打叶复烤铺叶组配投料环节非烟物质的控制研究

2020-06-12李红梅杨家华

云南化工 2020年5期

李红梅，杨家华

（红云红河烟草（集团）有限责任公司红河卷烟厂，云南弥勒 661400）

烟叶是卷烟制品加工的主要原料，其质量和纯净度直接关系到卷烟制品的质量，关系到卷烟品牌在烟草市场的品牌竞争力和品牌效益。随着烟草市场竞争的加剧及消费者健康意识的提高，国内烟草行业对烟叶原料中非烟物质的控制提出了严格的对标指标。烟叶作为一种可食用农产品，在初烤、收购、运输及打叶复烤等过程中不可避免的会混入一些非烟物质，烟叶中的非烟物质严重影响卷烟制品的质量。在烟叶的调拨环节中，打叶复烤作为卷烟工业在烟叶调拨链上的最后一个环节，也是卷烟原料加工的第一个环节，对烟叶中非烟物质的有效控制，提高成品片烟纯净度，为卷烟加工提供优质纯净的原料发挥着至关重要的作用。因此，打叶复烤应在各个环节，利用人机结合的非烟物质控制技术，抓好加工全过程杂物控制，加强打叶复烤加工各环节杂物管控力度，提升成品片烟纯净度。

铺叶组配投料环节作为打叶复烤预处理加工工序，是非烟物质控制的关键环节。其工艺任务是将真空回潮后的烟叶，解把后均匀的铺在铺叶摆把机输送皮带上，经切断机切断后进入配方柜进行叶组混配。由于该环节没有配套的除杂设备，对于对非烟物质的控制，只能是通过铺叶摆把工在铺叶的过程中，尽量将烟叶在铺叶台上摊开铺薄，以及时发现并清除混入的非烟物质。但在实际的质量抽检过程中发现，剔杂效果并不理想。为了提高铺叶组配投料环节的剔杂效果，特对该环节非烟物质的控制进行了研究。

1 铺叶组配投料环节非烟杂物剔除现状

在铺叶组配投料环节，非烟杂物的剔除主要依靠铺叶摆把工人在铺叶的过程中，及时发现并清除混入的非烟物质，为全面了解铺叶组配投料环节非烟杂物的剔除现状，特对同一批次同一等级烟叶在同一时段对非烟杂物剔除情况连续跟踪10天，非烟物质剔除情况见表1。

从表1中看出，通过人工在线剔杂方式，每100t烟叶中可以剔除非烟物质1.90kg。

2 铺叶组配投料环节非烟杂物剔除现状分析

铺叶组配投料环节非烟物质控制方式主要是人工除杂，通过铺叶摆把的方式，剔除一部分非烟物质，但在实际操作中，剔杂效率较低，剔杂效果不佳，主要表现为：

表1 非烟物质剔除情况表Table 1 non-smoking substance removal table

一是铺叶摆把工属计件工资制，铺叶摆把工人会下意识的提高铺叶摆把速度，以增加铺叶摆把数量，这一现象造成铺叶摆把不彻底，存在把烟、饼烟及铺叶不均匀导致非烟物质剔除不彻底的现象，如图1所示。

图1 把烟、饼烟及非烟杂物Fig.1 bunch of tobacco,cake tobacco and non-tobacco Sundries

二是在铺叶组配投料环节，铺叶摆把台输送皮带速度过快，铺叶摆把工为了跟上输送皮带的速度，弱化了对非烟杂物的剔除。

三是由于每天生产结束后，设备清洁不到位，致使设备死角残存的非烟物质在设备启动时混入烟叶，如图2所示。

图2 上位新增超限报警设定Fig.2 upper limit of the new alarm settings

四是铺叶组配投料环节烟叶流量波动不稳定，加之铺叶摆把工人铺叶速度与铺叶摆把机皮带速度不匹配，导致输送皮带落料口处频繁堵料。

3 铺叶组配投料环节非烟杂物剔除研究

依据中国烟叶公司印发的文件《关于印发打叶复烤五项关键技术指引的通知》中基于人机结合的非烟物质控制技术指引，针对铺叶组配投料环节非烟杂物控制，可通过延长铺叶线、增加铺叶台位的方式适当降低铺叶皮带速度，给铺叶工留足剔杂反应时间，保证剔杂效果。结合车间生产实际，不能通过延长铺叶线、增加铺叶台位的方式来保证剔杂效果。为保证剔杂效果，结合非烟物质剔除现状，对现有设备进行改造：

3.1 对铺叶组配投料环节2台计量型电子称增加超流量预警提醒

铺叶组配投料环节共有2台计量型电子称，有6条铺叶皮带，每3条铺叶皮带的物料汇集后由一台电子称进行计量，每条铺叶皮带共有20个工位40人，3条挑选皮带共有120人。据统计，在保质保量的情况下，每人每小时铺叶摆把142kg,据此，3条铺叶皮带每小时输送的烟叶重量约为17t。因此，将17t/h的瞬时流量定为电子秤超限预警提醒流量。结合车间《关于加强预处理段生产流量控制》的管理规定,我们对2计量型电子称进行超流量预警光源提醒控制改造,分别在铺叶组配投料区域醒目位置2#、5#切断机上安装了两盏预警指示灯，设计开发2台电子称超流量预警提醒控制程序、上位工控机控制程序，实现当2台电子称的瞬时流量超过上位机上的“超限流量报警设定值”17t/h，报警灯亮，结合生产现场人员管理,对在线流量进行过程管控,实时提醒铺叶摆把人员统一控制好挑选速度，保证剔杂效果。

3.1.1 上位操作设计

操用设计如图3所示。

图3 流量超限报警控制程序Fig.3 flow-out-of-gauge Alarm Control Program

3.1.2 超限报警控制程序

当瞬时流量大于超限报警设定流量，且持续时间在5s以上，报警灯亮，提醒挑选台人员电子称流量超限。由于铺叶摆把速度放慢，铺叶摆把人员铺叶解把均匀、彻底，夹杂在烟叶中的非烟物质被有效拣出，饼烟、把烟铺料不到位等情况明显改善，非烟物质控制效果明显。

3.2 对铺叶组配投料环节2台计量型电子称增加定流量停机功能

为有效控制铺叶摆把速度，保证非烟杂物控制效果，增加电子称定流量停机功能。在铺叶摆把输送皮带流量超过报警流量17000kg/h时，流量提醒报警灯亮，如果铺叶摆把人员还未放慢铺叶速度，流量持续增大超过定流量设定的18000kg/h时，电子称及所有的铺叶输送皮带将联动停机，以强制要求控制铺叶摆把速度。

3.2.1 上位操作设计

新增异常流量设定如衅4所示。

图4 上位新增异常流量设定Fig.4 new abnormal traffic settings

3.2.2 异常流量停机主控制程序

当瞬时流量大于异常流量设定，且持续时间在10s以上时，电子称后续及铺叶输送皮带设备全部停机。增加设定流量停机功能后，改善了铺叶摆把效果，保证了剔杂效果。如图5。

3.3 对铺叶组配投料环节汇集输送皮带电机设置反转功能

每天设备启动前，要对设备进行静态检查，清除设备内遗留的各种非烟物质，避免混入烟叶，但因设备较多，非烟物质形态、大小不一、检查全面性等因素影响，难以保证残留在设备内的非烟物质被彻底清除，设备启动时，残留在输送皮带上的非烟物质就会进入储叶柜，影响成品片烟纯净度。针对这一情况，对铺叶组配投料环节两台筛沙机出口汇集皮带电机进行反转功能设置，实现当设备启动空机运行时，汇集输送皮带电机反转，将设备内残留的非烟物质返出装入杂物盒内，当电子称流量达到程序内的设定流量时，汇集皮带自动转为正转生产运行状态。如图6～图 10。