoffaufbereitungssystem zu verzeichnen hatten, Verluste, die hochwertige Fasern betrafen, die bereits gekocht und gebleicht worden waren”, berichtet Bob Shaw. 

Garry Ingham sagte weiter: “Mit der Zeit konzentrierten wir unsere Überlegungen immer stärker auf die Frage: Könnten wir die Stoffaufbereitung von den Maschinen entkoppeln, ihren Durchfluss stabilisieren und das Reinigungssystem optimieren?”

Was als zunächst eine beiläufige Bemerkung war, führte zu tiefgreifenden Diskussionen, zu monatelanger Planung, Ideenfindung und Entwicklung. Ein engagiertes Team aus Bedienern, Ingenieuren und Betriebspersonal arbeitete zusammen, um die Idee in die Tat umzusetzen. Der Erfolg dieses Projekts ist ein Beweis dafür, wie wertvoll es ist, auf diejenigen zu hören, die die Anlage täglich betreiben. Praktische Erkenntnisse und die umfassende Betriebserfahrung unserer Maschinenraumbediener waren entscheidend für die Identifizierung und Umsetzung dieser unkonventionellen, aber äußerst effektiven Lösung.

Ergebnisse diese Projektes

Nach der Umsetzung des Projekts und der Optimierung des Reinigungssystems konnten die Faserverluste in diesem Bereich um beeindruckende 79 % reduziert werden. Neben den finanziellen Vorteilen reduzierten die Änderungen auch den Verschleiß der Reinigungskomponenten, was die Lebensdauer verlängerte und den Wartungsbedarf minimierte.

Der Prozess ist wesentlich stabiler geworden, mit weniger Schwankungen bei der Stoffdichte und den Tankfüllständen. Diese Stabilität hat Prozessstörungen reduziert, sodass sich die Bediener auf proaktive Verbesserungen konzentrieren können, anstatt auf unerwartete Probleme reagieren zu müssen.

“Dieses Projekt hat unser Team enger zusammengeschweißt. Während wir zuvor an kleineren Initiativen gearbeitet hatten, handelte es sich hier um ein Großprojekt, das eine enge Zusammenarbeit über die Fachbereiche hinweg erforderte. Trotz der Herausforderungen der Pandemie haben wir dieses komplexe Projekt erfolgreich umgesetzt und unsere Ziele erreicht, wodurch wir einen Mehrwert für das Unternehmen geschaffen haben”, fassen Bob Shaw und Garry Ingham stolz zusammen.

Bob und Garry sind inzwischen in den Ruhestand getreten, aber ihre Beiträge und Erkenntnisse waren für die Umsetzung dieses Projekts von entscheidender Bedeutung. Das Team, das sie inspiriert haben, arbeitet nach wie vor zusammen. Es zeigt, welcher dauerhafte Erfolg erzielt werden kann, wenn Teamarbeit gefördert wird und wenn man vor allem den Menschen zuhört, die mit den Anlagen und Systemen am besten vertraut sind.