废烟支处理机废烟纸与烟丝精细筛分装置设计

许雄文

（河南中烟工业有限责任公司漯河卷烟厂，河南漯河 462000）

0 引言

FY115 废烟支处理机是将卷接机和封装机剔除出来的残烟支进行处理，使废烟支中的烟纸与烟丝分离，形成合格的烟丝作为掺兑物进行掺配。其处理工艺流程是将喂料机喂入的废烟支经过烟支理支机（含除杂装置）、烟支剖切装置、烟支松散装置、烟支弹打分离装置后进入筛分装置，其中筛分装置是将剖切后的废烟支中的烟纸与烟丝进行筛分，分离后的物料为废烟纸、合格烟丝和烟末。废烟支处理机处理后的考核关键指标为纸中含丝率、丝中含纸率，而筛分装置的筛分效果对上述指标的完成情况会产生一定影响。

1 存在的问题

现有的筛分装置安装在弹打分离装置后，处理后的废烟支直接进入筛分装置，筛分装置采取双层筛分，上层的筛上物为废烟纸，下层的筛上物为烟丝（包括长丝、短烟丝、介于长丝与中长丝之间的碎纸花），下层的筛下物为烟末。在实际生产中，废烟支经理支处理、烟支剖切、柔性弹打松散、筛分分离等工序处理后存在以下两个问题：

1.1 废烟纸中含丝率较高

处理后的废烟支经过筛分分离后的废烟纸中含有一定量的烟丝，随机对处理后的废烟纸进行取样，处理后的废烟纸中含有一定量的烟丝（图1）。

图1 处理后的废烟纸

对抽取的不同品牌的废烟纸进行测试统计，改造前测试的纸中含丝率结果见表1。

从表1 可以看出，处理后的废烟纸中含丝率为0.37%，明显偏高，如不进行挑拣将会形成烟丝消耗，同时这样的废烟纸外倒也不符合烟草专卖内管要求，需要采取人工挑拣或进行二次筛分处理，增加设备的损耗和电能消耗，同时增加职工劳动强度。

表1 改造前纸中含丝率统计

1.2 筛分处理后的烟丝中含有碎纸花

筛分分离后的烟丝中含有长丝、中长丝、短丝和少量的碎纸花，这些碎纸花的尺寸介于长烟丝与中长烟丝之间，在筛分时随同合格烟丝进入物料接料箱，需要配备专人进行把关挑拣，挑拣后才能满足掺兑要求，而生产过程中烟丝流量较大，不能及时将混入的碎纸花挑拣出来，有时需要返工挑拣，挑拣难度比较大。

2 原因分析

2.1 烟纸中含有一定量的烟丝

剖切处理后的废烟支沿着烟支长度方向划开，然后经弹打松散装置进行松散，松散后的烟纸与烟丝直接进入筛分装置，在弹打松散时剖切的烟纸展开，使一部分烟丝完全脱离烟纸，这些分离出来的烟丝随同烟纸进入筛分装置，在振动筛分机的振动作用下，未来得及分离的烟丝再次混入烟纸中，增加了筛分的难度，致使烟纸与烟丝不能有效分离；同时上层的网板设置的规格尺寸偏小，不能将长烟丝与废烟纸快速分离，造成少量长烟丝混入废烟纸中。

2.2 烟丝中含有少量的碎纸花

废烟支经过剖切辊剖切时，剖切刀正好沿着水松纸对接处进行剖切，剖切后烟纸重叠部分在弹打松散装置的作用下松散分离，该处产生的纸花为长条形，这些长条形纸花经过弹打松散装置后有时被截成多段，经过筛分装置处理后混入烟丝中，需要进行挑拣。剖切装置的剖切辊下方设置有清理装置，因专用篦子齿形与剖切辊沟槽之间有间隙，间隙调整不当会出现废烟支堵塞现象，时间久后废烟支中的烟纸被撕裂形成碎纸花，该处产生的纸花为不规则的片状，脱落后进入弹打松散装置，进一步形成小纸花，筛分装置筛分后混入合格烟丝中。

对产生的碎纸花进行分析，进入烟丝中的碎纸花尺寸一般介于长丝与中长丝之间，由于筛分装置采用的是双层筛分，上层的网板用于烟纸与烟丝分离，下层网板用于烟丝与烟末分离，没有将长丝、中长丝和短丝实行分类筛分，这些碎纸花随同处理的烟丝一起进入烟丝收集箱。通过对回收的烟丝结构进行测试，长丝率占比为35.1%，中长丝、短丝的占比达到63.2%，长丝的占比较低，因这些碎纸花在生产过程中不可避免，混入到长丝中很容易挑拣出来。因此，需要对现有的振动筛分装置进行改进，将介于长丝与中长丝之间的碎纸花进行分离，实现烟丝分类筛分。

3 改进措施

根据长烟丝、碎纸花、中长丝、短丝和烟末的结构尺寸，对现有的振动筛分装置进行改造，通过在弹打分离装置出口设计初次筛分装置，将丝纸分离出来的烟丝进行初次筛分，直接进入合格烟丝收集箱，在增加初次筛分装置的基础上设计3 层精细筛分装置，具体实施方案如下：

3.1 增加初次筛分装置

在弹打松散装置出口设计安装筛分装置，满足丝纸分离的烟丝筛分需求。废烟支经弹打松散处理后，烟纸展开后一部分烟丝与废烟纸完全分离，经过初次筛分处理后，完全分离的烟丝与废烟纸分离，进入中层筛网，避免分离的烟丝再次进入烟纸中，减少后工序的筛分负担，使筛分更加彻底有效。

3.2 设计多级筛分装置

根据废烟支处理后的物料不同结构尺寸，设计多级筛分装置，即对现有的双层筛分进行改造，设计3 层筛分装置，上、中层采取网板+筛网组合的模式，即上层的筛网规格依次为Φ5 mm孔板与5 mm×5 mm 筛网组合，筛上物为废烟纸，筛下物为长丝和少量碎纸花；中层筛网规格依次为Φ4 mm 孔板、4 mm×4 mm 筛网组合，筛上物为长烟丝和少量碎纸花；下层筛网规格为Φ1.6 mm孔板，筛上物为纯净的中长丝、短烟丝，筛下物为烟末。多级筛分装置具体结构如图2 所示，筛网具体结构如图3 所示。

图2 多级筛分装置具体结构

图3 筛网结构

对现有的振动筛分装置进行改造实施后，废烟支处理后的废烟纸在上层充分筛分，可以将烟纸中的长丝进行有效筛分，筛分后的烟丝结构为长丝、中长丝、短丝、烟末，其中中长丝、短丝的重量占比较高，中短丝中基本不含有碎纸花，基本上不用挑拣，直接可以作为掺兑物使用；介于长丝与中长丝尺寸之间的碎纸花，即使偶尔出现，由于长丝量相对较少，出来的流量较低，职工把关时很容易发现碎纸花，有效降低了职工的挑拣强度。

4 取得成效

4.1 经济效益

对现有的振动筛分装置进行改造后，烟丝与废烟纸分离较为彻底，纸中含丝率明显降低，随机对处理后的废烟纸进行取样，处理效果如图4 所示。

图4 改造后处理效果

对抽取的不同品牌的废烟纸进行测试统计，改造后测试的纸中含丝率结果见表2。

表2 改造后纸中含丝率统计

从表2 中可以看出，纸中含丝率为0.087%，比改进前的0.370%降低了0.283%。按年生产30 万箱计算，每箱消耗烟丝33.15 kg，共需耗用烟丝量为9 945 000 kg，一次成烟率平均按98.5%计算，全年共出现残次烟支149 175kg，每年增加回收烟丝量为149 175×0.283%=422.16 kg，折算后可多生产卷烟12.73 箱，每箱按2 万元计算，全年约节约25.46 万元。

4.2 社会效益

对现有的振动筛分装置进行改造实施后，将处理的烟丝进行分类筛分，中层筛上物为长烟丝与少量的碎纸花，下层筛上物为纯净的中短烟丝，基本上没有碎纸花出现，而长烟丝量比较少，碎纸花容易挑拣，降低了职工劳动强度；精细筛分装置处理后废烟纸与烟丝有效分离，处理的烟纸中含丝率较低，满足了废烟纸的处理要求，不需要职工进行挑拣或二次处理，节约能源消耗，降低职工劳动强度，同时杜绝造假现象。