MacTavish风分机风选结团现象分析研究

2022-09-23浦绍坤田晓生

机械管理开发 2022年9期

浦绍坤，田晓生，王鑫，华容，邢丽，刘文，王爽

（红塔集团玉溪卷烟厂，云南玉溪 653100）

引言

打叶复烤工艺风分机将打叶后物料投送至风分仓，根据梗、叶片和未充分打叶物料之间的风选悬浮速度差异，经风场风选出合格叶片，混合物料投入下一个风分机或打叶机继续加工，直至完成梗叶分离后将合格叶片完全风选出。在实际生产中，由于风分机采用串联或局部串联的方式连接，越往后级风分机合格叶片被风选出后，混合物料中烟梗和未充分梗叶分离的烟叶占比越多，风选需求随风场变化；同时由于越往后级风分机喂料偏料偏差累积，偏料、结团等现象越明显，风分效率越低。针对风分机风选效率低的原因进行详细分析，并采取针对性措施改进，提高风分机风选效率。

1 风选效率问题分析

现对某生产线一级打叶后8台风分机运行结团现象进行分析，且8台风分机运行状态对于采用4打11风分或5打18风分等打叶风分工艺的风分机运行结团现象分析具有代表性。每台风分机结团原因存在差异，且存在关联性[1]。

1.1 循环碰撞结团

1风分、2风分由于高速皮带喂料较为均匀，风选过程相对理想，结团现象不突出。结团现象突出表现在一级风分机3风分后。由于1风分和2风分将1打撕离的合格叶片近40%风选出，投入3风分、4风分的夹杂少部分合格叶片的混合物料。为提高3风分和4风分风选出片率，提高混合物料在风分仓体内的风选时间，高速皮带速度较1风分和2风分偏低。1风分、2风分风选出合格叶片大部分是中片和小片，3风分和4风分浮选出合格叶片大部分为小片，由于风分主风场存在涡流，小片易受风场影响形成烟片循环圈与高速皮带未进入的混合叶片相撞并下落，并在下落过程中存在旋转动作，使主风场不能再次风选悬浮，下落过程叠加其他悬浮物料下落，形成结块结团，如图1所示，此现象表现在风分仓轴向方向较为明显，且该过程在风分机循环网轴向方向物料存在偏料、不均匀，现场从透明观察窗观察清洁度和进行刮痕验证。合格物料从仓体顶部风选出，混合物料由仓体下端输送网输送至下一风分机投料高速带。

图1 循环物料与抛料碰撞

1.2 风场影响结团

轻质物料在1～4风分出料较多，其叶片结构中片、小片规格较多；4风分往后，大部分合格物料被风选出，剩下大部分为不合格的混合物料，此时混合物料尺寸大、质量重，该部分物料在风分过程中，将前4台风分机风选混合物料集中汇入第5台风分机，在保证风分机设备效率的同时，由于流量增加，为确保风选合格物料叶含梗符合工艺标准，循环风选风机频率降低，中小片物料在前几台风分机出片较多，大片（合格大片和混合大尺寸物料）截面尺寸较大，在仓体内浮选过程容易挡住下侧风量，影响大片物料（合格大片和混合大尺寸物料）正上方及周围风场，导致上侧合格物料受风场风量影响小，该部分物料随大片缠绕、叠加下落，形成结团。

对于串联式风分机，由于越往后风分电机频率越低，高速皮带速度越快，大片物料（合格大片和混合大尺寸物料）占物料比例越多，不合格物料被抛送并落在循环网带上的长度越长，使循环网带风量穿透网带有效面积减少，减弱了风分仓内中小片物料的风分效果，且由于风场减小，物料风选过程松散效果减弱，结团物料进入下一风分机，导致流量不均匀。下页图2、图3是相同加工情况下，以不同高速带电机频率对标循环网带上的落料长度。

图2 风场穿透的有效网面较大

图3 风场穿透的有效网面较小

可以看出5风分进料高速皮带采用不同电机频率，循环网上混合不合格物料风选落下覆盖，两种频率下风量通过输送网有效风分作业区域存在差异。

1.3 流量均匀影响结团

对于串联式风分机，尤其是风分串联级数越多，实际生产中以某生产线为例，该生产线为8台风分机串联的风分工艺。风分机仓体壁附近存在涡流，现场观察，靠窗两侧物料由于风场涡流导致风分仓内风量不均匀，具体为靠仓体壁风量没有风分机仓体中间大，两侧风分出片率没有中间风选出的物料多，故串联风分机越往后，风分机两侧未风选出物料量较中间未风选物料量料层厚，即风分仓体壁两侧物料流量较中间显著增多，导致输送至下一级风分机时，来料不均匀，有结团，且存在间歇喂料。

图4可见A—A区和B—B区是循环网靠观察窗两侧，C—C区是风分仓中间段；A—A区和B—B区靠仓体壁，风量、风场不均，C—C区是风分仓中间段风量均匀；A—A区和B—B区风选出物料量较C—C区少，故两侧料流量较中间多，两侧流量大，高速皮带喂入下一级时可观察到两侧结团较多。

图4 风分仓内循环网俯视图

1.4 出料端风场密封不严

风分仓体出料端部分风选风量通过循环网非承载面末端，由不合格及混合物料出料口进入仓体内，沿壁下落的物料在该部分风量作用下被吹到仓体内部，并在穿透循环网风量作用下，使物料在仓体内循环网出料端上侧形成循环圈，并与进料端抛送物料相互碰撞，在重力作用下结团下落。

图5 风选过程碰撞及循环圈

图5中当循环圈物料碰撞下落后，在循环网带上形成积料层，进一步影响风分机仓体内的风场，降低风分效率。

1.5 重轻质物料分离碰撞结团

物料由高速皮带喂入风分机仓体内，当高速皮带速度相对较低、物料未被抛送至仓体对面时，合格叶片在循环风机风场作用下被风选出，不合格及混合物料在风分仓体内分离时，在两种风选物料间，风场存在涡流，导致物料在此区域风选混乱，物料碰缠绕现象明显，涡流区不同规格物料碰撞，轻质物料旋转、缠绕等现象，物料密集，形成结团，见图6。

图6 重轻质物料分离涡流

2 风选效率改进措施

2.1 增加导风板

将现有的上浮风力导风调节板由一分二改进为一分三，在现有的导风板处A-E段增加可调导风板至C处。确保物料的抛物线在较前的位置进行上浮抛送，可有效提升合格片的参与风场浮选[2]。

导风板安装在风分机下仓体（见下页图7），在二变三的同时，在进风端和末端设置可调角度装置（见下页图8），改善因风量不均导致的风选过程中涡流、偏料结团、流量不均等现象，仓体实现风分仓体内风场均匀可调、可控[3]。

2.2 增加R形抛料板

在抛料口对面仓体壁上安装R形导料板，作为无动力二抛，将抛至对面沿壁下落的物料导料、抛散至风场均匀的网带上方，避免直接落入出料口，延长了下落物料的悬浮风选时间，同时避免沿仓体壁下落的物料碰撞结团，实现无动力抛料，提高风分机工作效率及风分效率（详见图9、图10）。

图7 导风板位置结构图

图8 导风板结构图（单位：mm）

图9 R形抛料板结构

图10 R形抛料板实物图

2.3 减小循环网出料端仓体缝隙

循环网出料端负压将沿仓体壁下落物料吹起并与风选物料碰撞结团形成循环圈等问题，问题跟踪为循环网出料端堵头密封柔性挡板高度相对偏短，造成15～25 mm的缝隙，该缝隙导致风仓内循环网下部的风场漏风至出料输送带落料口处，形成向上喷吹的“上浮风力”，造成大片物料通过合格品出料口直接吹出，造成风场调整相对困难，叶含梗偏高。目前采用柔性密封材料将缝隙加高并完成封堵测试，避免了风分机循环网出料端漏风影响仓体风场及风选质量（详见图11、图12）。