Nouvelle technique d'imagerie pour améliorer l'utilisation des cassés de fabrication dans l'industrie papetière

L’instrument de mesure développé par la société Numcore Oy fait appel à la tomographie d’impédance et génère en temps réel des images tridimensionnelles de l’intérieur des tuyaux et des réservoirs des industries de transformation. L'industrie de la pâte et du papier compte parmi les secteurs qui peuvent en tirer le plus grand parti. La société Numcore vient d'ailleurs de recevoir le Trophée d'Or ATIP 2010 de l'Innovation des Technologies Papetières en France.

En ce qui concerne les applications dans l'industrie papetière, la société s'est concentrée jusqu'à présent sur l'optimisation de l'utilisation des cassés de fabrication. L’étape de dosage des cassés constitue un élément important de la production de papier : la génération des cassés de fabrication est inévitable et les variations dans leur dosage, particulièrement quand il s'agit de cassés couchés, peuvent perturber le fonctionnement de la partie humide.

L'instrument de mesure a été installé, à titre d'essai, dans quelques usines de pâte à papier et de papier cannelure pour carton ondulé. En plus d'être connecté aux systèmes de contrôle internes des usines, il est également relié au système informatique de Numcore. L'instrument de mesure est un capteur de débit CoreApus dont les électrodes mesurent, en continu, les différences de conductivité électrique des différentes phases de la masse en écoulement.

L'obtention de l'image tridimensionnelle nécessite toutefois un calcul d'inversion, une modélisation mathématique très avancée qui constitue le cœur de métier de Numcore.

« Les installations pilotes sont pour nous des outils très importants de développement de produits, car les données de mesure obtenues nous permettent de repérer les corrélations entre les variations de la masse en écoulement et certains problèmes spécifiques au cours de la production. Cela nous a aidés à développer la modélisation de façon à pouvoir exploiter les données générées par l'instrument de mesure directement pour régler le processus de production et en augmenter l'efficacité », constate le directeur commercial de Numcore Jukka Hakola.

Le dosage des cassés inspecté à la loupe

L'une des usines pilotes est l'usine de pâte à papier de Veitsiluoto de Stora Enso située à Kemi au nord de la Finlande, où l'instrument de mesure de Numcore a été installé à l'étape de dosage des cassés de la PM5 fabriquant du papier pour magazine. Les cassés de fabrication se composent de cassés de papier de base et de cassés couchés.

« Ici, nous avons la possibilité de régler tant le raffinage et la quantité totale des cassés que la proportion des cassés de papier de base et couchés de façon à améliorer la qualité du papier de base ainsi que la roulabilité de la machine », explique le responsable du développement des processus Jukka Hautamäki à l'usine de Veitsiluoto de Stora Enso.

Selon lui, les exigences envers l'instrument de mesure sont vraiment élevées, la machine étant déjà très opérationnelle.

« La technologie de Numcore est facile à utiliser et l'installation du capteur dans le processus s'est déroulée sans aucun problème. Le capteur génère environ 20 indices, affichés sur l'écran de l'opérateur et pouvant être intégrés aux autres paramètres de la machine dans notre système d'analyse de processus Savcor Wedge. Cela nous permet de chercher des corrélations, par exemple entre le degré de blancheur du papier de base et un taux de raffinage donné des cassés. »

Durant le printemps, des essais supplémentaires seront menés et consisteront à modifier progressivement l'affinement des cassés. Les changements seront comparés aux indices générés par le système de mesure, à la qualité du papier de base et à la roulabilité de la machine.

« Lors des essais, nous éprouverons la machine pour révéler ce que l'instrument de mesure voit en réalité. Les essais se termineront fin avril, après quoi nous pourrons juger de la performance de cet instrument face aux exigences spéciales de notre processus de production. Notre objectif final est d'automatiser le dosage des cassés à l'aide de l'instrument », constate Jukka Hautamäki.

Un potentiel important d'économies

La deuxième installation pilote est l'usine Powerflute Savon Sellu Oy, fabriquant du papier pour carton ondulé dans la ville de Kuopio, à l'est de la Finlande, où l'instrument de Numcore mesure le débit de la pâte partant de la caisse de mélange.

« Cet instrument de mesure nous a déjà permis de constater qu'il y a une corrélation claire entre certains changements du débit de la pâte et les brèches durant le processus de production. Plus nous serons en mesure de constater à un stade précoce la formation d'impuretés dans le processus qui conduiront à une brèche, plus nous pourrons ajuster efficacement le processus de façon à éviter la brèche », explique le directeur d'exploitation de l'usine Martti Laatikainen.

Selon lui, l'usine est particulièrement préoccupée par les changements de la quantité de cassés et les variations de la quantité de fines particules dans la pâte.

« Si cet instrument peut nous aider à détecter les raisons de brèches, cela nous fera bénéficier d'importantes économies chaque année. C'est pourquoi nous avons été heureux de participer à la mise au point de cet instrument de mesure », observe Martti Laatikainen./ins


Numcore en bref

Numcore Oy met au point des appareils de mesure de nouvelle génération produisant des images tridimensionnelles en faisant appel à la tomographie d’impédance ainsi que les calculs et la présentation des résultats indispensables pour l’utilisation de ces appareils. Les produits de l’entreprise visent à l’amélioration de l’efficacité des processus et à la résolution des problèmes des industries papetière, minière, chimique et agroalimentaire.

L’entreprise a bouclé avec succès le deuxième tour de table du financement du programme de croissance et d’internationalisation de l’Agence nationale pour le développement technologique (Tekes) ; son objectif est un développement rapide de ses activités commerciales et son expansion sur les marchés internationaux.


Légende 1 :

L'usine Veitsiluoto de Stora Enso à Kemi, Finlande, est l'usine à papier la plus septentrionale du monde. L'instrument de mesure de Numcore a été installé à l'étape de dosage des cassés de la PM5 produisant du papier pour magazine. Cet instrument permet de régler le raffinage et la quantité totale des cassés ainsi que la proportion des cassés de papier de base et couchés de façon à améliorer la qualité du papier de base et la roulabilité de la machine à papier. L'objectif final est d'automatiser le dosage des cassés à l'aide de l'instrument.
© Stora Enso Oyj

Légende 2 :

L'usine de Savon Sellu Oy à Kuopio, Finlande, est un grand fabricant de cannelure semi-chimique pour carton ondulé. L'usine utilise l'instrument de Numcore pour mesurer le débit de la pâte partant de la caisse de mélange dans le but de repérer les impuretés affectant le processus à un stade suffisamment précoce pour pouvoir éviter les brèches en modifiant les paramètres du processus.
© Savon Sellu Oy

Légende 3 :

L'instrument de mesure de Numcore fait appel à la tomographie d'impédance et est intégré au processus de production de l'usine de pâte à papier. L'ensemble comporte, en plus de l'unité de capteur, une unité d'alimentation et de mesure de la tension ainsi qu'une application pour l'analyse des résultats.
© Numcore Ltd


Pour plus d’information, veuillez contacter :

Numcore Ltd
Jukka Hakola
Directeur commercial et marketing

Microkatu 1
FI-70211 Kuopio

Tél. +358 40 500 1123
Télécopie : +358 17 441 2051

Courriel : jukka.hakola@numcore.com
www.numcore.com

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Stora Enso’s Veitsiluoto Mill in Kemi is the northernmost paper mill in the world. © Stora Enso Oyj

Savon Sellu Oy’s mill in Kuopio is a major producer of semi-chemical fluting for corrugated board. © Savon Sellu Oy

Numcore’s measuring device based on impedance tomography is integrated with the paper mill’s process.© Numcore Ltd.

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