Sulfiittiselluloosatehdas

Kuivauskone konekyypistä paalaukseen

Sulfiitin kuivauskone 1950-luvun alussa

Sulfiitin kuivauskone 1950-luvun alussa

Sellun kuivauslinja sulfiitin konesalissa koostui Kamyr-koneesta eli Kamurasta, puristinosasta ja välikuivaimesta, kuivauskaapista, sellun pituus- ja poikkileikkausyksiköstä, arkinpinoajasta, vaakasta, prässistä ja paalin pinoajasta.

Konesalin tekninen rakenne muuttui useaan eri otteeseen. Vuoden 1959 suur-investoinnin aikana kaapin korkeutta nostettiin kahdella kerroksella ja sellun paalausta uudistettiin. Varastoon hankittiin uudet Valmetin trukit ja koko tuotevarasto rakennettiin uudelleen. 1960-luvun puolivälin paikkeilla kuivauskoneen märkäpäästä poistettiin korkeapainepuristin ja sen tilalle rakennettiin märkäleikkuri. Samassa yhteydessä valkaisimon ja konesalin välille rakennettiin välivarasto. Märkäleikkurilla tuotantoa voitiin tarvittaessa ajaa välivarastoon ohi kuivauskaapin. Tätä käytettiin mm. kaapin konerikkojen aikana. Sen lisäksi märkäleikkurilla ajettiin kartonkiin pulpperoitavaa märkää massaa välivarastoon. Vuonna 1954 konesalin kuivaan päähän hankittiin Tampellan rakentama hydrapulpperi kuivauskoneen hylyn ja rehujen uudelleenkäyttöä tehostamaan. Vuonna 1979 tehtaalta aloitettiin fluff-sellun rullatoimitukset. Tätä varten konesalia jatkettiin tuotevaraston suuntaan ja sinne hankittiin pope-rullain, pituusleikkuri ja kiristekalvopakkauslinja. Tehtaan toiminnan loppuvaiheessa kuivasta päästä purettiin osa paalauslinjan laitteista ja koko tuotanto ajettiin rullatoimituksina. Sulfiittikeiton päätyttyä vuonna 1984 kuivauskoneella ajettiin sulfaattimassaa ennen sen lopullista pysäytystä.

Konekyyppi prosessin alku

Kamyr-kone otti massansa konekyypistä. Se koostui rakenteeltaan kahdesta erillisestä osasta, joita yhdisti kyypin yläosassa ollut ylivuoto. Tilavuudeltaan suuri konekyyppi toimi laadun tasaajana prosessissa ja siinä olevalla tehokkaalla sekoittimella sen sisältö pidettiin jatkuvassa liikkeessä. Konekyypillä oli myös tärkeä merkitys valkaisun ja kuivauskoneen välisenä varastointikapasiteettina. Konekyyppi sai massansa valkaisun viimeiseltä pesurilta, jonka jälkeen pumpattavalle massalle tehtiin sakeussäätö. Kuivauskonelinjan tuotantonopeus säädettiin sellaiseksi, että konekyypin pinta saatiin pysymään hallinnassa.

Kamyr-kone eli Kamura

Kamyr-kone oli suuritehoinen selluloosan kokoomakone. Koneen toiminnan alkaessa konekyypistä tuleva kuituvesiseos johdettiin Kamuran virtausta tasoittavan perälaatikon kautta koneen alaosassa olevaan altaaseen. Kamuran perälaatikon ja altaan tasainen toiminta olivat prosessin jatkon kannalta erittäin tärkeitä hallita. Perälaatikon mahdollisista sakeusvaihteluista syntyvät sellurainan kosteusheitot radan poikki- tai pituussuunnassa aiheuttivat myöhemmässä kuivausprosessissa vaikeuksia ja huononsivat sen taloudellisuutta. Fluff-sellun ajon aikana koko tuotanto meni pelkkinä rullina maailmalle. Tällöin rainan kosteusvaihtelut olisivat aiheuttaneet kapeiden rullien kiinnijäämistä pituusleikkauksessa ja huonontaneet lopputuotteen laatua.

Sellun ylösottokoneen eli Kamuran rakenne

Sellun ylösottokoneen eli Kamuran rakenne

Kamyrin toiminta

Kamyr oli rakenteeltaan varsin yksinkertainen laite. Sen valurautaisen ulkovaipan sisällä oli koneen alaosassa olevassa altaassa pyörivä rumpu, jota ympäröi vahva rei'itetty metallivaippa. Sen päälle oli kiristetty hienosilmäinen metalliviira. Kamyrin imukammio rummun sisällä oli yhdistetty imupumppuun toiminnassa tarvittavan tyhjön aikaansaamiseksi. Ilma virtasi Kamyrin imukammiosta imupumppuun, kun taas massasta erotettu suodos eli nollavesi poistettiin imukammion alaosasta painovoiman avulla veden ja ilman erotussäiliöön.

Kamyrin rummun sisäpuolella olleen alipaineen vaikutuksesta rummun pyöriessä massa huopaantui tasaiseksi kerrokseksi metallikudoksen pinnalle. Veden poistoa tehostamassa rummun päällä oli kolme painotelaa ja lämpimän veden suihkutusputki, jolla massaradan lämpötilaa kohotettiin ja vedenpoistoa tehostettiin veden viskositeettia ja pintajännitystä pienentämällä. Massarainan kohdatessa Kamuran etureunassa olevan imusulkimen koneen imualue päättyi ja syntynyt raina irrotettiin rummun pinnalta. Imurummulta irrotetun massaradan kuiva-ainepitoisuus oli silloin jo niin korkea, että kuuma ja höyryävä raina voitiin ilman tukea johtaa ensimmäiseen puristimeen johtavan huovan päälle. Kamyr oli toiminnaltaan jatkuvatoiminen eli sen rummun yksi pyörähdys tuotti aina noin rummun kehän pituuden eli reilut 6 metriä sellurainaa. Koneen käytössä kuluvina osina olivat lähinnä pyörivän rummun päällä oleva metalliviira ja imusylinterin liukurenkaat.

Kamyrin teknisiä tietoja

Kamuran imusylinterin halkaisija oli 2000 mm. Koneen bruttoleveys oli 3500 mm ja työleveys 3400 mm. Sen tuotantonopeus alue oli noin 10-25 m/min ja syntyvän rainan neliöpaino oli keskimäärin 850 g/m2. Koneen perälaatikon sakeus oli noin 1,5% ja I-puristimelle poistuvan rainan kuiva-aine noin 25%. Kamyrin nostokyky oli suoraan verrannollinen sen tyhjöön normaalitoiminta-alueella. Yleensä sulfiittimassoilla lieriöstä poistettava ilmamäärä oli noin 2,0 m3/min koneen lieriön brutto-m2 kohti. Äänekosken sulfiitin Kamyrin mitoilla toiminnan tarvitsema poistoilmamäärä oli siten noin 21 m3/min.

Koneen toimiessa täydellä teholla sen perälaatikon kokonaisvirtaama oli 280 tn/h. Siitä oli sellukuitua 4,2 tn/h ja vettä 275,8 m3/h. Suodosvettä koneen toimiessa syntyi 263,2 m3/h eli koneen poistama vesimäärä oli 95.6% kaikesta perälaatikkoon tulleesta vedestä.

Puristinosa

Vanhan totutun tavan mukaan nostolieriön jälkeiset puristimet olivat sen aikaisissa sellun kuivauskoneissa yleensä urapuristimia, joissa ei ollut huopia. Nämä puristimet tunnettiin Kamyr-puristimina. Äänekosken sulfiitin arkistoja tutkittaessa kuivauskoneesta löytyy myös sellainen rakennepiirustus, jossa kaikki kolme puristinyksikköä olisivat olleet huovattomia Kamyr-puristimia. Koneen hankinnassa vuonna 1936 päädyttiin kuitenkin huovallisten ja huovattoman puristimen kombinaatioon. Kuivauskoneen alkuperäinen puristinosa muodostui siten kolmesta keskenään identtisestä huovallisesta puristinyksiköstä sekä yhdestä huovattomasta Kamyr-puristimesta. Viimeksi mainittu poistui koneen konstruktiosta myöhemmin.

Huovallisten puristimien puristintelat olivat sileäpintaisia ja niiden kaikkien ylätelojen halkaisijat olivat 700 mm ja alatelojen 760 mm. Kaikkien puristimien huopapituus oli sama 11 metriä. Huovan ohjauksessa puristimissa oli viisi ohjaustelaa ja yksi kiristystelaa. Ne kaikki olivat kuparipinnoitettuja telan keskeltä molempiin päihin avautuvilla huovanlevittimellä varustettuja. Puristinyksiköiden työleveys oli 3400 mm.

Märkäpään puristimien I, II ja III rakenne

Märkäpään puristimien I, II ja III rakenne

Purinstinyksikön ohitusmahdollisuus

Puristimien alatelat olivat kiinteästi koneen rungossa kiinni ja ylätelat liikkuivat puristimelle säädetyn viivapaineen mukaisesti pystysuunnassa. Koneen alkuperäisessä konstruktiossa oli myös mahdollisuus ylittää haluttu puristin massarainalla. Tällöin selluraina oli mahdollista viedä kyseisen puristimen yli erillisten kannatintelojen kautta. Tosin ominaisuus oli todennäköisesti käytössä hyvin harvoin, koska puristimen ohitus pienensi rainan kuiva-ainepitoisuutta ja siten lisäsi kalliimman höyrykuivatuksen tarvetta kuivauskaapissa. Puristimen ohituksen käyttötarvetta voidaankin ajatella lähinnä vain sellaisiin tilanteisiin, jossa kuivauskoneen joku puristimista oli poissa käytöstä ja tuotantoa haluttiin kuitenkin väliaikaisesti jatkaa epätaloudellisemmalla tavalla.

Huovallisen puristimen etuja ja haittoja

Huovallisen puristimen etuja huovattomaan Kamyr-puristimeen olivat mm. suurempi vapaus massarainan viennissä, mahdollisuus ajaa ohuempaa rainaa ja suuremmalla nopeudella. Toisaalta huopien kuluminen aiheutti lisäkustannuksia ja asetti käytetylle viivapaineelle käytännön rajat. Lisäksi huopien likaantuminen ajossa tuotti ongelmia ja niiden pesu vaati ylimääräistä työtä aiheutti kustannuksia. Myös suuremmat vekit ja reiät huovassa aiheuttivat ongelmia tuotantoprosessissa ja pakottivat lopulta aina huovan vaihtoon. Huovan vanhetessa sen rakenne alkoi pettää ja pituus kasvaa. Lopulta huovankiristimestä loppui kiristysvara. Tällöin huopakudoksen ominaisuudet muuttuivat ja sen vedenpoistokyky heikkeni ja koneen tuotantotalous huononi. Huopa oli tällöin vaihdettava. Puristinhuovat olivat kuivauskoneessa merkittävä kustannuserä. Niiden hinnat liikkuvat sen aikaisessa rahassa noin 20 000 mk tietämillä.

Huovanvaihto koneella

Huovanvaihdot kuivauskoneella oli urakoitu. Vaihtoon osallistui yleensä koneenhoitaja sekä 5-6 muuta henkilöä. Vaihtotiimin vetäjänä oli koneenhoitaja. Työ alkoi vanhan huovan poistolla. Vanha huopa vedettiin puukolla poikki koneen poikkisuunnassa ja hiljaa puristinta pyörittämällä hinattiin käytävälle. Ennen uuden huovan paikalleen vetoa puristintelojen ja huovanohjainten pinnat puhdistettiin pihkasta ja muista tahmoaineista. Uuden huovan paikalleen laitto alkoi sen levittämisellä konesalin käytävälle. Paikalleen laitossa puristimen jokaisen ohjaintelan kaula avattiin vuoron perään ja huopa vedettiin niiden päälle. Alemman puristintelan alla oli irrotettava kannatinpala, joka poistamalla alatelaa saatiin laskettua alaspäin. Tämän jälkeen uusi huopa voitiin vetää puristintelojen väliin. Lopuksi huopa vedettiin tasaisesti auki koko leveydellään ja kiristettiin sekä kasteltiin. Huovanvaihdossa piti varoa likaamasta uutta asennettavaa huopaa telojen kaulojen laakerirasvaan. Muistikuvan mukaan huovanvaihdon urakan aikaraja olisi ollut 4 tuntia. Jos vaihdossa kului enemmän aikaa, niin se meni normaalin tuntipalkan mukaan. Vaihdon mennessä urakan mukaan jokainen siihen osallistunut sai normaalin tuntipalkkansa päälle kiinteän huovanvaihdon lisän.

Puristimien säätö

Puristimen nipin säätölaitteet

Puristimen nipin säätölaitteet

Koneen puristimien vedenpoistokykyä ja rainaa tiivistävää ominaisuutta hallittiin säätämällä sen nipin painetta. Puristimen molemmilla puolilla oli tähän identtiset säätölaitteet. Säätäjä koostui pitkän vipuvarren päässä olevasta säädettävästä painosta. Vipuvarsi oli säätövartensa kautta kytketty kiinni puristimen ylätelaa liikuttavaan laitteistoon puristimen rungon sisällä. Vipuvarren päähän lisättiin tai siitä poistettiin metallisia painoja aina tarpeen mukaan. Säätölaitteen toimintaperiaate oli sellainen, että painojen lisääminen vipuvarren päähän sai puristimen ylätelan painumaan lähemmäs alatelaa. Tällöin puristimen läpi kulkenut massaraina tiivistyi vedenpoiston kasvaessa ja sen kuiva-ainepitoisuus lisääntyi. Puristihuopa kuljetti rainasta nipissä poistuneen veden pois. Valmistettavan sellun tasaista laatua edesauttoi tasainen puristuspaine puristimen molemmilla puolilla. Epätasapaino puristimen hoito- ja käyttöpuolen nipin paineessa sai aikaan rainan kiertämistä koneessa ja vaikeutti tasaista kuivatusprosessia kuivauskaapissa.

Välikuivaaja

Välikuivaaj

Välikuivaaja

Rainan lämpötila vaikutti ratkaisevasti vedenpoiston tehokkuuteen ja saavutettuun kuiva-ainepitoisuuteen koneen märkäpäässä. Kamuran yhteydessä oleilla kuumavesisuihkuilla pyrittiin syrjäyttämään rainassa ollutta kylmää vettä ja korvaan se kuumalla. Tällöin veden pintajännityksen ja viskositeetin pienentyessä myös vedenpoisto rainasta parani. Tällä menettelyllä voitiin kuiva-ainepitoisuutta kuivauskoneen märkäpäässä nostaa useilla prosenteilla.

Kuivauskoneen märkäpäässä oli toisen ja kolmannen puristimen väliin sijoitettu erillinen välikuivain tai paremminkin esilämmitin. Sen tarkoitus oli lämmittää massarainassa jäljellä oleva vesi mahdollisimman kuumaksi. Rakenteeltaan välikuivain oli tyypillinen kuivaussylinteripari, jossa kuivaimen yläosassa oli tiiviiksi rakennettu huuva. Siitä ei ollut omaa erillistä ilmanvaihtoa, jolloin haihtuminen välikuivaimessa kulkevasta rainasta oli hyvin vähäistä. Lähes koko välikuivaimen lämpömäärä saatiin siirrettyä jäljessä tulevassa III puristimessa tapahtuvassa puristustyössä rainan kuiva-ainepitoisuuden kasvuksi. Prosessin toimiessa tehokkaasti kuiva-ainepitoisuus rainassa III puristimen jälkeen oli noin 45%. Hyvin toimivassa välikuivaimessa jopa yli 75% käytetystä lämpömäärästä saatiin siirtymään rainaan. Kuivauskoneen märkäpäässä saavutettuun kuiva-ainepitoisuuteen vaikutti ratkaisevasti puristimien tehokas toiminta. Tukkoiset tai likaiset puristinhuovat sekä puristimien liian pieni viivapaine huononsivat vedenpoistoa ja vaikeuttivat siten lopputuotteen kuivausta kuivauskaapissa lisäämällä kuivaushöyryn tarvetta.

Korkeapaine- eli Kamyr-puristin

Korkeapainepuristin

Korkeapaine- eli Kamyr-puristin

Sellun kuivauskoneissa nostolieriön jälkeiset puristimet olivat ennen varsin yleisesti huovattomia urapuristimia eli ns. Kamyr-puristimia. Äänekosken sulfiitin kuivauskoneen märkäpään alkuperäiseen konstruktioon kuului myös tällainen puristin. Sen paikka oli III-puristimen ja kuivauskaapin välissä. Koneen rakenne mahdollisti tarvittaessa Kamyr-puristimen ohituksen ajossa. Tällöin aputelojen avulla massaraina kuljetettiin III-puristimelta Kamyr-puristimen yli suoraan kuivauskaappiin. Kamyr-puristimen merkitys sellun kuivauskoneen märkäpäässä oli kaksinainen: Ensinnäkin sen käyttämällä korkealla viivapaineella voitiin tasoittaa sellurainan mahdollisia epätasaisuuksia. Toiseksi sen avulla voitiin myös tiivistää sellurainaa ennen sen lopullista kuivatusta. Tiiviin rainan lämmönjohtokyky kuivauskaapissa parani ja sitä kautta myös kuivatusteho lisääntyi. Kamyr-puristimen puristintelojen pinta oli uritettu. Tällaisen urapuristimien suurin etu oli saavutettu korkea kuiva-ainepitoisuus. Ne soveltuivat rakenteeltaan nimenomaan nostolieriön jälkeisiksi puristimiksi, koska nostolieriöllä voitiin muodostaa riittävän paksu massaraina.

Kamyr-puristimen toiminta

Kamyr-puristimen toiminta

Kamyr-puristimen toiminta

Massarainan kulkiessa Kamyr-puristimen kidan kautta vesi puristui osittain massarainan läpi sen alapuolelle ja valui sieltä pois pitkin alatelan pintaa. Osa vedestä puristui kuitenkin massarainan yläpuolelle, mistä se poistettiin erityisellä vedenkaapimella. Ennen puristimen kitaa massarainaa kannatteli pieni kitatela. Sen tarkoituksena oli kannatella rainaa niin, että se ei estäisi alatelan pintaa pitkin valuvan veden poistoa. Kidassa olevaan massarainaan muodostui puristuspaineen ansiosta hydraulinen paine, joka pyrki purkautumaan rainan kulkusuunnalle vastakkaiseen suuntaan. Mitä suurempi oli rainan nopeus, sitä suurempi vastus massarainassa virtaavan veden oli voitettava. Täten jossakin vaiheessa saavutettiin piste, jolloin massaraina ei enää kestänyt poistuvan veden painetta, vaan rata rikkoontui. Tällöin puristimen viivapainetta tai koneen ajonopeutta oli pienennettävä. Tarvittaessa Kamyr-puristin voitiin ohittaa. Tällöin rata vietiin sen yli erillisten kannatintelojen avulla.

Märkäleikkuri

Kuivauskoneen märkäpäähän III-puristimen ja kuivauskaapin väliin rakennettiin todennäköisesti 1960-luvun puolivälin paikkeilla märkäleikkuri. Paikalta poistettiin siinä alkuperäisessä konstruktiossa ollut korkeapainepuristin. Märkäleikkurin tarve prosessissa tuli kahdesta eri syystä: Uudelle 1960-luvun puolivälissä käynnistyneelle Äänekosken kartonkitehtaalle tarvittiin märkää sulfiittisellua. Tätä ajettiin kuivauskoneella märkäleikkurin kautta. Tuotanto meni kuormalavoille sidottuna välivarastoon, josta sitä toimitettiin välivaraston pulpperiaseman kautta kartonkitehtaalle. Toisaalta kuivauskoneella tarvittiin myös varalaitetta kuivauskaapin tai paalauksen konerikkojen tai katkojen ajaksi.

Usein kuivanpään lyhyiden konerikkojen aikana ei tarvinnut pysäyttää koko kuivaus- ja mahdollisesti vielä valkaisuprosessiakin. Varsinkin silloin, kun konekyyppi oli täynnä, märkäleikkuria käytettiin myös kuivauskaapissa tapahtuneiden katkojen hallintaan. Tällöin kuivauskonetta ei pysäytetty katkoon, vaan märkäleikkurin kautta ajettiin sellua niin kauan, että kuivauskaappi saatiin tyhjäksi. Sen jälkeen vietiin lennosta uusi pää kuivauskaappiin. Tämä toimintamalli auttoi hallitsemaan paremmin prosessia ja usein sen avulla vältyttiin turhilta prosessin lyhytaikaisilta pysäytyksiltä.

Märkäpään rakennekuva

Alla olevassa vuodelta 1936 olevassa kuvassa on sulfiitin märkäpään rakenne Kamuralta korkeapainepuristimelle.

Kuivauskaappi

Sulfiitin konesalin massiivisin komponentti oli sellurainan lopulliseen kuivatukseen käytetty kuivuri eli kuivauskaappi. Se oli noin 40 metriä pitkä, leveimmältä kohdaltaan yli 5 metriä leveä ja lähes koko konesalin korkuinen laite. Alunperin kuivauskaapissa oli vain viisi kerrosta, mutta vuoden 1959 suur-investoinnissa sen kuivatustehoa lisättiin korottamalla kaappia kahdella uudella kerroksella.

Rakenteeltaan kuivauskaappi oli varsin yksinkertainen laite. Sen toiminta perustui pakotettuun konvektioon eli kuivatukseen tarvittava lämpö saatiin sellurainaa ympäröivästä ilmasta. Kuivattava massaraina kulki höyryllä lämmitettävien pattereiden välissä useita kertoja kaapin päästä päähän. Päätytelojen välillä rainaa kannattelivat koko kaapin levyiset metallitangot eli puolat. Kuivauskaapin heikkous oli sen rakenteessa. Kuljetinpuolat olivat kaapin haavoittuvin osa ja ne rajoittivat sen toimintaa. Suurilla ajonopeuksilla keskipakovoima pyrki taivuttamaan tankoja koneen päissä, josta seurasi niiden katkeilemista ja kuljetinketjujen rikkoontumista. Suurin osa kuivauskaapin häiriöistä johtuikin nimenomaan puolien ja niiden kuljettimien rikkoontumisista.

Kuivauskaapin sivuilla ei ollut koko koneen mittaista erillistä kiertoilmakanavaa, vaan kaapin kiertoilmapuhaltimet oli sijoitettu molemmin puolin koneen keskellä olleisiin levennyksiin. Puhaltimet imivät ilmaa kuivatustilasta ja palauttivat sen sinne takaisin. Niiden kuivatusta lisäävä vaikutus perustui siten kaapin kuuman sisäilman kierrätykseen sen sisällä. Kaapin toimintaperiaate oli siten sama kuin nykyaikaisessa sähköhellassa olevan kiertoilmauunin toiminta. Kaapissa käytetyt lämpöpatterit olivat sileitä tuubipattereita ja koneen vaakasuoran rakenteen vuoksi niistä joskus tihkuva kondenssivesi aiheutti ajoittain ruosteisia vanoja sellurainaan. Veden haihduttaminen höyryllä kaapissa oli kallis tapa nostaa sellurainan kuiva-ainetta. Tästä syystä ennen kaappia puristinosalla pyrittiin poistamaan mahdollisimman paljon vettä. Laskennallisella tuotantomäärällä 100 tn/vrk kaapissa haihtui vettä 4,2 m3/h eli 35% kaikesta Kamyrin jälkeen poistuneesta vedestä.

Kuivauskaapin toimintaa valvoi automaattinen hälytysjärjestelmä. Siinä kaapin kaikissa kääntöteloissa oli sähköinen katkohälytin, joka aktivoitui sellurainan katketessa tai revetessä kääntötelalla. Tällöin järjestelmä antoi hälytyksen, jonka kuittaamiseen oli aikaa noin 20 sekuntia. Ellei katkohälytintä saatu kuitattua sallitun ajan kuluessa, koko kuivauskaappi pysähtyi ja massarata katkesi kuivauskoneen märkäpäässä. Katkohälytin suojeli kaapin herkintä osaa eli kuljetinpuolia vaurioilta.

Kuivauskaapin rakenne sivulta

Kuivauskaapin rakenne sivulta

Yllä olevassa kuvassa on kuivauskaapin karkea toimintaperiaate sivulta. Selluraina syötettiin sisälle kaappiin kuvan vasemmasta alareunasta ja se poistui kaapista kuvan oikeasta yläreunasta. Kuvan numeroiden selitykset: 1 kaapin katkovahdit, 2 lämpöpatterit, 3 kiertoilmapuhaltimet ja 4 kuljetinpuolat.

Konesalin kuivapää

Sulfiitin prässillä 1970-luvun puolivälissä

Sulfiitin prässillä 1970-luvun puolivälissä

Kuivauskaapista tullut massaraina leikattiin pituus- ja poikkileikkausyksikössä arkeiksi ja sen jälkeen niistä muodostettiin arkinpinoajalla paali, joka siirrettiin edelleen vaa’alle. Ennen vaakapöytää paaliin lisättiin alakääre. Vaa’alla paalin paino täsmättiin 200 kg ja siihen lisättiin paalin yläkääre. Tämän jälkeen paali siirrettiin prässille sidontaa ja leimausta varten. Prässin jälkeen paalit siirtyivät varastossa olevalle paalinpinoajalle. Se muodosti neljän paalin kokoisia kuljetusyksiköitä, jotka siirrettiin varaston paalikuljettimelle odottamaan siirtoa trukilla tuotevarastoon. Trukki kuljetti kerrallaan kaksi neljän paalin kuljetusyksikköä.

Pituus- ja poikkileikkaus sekä arkinpinoaja

Arkituksen ensimmäisessä vaiheessa kuivauskaapista saapuva raina joutui reikätelalle, joka rei'itti sellurainan koko leveydeltään. Useilla maissa vaadittiin, että selluarkit oli rei'itetty tulliteknisistä syistä osoitukseksi siitä, että tavara oli puolivalmistetta. Sen jälkeen raina siirtyi pituusleikkaukseen, jonka muodostivat kaksi terätelaa ja niihin kiinnitetyt pyöröterät. Pituusleikkauksessa selluraina leikattiin neljäksi yhtä leveäksi kaistaksi. Leikkaus suoritettiin kaksiteräisellä leikkurilla, jossa sekä ylä- että alaterä pyörivät. Pituusleikkauksen pyörivien osien kehänopeus oli niin suuri, että pienelläkään tuotantovauhdilla terien leikkuunopeus ei sanottavasti laskenut leikkaustapahtuman aikana. Pituusleikkauksen jälkeen sellurainan kaistat ajettiin kääntötelojen kautta poikkileikkurin vetotelojen nielulle ja siitä poikkileikkauksen kautta arkinpinoajalle, jossa muodostettiin noin 200 kg painava sellupaali.

Vaaka ja prässi

Poikkileikkauksen jälkeen selluarkit joutuivat arkinpinoajalle. Sen toiminta pyrittiin säätämään sellaiseksi, että syntyvistä paaleista tuli mahdollisimman tarkasti halutun painoisia. Tämä vähensi myöhemmin vaa’alla tapahtuvaa käsityötä ja nopeutti paalien kulkua linjalla. Kaikki pakattavat paalit oli punnittava ennen niiden jatkokäsittelyä. Paalit kulkivat vaa’alle ja siitä eteenpäin prässille puoliautomaattisen rullapöydän päällä työntövarren kuljettamana. Vaaka ilmoitti valoilla sallitun toleranssin tavoitepainon 200 kg ympärillä.

Sulfiitin prässi 1950-luvun alkupuolella

Sulfiitin prässi 1950-luvun alkupuolella

Valmistuslinjan loppupäässä olevan sellupaalien puristuksen eli prässäyksen tarkoituksena oli saada paalit helpommin liikuteltavaan muotoon ja samalla saavuttaa taloudellisia etuja niiden kuljetustilavuuden pienentyessä ja rahtimaksujen alentuessa. Prässillä sellupaalia puristettiin ala- ja yläkääreen välissä 150 tn paineella kokoon ja samalla paalin ympärille sidottiin pakettia koossa pitävät kiinnityslangat. Sulfiittitehtaan prässi oli rakenteeltaan alatoiminen eli sen puristusta tekevän sylinterin työliike tapahtui alhaalta ylöspäin. Sen mallisen prässin toiminnallinen heikkous oli siinä, että uutta paalia ei saatu prässille ennen kuin työsylinteri oli palautunut täysin ala-asentoonsa. Paalin puristuksen voimakkuutta ei myöskään alatoimisessa prässissä voitu muuttaa, vaan se puristi paalia aina samalla voimalla suunnilleen samaan tilavuuteen. Prässi sai käyttövoimansa kahden pumpun avulla vedestä. Paalin sidontaan käytettiin viittä galvanoidusta teräksestä tehtyä paalilankaa, joista kolme sidottiin paalin pitkälle ja kaksi lyhyelle sivulle. Lopuksi valmistuneeseen sellupaaliin leimattiin sen laatua osoittavat leimat ja juokseva numero. Uudemmissa tehtaissa, kuten Äänekosken sa-tehtaalla käytettiin yläpuolista suurtehopuristinta, jonka teho oli 1000 tn. Se puristi paalin ns. kuolleeseen pisteeseen, jolloin paalin paksuus ei muuttunut puristuksen loputtua. Näin paalit voitiin siirtää kuljettimella erilliselle sidontakoneelle.

Vuoden 1959 suur-investoinnin aikana sellupaalien käsittelyä uudistettiin. Tällöin mm. arkinpinoajan jälkeiselle prässin rullakuljettimelle hankittiin puoliautomaattinen paalintyöntäjä ja hydraulisen prässin ohjaustoiminnot siirrettiin sen itäpuolelta länsipuolelle. Paalauksen läpimenoon tarvittiin tuolloin lisätehoa, koska samaan aikaan tehtaan keittämölle valmistui kolmas keittokattila.

Rakennekuva ja käyttöohjeita

Alla olevassa kuvassa on sulfiitin prässin sijoitus- ja rakennekuva vuodelta 1936. Alkuperäisen sinikopiokuvan mitat ovat 3000 * 2100 px ja koko 1,6 Mt.

Alla vuonna 1959 uudistetun paalien käsittelylinjan käyttöohjeita.

Paalin pinoaja

Paalin pinoaja

Paalin pinoaja

Varastoon kuljetusta varten sellupaaleja pinottiin neljä päällekkäin ja niistä muodostettiin kuljetusyksikkö. Se tehtiin varaston kuljettimen alkupäässä prässin jälkeen. Kuljetusyksikkö sidottiin myöhemmin varastossa kiinteästi yhteen vanteilla niiden lastauksen ja liikuttelun helpottamiseksi.

Kuljetusyksikkö muodostettiin paalin pinoajalla. Se oli toiminnaltaan hyvin yksinkertainen laite. Se toimi automaattisesti ja muodosti prässiltä tulevista sellupaaleista neljän paalin kokoisia yksiköitä. Pinon ensimmäisen paalin tullessa pinoajalle paali pysähtyi laitteen toiminta-alueen rajalle ja laite jäi odotustilaan. Toisen paalin tullessa pinoajalle se nosti edellisen paalin ylös ja otti uuden tulevan paalin sen alle. Samalla tavalla laite käsitteli pinoon tulevan kolmannen ja neljännen paalin. Pinon viimeisen paalin jälkeen se siirsi valmiin kuljetusyksikön rullakuljetinta pitkin tuotevaraston kuljettimen päähän odottamaan varastoon kuljetusta. Tämän jälkeen paalin pinoajan sekvenssi alkoi uudelleen alusta.

Kuivan pään Hydra-pulpperi

Korean suhdanne kesällä 1950 lisäsi selluloosateollisuuden tuotteiden kysyntää ja hintojen nousua. Selluloosan myyntihintojen nousu ja hyvä tilauskanta jatkui aina vuoteen 1952 saakka. Tämä trendi näkyi myös Äänekosken sulfiittitehtaalla, jossa 1950-luvun taitteessa tehtaan vuosituotannot nousivat ensikertaa reilusti yli 30 000 tn. Tehdasta ajettiin täysillä ja tuotteet menivät kaupaksi hyvällä hinnalla. Tehtaan täystuotanto toi ilmeisesti esille sen sisältä aiemmin esiin nousemattomia logistisia ongelmia. Konesalissa oli vain yksi teholtaan hyvin pieni pulpperi ja sekin sijaitsi vielä konesalin märässä päässä. Tästä johtuen kuivan pään hylkyjen ja rehujen käsittely tuotti ongelmia. Tätä ongelmaa helpottamaan konesalin kuivaan päähän hankittiin vuonna 1954 Tampellan valmistama suuritehoinen pulpperi. Tämän jälkeen kaikki kuivan pään hylyt voitiin käsitellä logistisesti järkevämmällä tavalla niiden syntypaikan välittömässä läheisyydessä.

Alla olevassa vuodelta 1954 olevassa kuvassa on Hydrapulperin asennuspiirustus.

Rullauslaitteet

Sulfiitin pope-rullain

Sulfiitin pope-rullain

Yhtymän johdossa tehtiin vuonna 1978 päätös rullauslaitteiden rakentamisesta sulfiitin konesalin kuivaan päähän. Fluff-selluun ja rullatoimituksiin panostaminen tehtaalla oli strateginen valinta, jolla tähdättiin bulkkisellua paljon parempaan hintaluokkaan. Tehdyllä investoinnilla oli myös tarkoitus hankkia vanhenevalle sulfiittitehtaalle mahdollisia lisätoimintavuosia. Projektia varten sulfiitin konesalia oli jatkettava tuotevaraston suuntaan ja saatuihin tiloihin tehtiin perustukset tarvittavia koneita ja laitteita varten. Pope-rullain ostettiin käytettynä Englannista ja pituusleikkuri Takolta. Hieman myöhemmin hankittiin vielä sellun muovipakkauskäärintälaiteet, jolloin fluff-sellun rullien vientitoimituksetkin tehtaalta olivat mahdollisia. Tehdasmittakaavaiset rullasellutoimitukset tehtaalta alkoivat loppuvuodesta 1979. Vuonna 1980 fluff-sellun tuotanto oli jo noin 3000 tn. Määrä lisääntyi kuitenkin koko ajan voimakkaasti ja vuonna 1983 fluff-toimitukset olivat jo noin 20 000 tn.

Prosessissa poistunut vesimäärä

Lasketaan seuraavassa Kamyrin ja prässin välillä prosessista poistunut vesimäärä. Lähtötietona laskennassa tarvitaan kuiva-ainepitoisuuksia prosessin eri vaiheista. Tuotantomääränä laskuissa käytetään 100 tn/vrk = 4,2 tn/h. Veden tn/h = m3/h.

Sulfiitin kuivauskoneen vesitase
Prosessin kohta Ka-% Kok määrä tn/h Sellu kuitu tn/h Pelkkä vesi m3/h Poistuu vettä m3/h %-kok
Kamyrin perälaatikko 1,5 280 4,2 275,8 0 0
Kamyrin jälkeen 25 280 4,2 275,8 263,2 95,6
I-puristimen jälkeen 35 12,0 4,2 7,8 4,8 1,7
II-puristimen jälkeen 42 10,0 4,2 5,8 2,0 0,7
III-puristimen jälkeen 47 8,9 4,2 4,7 1,1 0,4
Kuivauskaapin jälkeen 90 4,7 4,2 0,5 4,2 1,5
Paalauksessa 90 4,7 4,2 0,5 0 0

Taulukon kenttien selitys:

  • Ka-% = kuiva-aineen määrä prosessissa
  • Kok määrä tn/h = läpi kulkeneen sellukuidun ja veden määrä
  • Sellu kuitu tn/h = läpi kulkeneen pelkän sellukuidun määrä
  • Pelkkä vesi m3/h = läpi kulkeneen pelkän veden määrä
  • Poistuu vettä m3/h = prosessista poistuneen veden määrä
  • %-kok = poistuneen veden määrä koko poistuneesta määrästä

Taulukosta näkyy esimerkiksi, että tuotantomäärällä 100 tn/vrk Kamyrin perälaatikkoon tullut kokonaisvirtaama oli 280 tn/h. Siinä oli kuitua 4,2 tn/h ja vettä 275,8 m3/h. Kamyrin imujärjestelmän läpi suotautui vettä 263,2 m3/h, jolloin kuiva-aine Kamyrin jälkeen ennen I-puristinta oli 25%. Kamyrissa poistui kaikkiaan 95,6% kaikesta sinne tulleesta vedestä.

Kamyrin jälkeen vettä poistui prosessista yhteensä 12,1 m3/h. Se oli 4,4% kaikesta prosessista poistuneesta vedestä. Tästä puristinosalla poistui 7,9 m3/h eli 65% ja kaapissa haihtui 4,2 m3/h eli 35%. Puristinosalla I-puristin poisti vedestä 4,8 m3/h eli 61%, II-puristin 2,0 m3/h eli 25% ja III-puristin 1,1 m3/h eli 14%.

Tuotevarasto

Vanha tuotevarasto 1950-luvun puolivälissä

Vanha tuotevarasto 1950-luvun puolivälissä

Tehtaan alkuperäinen tuotevarasto oli pääosin puurakenteinen. Vuoden 1959 suur-investoinnin yhteydessä vanha varasto purettiin kokonaan pois ja sen tilalle rakennettiin uusi paloturvallisempi betonirakenteinen varasto. Yhtiön sulfaattitehdas rakennettiin 1960-luvun taitteessa tuotevaraston eteläpuolelle ja sen tuotantoa varastoitiin myös tähän sulfiitin organisaation hoitamaan varastoon. Myöhemmin rakennuksen alakerran tiloissa toimi tehtaiden keskusvarasto sekä pääruokala. Lisäksi sen pohjoispäässä oli tuotevaraston trukkien huoltopiste sekä varaston työnjohdon konttoritilat. Äänekosken paperitehtaalta ei ollut suoraa rautatieyhteyttä, joten selluvarastosta toimitettiin myös paperitehtaan rautateitse lähtenyt tuotanto.

Lähteet

  1. Puumassan valmistus, Suomen paperi-insinöörien yhdistys, Erkki Aaltio, 1968
  2. Sellun valmistus, Ingmar Häggblom, Veikko Ranta, WSOY, 1977
  3. Äänekoski Mills 1896-1996, Jaakko Auer, Pekka Soininen, 1996
  4. Kalevi Rautiaisen haastattelu 2016
  5. Jouko Pirkkasen haastattelu 2016
  6. Erkki Aallon haastattelu 2016