一种用于控制磨浆机、磨床或这一类设备，以制取包含纤维素的，如纸浆,的产品的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于控制磨浆机W制取一种包含纤维素，如纸浆，的产品的方法。
【背景技术】
[0002] 在纸浆生产企业，物流系统必须识别W及跟踪纤维素产品的出厂过程并确保产品 在正确的时间被送达正确的客户的手中。至今，运要求给纸浆单元标签的视觉检验或扫描 条形码，而运样的检查仅仅提供了一种识别产品批次的方法。在许多需要远程识别与快速 识别的应用中，诸如货物供应链领域中，无线射频识别技术正在被部署应用。
[0003] 纸浆单元就质量信息而言，也有独特的要求。通常来说，纸浆在客户的造纸厂中被 打成浆水，被提炼，并对其性能进行分析，同时加入化学品，运如同采取其他的工艺步骤时 一样。根据传统的质量控制方法，纸浆的提炼结果每周进行一次或两次的测量。纸浆的可靠 统计信息只能在它生产后的数月后才能获得。
[0004] 从造纸机运行性能体现出的纸浆质量的传统的评估方法是不准确的。运类方法对 测量条件(如季节交替和湿度)十分敏感，并且需要进行相当费时的分析，而运些分析通常 都是孤立的，运也就意味着运无法评估出整份纸浆的具有代表性的数据。因此，造纸厂收到 的每份纸浆的质量是一致的，并且可预测的，运一点是至关重要的。纸浆的质量越是一致， 且所得知的每份纸浆的质量信息越是准确，则纸张生产商对纸张生产进行优化，W使造纸 机的运行适应实际的纸浆质量要求就更为容易，且能够跟容易地使纸张产品定制到最终规 格。
[0005] 在由申请人提交的共同国际专利申请PCT/FI2013/050732中公开了 一种基于射频 识别技术的解决方案，用于标记纤维素产品质量信息。该解决方案是基于使纸浆制备过程 中的每一步的测量参数标准化，并使每一步形成一个收益，得出产率函数。每一个步骤在产 率函数中的分布都增加了产品的质量指标。例如贴在一份纸浆上的一种可记录和远程可读 的被动式射频识别标签，包含该份纸浆的识别信息W及质量指标信息。一个只有一粒沙子 大小，由可生物降解纸基片提供的射频识别标签，可携带多达32字节的数据。单份纸浆的信 息被保存在纸浆厂的报告系统中，W在纸浆从纸浆厂运往客户的造纸厂的过程中提供跟踪 和其他物流支持信息。
[0006] 对于某一份纸浆的质量信息的精确掌握，使得客户得到了一个优化他们的生产方 案的独一无二的机会。准确的质量报告建议客户如果某一批次的纸浆质量处于质量范围的 顶端，就意味着优化或减少纸浆或化学品消耗量是可行的。事实上，很多时候对于纸张或纸 板生产商来说，造纸业有用量需要预定的特性，因此找到一个正确的纸浆使用量来对应纸 张、纸板或者纸巾的生产是至关重要的。
[0007] 在一家造纸厂将纸浆提炼成纤维，并将它们传送到造纸机的湿端时，要考虑的主 要工艺参数有：
[000引-研磨机的具体能耗参数，运是自动化制浆或研磨过程中的主要控制参数。在一个 典型的系统中，研磨机的具体能耗是保持恒定的。
[0009]-纸浆质量信息，
[0010] -磨浆机中纸浆的提炼浓度(厚度），
[0011] -磨浆机刀架上转载的奖叶(或刀具)的型号(包含刀具信息，提炼浓度和流动性），
[0012]-成品纤维的流量指示器控制(FIC)，和
[0013] -溫度。
[0014] 在上述文件PCT/FI2013/050732中披露的质量指标，本文借鉴了该文件的全文，给 质量信息带来了一个关键优势，因为它使得纸浆厂能够对纤维素或者纸浆的质量指标进行 在线测定，运在造纸厂立即就可W使用。质量信息通常是在十分钟的间隔内获得，一周总计 大约有1000个值。运些优势包括在已知某批次的纸浆性能良好时，可能的质量变化的可靠 信息的有效性，质量指标也许会替代W质量控制为目的的测试，也有助于降低提炼过程中 的耗电量。
[0015]然而，即使纸浆质量信息在造纸过程中十分有用，任然有很多参数要被设置和调 整W实现所需的纸张质量。在在线控制的纸浆制浆过程中，鲜有可用的标准。最有名的是加 拿大标准游离度(CSF)数。CSF是一种纸浆表面区域的数量测定，运也对应于纸浆的崩解和 打浆的水平。
[0016] 在现代纸张研磨中，CSF值是在制浆输出阶段测得，并且作为该厂具体研磨机能耗 变化的目标值。此外，研磨机的具体能耗保持恒定，并且CSF值也许会在此后变化。一个较小 的CSF值意味着纸浆具有较大的表面积(和打浆度），反之亦然。制造商通常为了利益，将CSF 值保持在一个恒定的数值来确保由碎浆纤维、精浆纤维、谁和化学物质组成的浆料的恒定 质量。运通过调整研磨机电动机的输入电力，进而调整纸浆的打浆度来实现。
[0017] 依照上下文的描述，一台社机指一台纸浆或纤维素产品生产设备或一台造纸设 备。显然，一台造纸机和"造纸"仅指的是后者。不同类型的制浆机被用来将木屑娠碎或磨成 木纤维，用于纤维素产品生产的后续流程，也用于造纸时将材料切碎，打浆或磨浆成独立的 纤维。文中更具体的说明决定了描述的是哪一流程。
【发明内容】
[0018] -种可靠的，可批量处理的质量指标，能使其比现有的流程控制更加具体。当工艺 参数给定的情况下，在起始时有质量指标的纸浆的CSF值的预测性更加精确。运使得进行高 成本的试运行和测试的需求最小化。具有代表性的一个质量指标就是卡伯值，运个值表明 纸浆的漂泊水平，和/或纸浆的产率，运对应于最终的纸张产品的拉伸强度，运也使造纸厂 的流程控制得到很大改进。
[0019]本发明的目的在于创造一种新的方法，用于控制一台磨浆机和制浆机，建立了质 量指标和中央控制参数之间的相关性，并在设定和控制该种研磨机的运行参数的改进方法 上得W运用。
[0020] 如下文所述，建立并证明了一个基于产率函数的质量指标是与精浆质量相对应 的。其他的主要变量是基于研磨性能和诸如测量变化和水质的其他情况。相比于传统的纸 浆制取方法和系统，运给了纸张制造商更多关于成品的信息和可预测性。
[0021 ]更具体地说，根据本发明的方法，其特征在于就如权利要求1中所述的特征。本发 明方法包括步骤
[0022] -读取所述产品的质量指标；
[0023] -将所述的质量指标值关联至至少一个包含所述产品的浆液或用所述浆液制成的 成品的预先定义的属性，运与所述质量指数成比例；
[0024] -生成一个响应于所述质量指标和一个所述属性所需的值的控制信号；
[0025] -根据所述控制信号，控制至少一个所述制浆机的运行参数W制取所述产品W符 合所述预定义属性的所述期望值和浆液的加拿大标准游离度(CSF)，该属性是由所述成品 的拉伸强度组中选出的。
[0026] 质量指标代表了漂白纤维素的产率与制备过程中木材消耗量之比，运也是基于对 产品和工艺参数在至少一个蒸煮步骤，氧处理步骤和漂白过程步骤的在线测量，该结果被 作为所述的产率函数的收益，该产率函数用于表明从木头制备的漂白纤维素的量。
[0027] 纸浆的质量首先取决于所用的木材(或其他植物材料)的原料。可W通过控制部分 用于纸浆生产的不同原材料木片W控制质量。一个可用的组合的例子是30%松树圆木， 20 %云杉原木和50 %制材厂废料中的碎木片。
[0028] 第二个决定质量的因素是纸浆厂的工艺条件。运意味着一个制浆过程的产率图会 受到纸浆厂的工艺条件的影响。如果化学剂量很高，图表设置较低导致产率和纤维强度的 降低。运会导致质量指数下降。该模型基于理论知识和对工艺流程的数据分析。运些要素决 定了质量指标。当运些质量指标被纳入考虑范围是，造纸过程中制浆步骤就能被优化。
[0029] 质量指标表示了纸浆厂的工艺条件(酸碱度，溫度，化学剂量...），运也确实决 定了对于纸浆质量的影响。因此，质量指标是与几个工艺条件相结合的。纤维素的高质量和 高性能被认为是由轻处理获得的，运也是一项