一種現(xiàn)有制絲線工藝改造以適應(yīng)分組加工技術(shù)的實(shí)踐與探討

1、一種現(xiàn)有制絲線工藝改造以適應(yīng)分組加工技術(shù)的實(shí)踐與探討方正(昆明船舶設(shè)備集團(tuán)有限公司煙機(jī)技術(shù)研究所 昆明市人民中路6號(hào) 650051【摘要】隨著“中式卷煙”特色加工工藝?yán)碚摰奶岢?卷煙工藝的發(fā)展由過去的注重物理性狀加工轉(zhuǎn)變?yōu)槿遮呑⒅貙?duì)煙葉化學(xué)成分及性狀的加工,即對(duì)內(nèi)在感官質(zhì)量的控制,以此促進(jìn)產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)的穩(wěn)定提升,形成獨(dú)特產(chǎn)品風(fēng)格,顯現(xiàn)產(chǎn)品個(gè)性化和差異化。近年來,一些煙草企業(yè)結(jié)合自身實(shí)際,在現(xiàn)有制絲線的改造過程中采用了具有特色的分組加工工藝,以較好的性能價(jià)格比和投入產(chǎn)出比,為國(guó)內(nèi)眾多煙草生產(chǎn)企業(yè)在大力發(fā)展特色工藝中闖出了一條新路。本文結(jié)合實(shí)際改造從以下幾個(gè)方面對(duì)特色加工進(jìn)行分析和研究:加料方式的

2、精細(xì)控制工藝加工柔性控制大比例均勻性摻兌模塊化集中控制參數(shù)化、智能化和信息化。關(guān)鍵詞:中式卷煙 分組加工 精細(xì)控制 柔性控制 智能化一、引 言隨著我國(guó)全面加入WTO,國(guó)內(nèi)煙草制造企業(yè)將面臨來自國(guó)際煙草制造企業(yè)的巨大挑戰(zhàn)和壓力,為了適應(yīng)國(guó)際煙草制造市場(chǎng)日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)需要,2003年11月,國(guó)家煙草專賣局在發(fā)布的中國(guó)卷煙科技發(fā)展綱要中明確要求:以市場(chǎng)為導(dǎo)向,保持和發(fā)展中國(guó)卷煙特色,大力發(fā)展中式卷煙,鞏固發(fā)展國(guó)內(nèi)市場(chǎng),積極開拓國(guó)際市場(chǎng),提高中國(guó)卷煙產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和中國(guó)煙草核心競(jìng)爭(zhēng)力,保持中國(guó)煙草持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展。根據(jù)綱要中的要求,在現(xiàn)有制絲生產(chǎn)線基礎(chǔ)上,通過整合存量資產(chǎn),優(yōu)化資源配置,遵照科學(xué)、

3、優(yōu)化、先進(jìn)、簡(jiǎn)捷的原則,采用工序簡(jiǎn)化、增添和調(diào)整相結(jié)合等方法,使卷煙加工的工藝路線和工序設(shè)備滿足特色加工要求,是一條適合中國(guó)國(guó)情,多、快、好、省的發(fā)展之路。對(duì)原有制絲線的改造是結(jié)合本廠實(shí)際情況,積極采用高新技術(shù)和先進(jìn)實(shí)用技術(shù)改造傳統(tǒng)加工方式,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)控制智能化,企業(yè)管理數(shù)字化,信息通訊網(wǎng)絡(luò)化,以最優(yōu)的性能價(jià)格比和投入產(chǎn)出比,全面提升工藝加工水平和產(chǎn)品加工質(zhì)量。二、 概述分組加工工藝是近年來提出的新的加工模式,其實(shí)質(zhì)是對(duì)不同地區(qū)、不同等級(jí)、不同年份原料品質(zhì)進(jìn)行基礎(chǔ)性研究之后,對(duì)配方原料有針對(duì)性地采用不同設(shè)備和加工工藝。如采用高溫管式烘絲和傳統(tǒng)的薄板烘絲方式可發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)之間有著明顯差異。一方面

4、,超熱氣流工藝在口感特性、煙氣特性和物理性的具體獨(dú)特效果,但其對(duì)高中檔煙的風(fēng)格特性,香氣損失也有著不可忽視的影響;兩種干燥方式各具有特點(diǎn),在煙草品質(zhì)上發(fā)揮的互補(bǔ)作用是明顯的,在深入的研究中,超熱氣流工藝在挖掘原料潛質(zhì)、拓寬原料使用范圍和提升卷煙特色工藝提供了新的途徑和手段。分組加工工藝目前主要有兩種模式:葉片分組加工、葉絲單一烘絲形式、各種煙絲比例摻兌模式(一頭一尾或一頭兩尾;葉片分組加工,葉絲雙線并行烘絲,各種煙絲比例摻兌模式(兩頭兩尾。前一模式盡管設(shè)置兩套烘絲設(shè)備,可作兩種烘絲方式選擇,但始終只能有一路工作,當(dāng)烘絲模式發(fā)生變換時(shí),靈活性又顯不足,設(shè)備使用效益較低。后一種模式盡管解決了前一模

5、式的不足,但投資較大,占用的場(chǎng)地較大,對(duì)一般中小企業(yè)尤其是場(chǎng)地受限的企業(yè)來說是無法實(shí)現(xiàn)的。通過對(duì)原有制絲生產(chǎn)線的工藝改造實(shí)踐,我們找到了一條投資省、占地小、增效快,完全滿足分組加工要求的特色加工工藝之路,通過生產(chǎn)實(shí)踐的驗(yàn)證,證明了這條創(chuàng)新之路是正確和可靠的。三、 總體思路及任務(wù)原有制絲生產(chǎn)線工藝流程基本上是按標(biāo)準(zhǔn)模式配置的,既切片回潮-加料處理-貯葉柜-切葉絲-葉絲膨脹-薄板烘絲(或高溫管式烘絲- 流動(dòng)冷卻-摻兌-加香處理-貯絲柜。為了滿足分組加工工藝要求,必須著手解決好以下幾方面問題:采用雙路分類加料和分散同步加料方式,解決對(duì)不同物理性狀物料施加不同料液或分散比例加料,使噴灑在物料表面的料液

6、更加均勻和易于吸收。對(duì)貯葉柜配置進(jìn)行調(diào)整,將所有貯葉柜分為主、輔兩組貯葉柜,分別將主、輔葉片根據(jù)配方要求貯存于兩組葉柜中,滿足葉片分組加工需要。滾筒式葉片回潮機(jī)設(shè)置在主葉柜和輔葉片柜之間,使回潮后葉片水分溫度更趨均勻,更好的保證切絲效果。主、輔貯葉柜出料設(shè)計(jì)為并列雙向同時(shí)出料,兩種葉片的出料線路可由電控自動(dòng)選擇,保證出料協(xié)調(diào)一致。在原有二臺(tái)切絲機(jī)的基礎(chǔ)上組成雙路切絲,同時(shí)新增一臺(tái)切絲機(jī)做為備用,備用切絲機(jī)的出料可通過移動(dòng)式出料振槽實(shí)現(xiàn)雙向切換,保證切絲的連續(xù)可靠。增加一路葉絲恒流量控制系統(tǒng)(喂料機(jī)+計(jì)量管+電子秤與原有葉絲處理共同組成雙線葉絲干燥系統(tǒng),兩路干燥系統(tǒng)可同時(shí)并行加工,也可根據(jù)需要實(shí)

7、時(shí)交叉切換。煙絲摻兌應(yīng)具有三種模式。第一種:梗絲、膨脹絲、薄片絲、回用絲先行進(jìn)柜預(yù)混與主葉絲摻兌模式(傳統(tǒng)模式;第二種:全部煙絲進(jìn)柜預(yù)混摻兌模式;第三種:主、輔葉絲實(shí)時(shí)摻兌模式。提高現(xiàn)有控制水平,增加中控系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃(片煙、葉絲、摻兌段的實(shí)施,并生成生產(chǎn)路徑的定義和下傳,通過自控程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)過程的運(yùn)行控制。 四、工藝改造特點(diǎn)(一加料方式的精細(xì)控制對(duì)現(xiàn)行加料系統(tǒng)加以改造,適應(yīng)分組加料形式,通過與切片量的控制聯(lián)動(dòng),進(jìn)行加料量或料液類別的轉(zhuǎn)換,做到自動(dòng)識(shí)別選擇性加料,滿足分組加工的分類加料的設(shè)計(jì)需要。應(yīng)用多位點(diǎn)小比例加料模式,提高實(shí)際加料均勻性。通過對(duì)葉柜的調(diào)整改造,按功能要求設(shè)置一定貯量的主葉柜和

8、輔葉柜,使得柜組的功能劃分和存量匹配更趨合理。(二工藝加工路徑選擇柔性控制主葉柜、輔葉柜具有雙路出料功能,選擇出料模式靈活可靠,具有高度自控能力。其過程控制原理如圖2所示。每一批次煙葉按加工性狀不同分為主煙葉和輔煙葉兩組,主、輔葉片經(jīng)葉片處理段處理后分別進(jìn)入主葉柜和輔葉柜貯存。出柜時(shí)可按工藝要求單獨(dú)出料,也可根據(jù)定義好的路徑選擇雙路同時(shí)出料,輔葉柜上的分料器可對(duì)主葉柜的出料路徑做出自動(dòng)選擇。為后續(xù)雙路切絲和烘絲創(chuàng)造條件。 圖2三臺(tái)切絲機(jī)滿足兩路烘絲的供絲需要,其過程控制原理如圖3所示。原有切絲機(jī)(1和切絲機(jī)(2可同時(shí)切絲,新增備用切絲機(jī)(3可保證在其它兩臺(tái)切絲機(jī)其中一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)替換,其出

9、料振動(dòng)輸送機(jī)為移動(dòng)式,可根據(jù)需要變換出料方向。 3兩種烘絲的進(jìn)料和出料可實(shí)現(xiàn)柔性切換。兩路切后葉絲可根據(jù)工藝路徑要求選擇 圖4(三大比例均勻性摻兌模塊化葉絲烘后摻配模式選擇實(shí)現(xiàn)高度自控,既可按傳統(tǒng)方式摻配,也可選擇大比例混配模式摻配。梗絲、膨脹絲、薄片絲、回用絲先行進(jìn)入混絲柜預(yù)摻混,等待與主線葉絲的摻兌,可根據(jù)每一批次大小按1/4柜、1/2柜選擇控制模式梗絲、膨脹絲、薄片絲、回用絲和葉絲同時(shí)進(jìn)柜進(jìn)行大比例預(yù)摻混,保證各斷面的煙絲摻混均勻兩種烘絲模式下的葉絲之間可按比例實(shí)時(shí)摻兌模式。摻配后的煙絲經(jīng)加香機(jī)進(jìn)一步的摻混,煙絲結(jié)團(tuán)、摻混不均等現(xiàn)象會(huì)得到極大的改善。如圖5所示。 圖5(四集中控制參數(shù)化、

10、智能化和信息化增加中控系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃(片煙、葉絲、摻兌段的實(shí)施,并生成生產(chǎn)路徑的定義、下傳以及生產(chǎn)記錄。通過自控程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)過程的運(yùn)行控制,例如設(shè)備運(yùn)行控制狀態(tài),控制權(quán)限設(shè)定等。五、 存在的問題原有制絲生產(chǎn)線改造后使用分組加工工藝、柔性烘絲系統(tǒng),大比例混絲摻配、高度柔性化自動(dòng)控制等先進(jìn)實(shí)用技術(shù),保證了成品煙絲的質(zhì)量穩(wěn)定性,通過理化指標(biāo)的檢測(cè),綜合指標(biāo)大大得到改善。但是由于是在原有制絲線上進(jìn)行的改造,也帶來了一些問題和困難:對(duì)配方組成、生產(chǎn)投料方式、生產(chǎn)調(diào)度方式、技術(shù)文件制定、工藝管理方式等提出了新的要求,更加強(qiáng)調(diào)適宜性、統(tǒng)籌性和協(xié)調(diào)性;葉絲生產(chǎn)能力翻倍,增大了葉片處理段和混配加香段的生產(chǎn)壓力,會(huì)

11、造成一定的生產(chǎn)不協(xié)調(diào),增添了生產(chǎn)調(diào)度的難度;復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié)不可避免地會(huì)使成品煙絲的物料性狀受到一定程度的影響;由于設(shè)備能源供給和通用工程負(fù)荷增大,增添了設(shè)備維護(hù)修理費(fèi)用。六、 經(jīng)濟(jì)效益分析由于原有主機(jī)設(shè)備配置基本到位,整線改造除增加一臺(tái)切絲機(jī)、五組貯柜、五臺(tái)旁鏈?zhǔn)轿沽蠙C(jī)、三臺(tái)電子皮帶秤外,其余均為輔連設(shè)備。電控改造增加的設(shè)備有二十臺(tái)左右的I/O控制箱、相應(yīng)的控制模塊和一定的程序修改設(shè)計(jì)。機(jī)電設(shè)備總投入不足千萬元人民幣,投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一條新線。由此可見,極佳的性能價(jià)格比和投入產(chǎn)出比會(huì)為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。七、 應(yīng)用前景 大力發(fā)展中式卷煙推動(dòng)特色加工是今后一段時(shí)期我國(guó)煙草生產(chǎn)企業(yè)的重要發(fā)展方 向

12、，尤其是對(duì)技術(shù)落后，資金不足，中型卷煙企業(yè)來說，充滿了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，它不僅僅 能為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是有助于形成、保持和增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力， 有助于全面提升企業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)，樹立企業(yè)形象，增強(qiáng)企業(yè)后勁,使其在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)面 前立于不敗之地。 參考文獻(xiàn) 1 2 3 4 5 世界低焦油卷煙發(fā)展趨勢(shì).世界煙草信息匯編,（第三輯）610. 李榮，范黎.我國(guó)近 10 年來的卷煙降焦歷程與發(fā)展建議.煙草科技,2000;(6:36. 陳良元·卷煙加工工藝·1996 鄭新章·國(guó)外煙草行業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、我國(guó)的差距與應(yīng)采取的對(duì)策·2002 慰彭城·卷煙降耗工程·1999 作者簡(jiǎn)介 方正，男，高級(jí)工程師，主任設(shè)計(jì)師，1985 年畢業(yè)于