劉邦俊 張占濤 羅航 黃益 李陽萱
前言
通過對目前煙草制絲工藝流程中的葉片貯存至切絲環(huán)節(jié)的工藝設(shè)置進(jìn)行研究,結(jié)合部分設(shè)備的特性、控制原理以及實際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析,提出此段工藝環(huán)節(jié)設(shè)置的想法,對目前制絲工藝流程進(jìn)行優(yōu)化、補充,以期對今后卷煙生產(chǎn)制絲線工藝中葉片貯存至切絲工藝環(huán)節(jié)的設(shè)置起到一定借鑒作用。葉片切絲工序是煙草制絲線中至關(guān)重要的環(huán)節(jié),是煙葉由片狀變?yōu)榻z狀、逐步成為成品煙絲的關(guān)鍵工序,具有承上啟下、決定原料利用率的重要作用。切絲質(zhì)量直接影響著最終卷煙產(chǎn)品的品質(zhì),是所有卷煙企業(yè)都關(guān)注的工藝環(huán)節(jié)。
1、目前煙草制絲工藝中葉片貯存至切絲環(huán)節(jié)工藝設(shè)置的現(xiàn)狀與分析
目前國內(nèi)煙草企業(yè)制絲生產(chǎn)線應(yīng)用廣泛的切絲機有國產(chǎn)SQ3、SQ2系列,進(jìn)口KTC、SD5、A1系列,其中SQ3、SQ2、KTC切葉絲來料水分范圍一般為18%~26%,SD5切葉絲來料水分范圍為20%~26%,A1切葉絲來料水分范圍可達(dá)28~30%。因切絲設(shè)備性能、產(chǎn)品等級、煙葉品質(zhì)以及來料的溫濕度工藝指標(biāo)不同,即使采用的是同機型的切絲機,其切絲質(zhì)量也無法完全進(jìn)行比較,但共同點均要求來料流量穩(wěn)定、溫濕度均勻、煙葉舒展。為保證切絲質(zhì)量的前提條件有煙葉品質(zhì)好、來料流量穩(wěn)定、煙葉足夠舒展(折疊少)、煙葉溫濕度達(dá)到其最佳切絲狀態(tài)、切絲設(shè)備性能良好等等。在此拋開切絲設(shè)備性能、煙葉品質(zhì)等客觀因素,只針對可以通過工藝設(shè)計來解決的如來料流量、來料溫濕度、控制方式這些因素進(jìn)行剖析,即分析切絲前的工藝設(shè)計,找出問題的癥結(jié)、影響因素,以尋求優(yōu)化改進(jìn)。
目前國內(nèi)煙草制絲生產(chǎn)線中葉片貯存至切絲環(huán)節(jié)工藝設(shè)置,主要存在以下四種工藝設(shè)計模式:
1.1工藝模式1的設(shè)置
分析此種工藝設(shè)置,有以下兩個缺點:
(1)切絲前沒有設(shè)置增溫環(huán)節(jié);葉片經(jīng)過不低于2小時(各卷煙企業(yè)有差別)貯存之后,其溫度已基本喪失,特別是當(dāng)環(huán)境溫度很低的時候,葉片的柔軟度、舒展性相對更低,易形成褶皺葉片,切絲時易造碎,甚至跑片,影響切絲質(zhì)量。
(2)切絲前沒有設(shè)置嚴(yán)格的定量喂料系統(tǒng);此工藝流程雖然設(shè)置了一臺普通喂料機來穩(wěn)定流量,但這僅是一個簡單的流量控制型式,不能取到真正為切絲設(shè)備提供恒定流量的功能。了解切絲機的原理之后我們知道,葉片是通過上下排鏈擠壓之后再進(jìn)行切絲的,一般認(rèn)為只要來料流量不低于切絲機處理能力就不影響切絲質(zhì)量,但是通過多個現(xiàn)場觀察,不穩(wěn)定的流量會造成葉片在切絲機內(nèi)堆積的物理形態(tài)不斷變化,而這種不穩(wěn)定的波動也時刻影響到切絲設(shè)備刀門壓力等參數(shù)的變化,切出差異化葉絲,影響煙絲質(zhì)量。據(jù)了解華中某煙廠經(jīng)歷過這樣的問題,由于進(jìn)口切絲機上游沒有實現(xiàn)穩(wěn)定的流量要求、而達(dá)不到最好的切絲效果,導(dǎo)致煙廠對上游設(shè)備進(jìn)行整改以實現(xiàn)穩(wěn)定流量。
1.2工藝模式2的設(shè)置
分析此種工藝設(shè)置,缺點同1.1。
1.3工藝模式3的設(shè)置
分析此種工藝設(shè)置,有以下3個缺點:
(1)增溫滾筒前沒有設(shè)置定量喂料裝置;以上這種工藝模式下的增溫滾筒,其滾筒轉(zhuǎn)速、加汽量等參數(shù)都是通過經(jīng)驗值來進(jìn)行設(shè)定、正常生產(chǎn)時不再變化,但葉片從貯存環(huán)節(jié)(一般為貯柜)出料是一個無序的過程,即進(jìn)入增溫滾筒的煙葉流量波動較大,從而導(dǎo)致煙葉經(jīng)過增溫滾筒加工后,其柔軟度、舒展性都有較大差別,為后續(xù)切絲環(huán)節(jié)埋下隱患。作者所在廠就出現(xiàn)過這樣的問題,由于貯葉柜出料的波動太大、而增溫滾筒前沒有設(shè)置定量喂料裝置,從而導(dǎo)致增溫滾筒進(jìn)料口易被堵塞的現(xiàn)象,影響生產(chǎn)線的正常運行。
(2)增溫滾筒后的普通式喂料機不具備緩存能力。當(dāng)喂料機進(jìn)料端滿料位時,其前方設(shè)備須停止運行,但增溫滾筒由于其特殊性(滾筒內(nèi)部處于高溫高濕環(huán)境,煙葉須按時出料、不宜停滯,否則就會產(chǎn)生報廢原料)是不能停止的,此種情況下就會導(dǎo)致滾筒出口處堵料或溢料。當(dāng)切絲機高料位滿料時,喂料機傾斜帶至切絲機之間的設(shè)備都要停止運行,而普通式喂料機的料箱段不具備緩存功能,這種情況下,喂料機后續(xù)不能走料、前方不能進(jìn)料,也就有出現(xiàn)了滾筒出口處堵料或溢料。
1.4工藝模式4的設(shè)置
分析此種工藝設(shè)置,缺點同1.3。
根據(jù)分析,在煙草制絲工藝中,應(yīng)排除煙葉、設(shè)備中存在的客觀條件,設(shè)置一個合理的工藝加工模式,以改善現(xiàn)存工藝模式中存在的問題,得到質(zhì)量更好的煙絲。
2、對煙草制絲工藝中葉片貯存至切絲環(huán)節(jié)工藝設(shè)置的構(gòu)想
在煙草制絲中,貯葉至切絲這一段的工藝該如何設(shè)置,才能避免前述4種工藝模式中的缺陷、最大限度的得到理想煙絲呢?可對現(xiàn)有的工藝模式進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,使煙葉在切絲前滿足以下幾個條件: (1)進(jìn)入切絲設(shè)備的煙葉流量穩(wěn)定;這樣煙葉在切絲設(shè)備內(nèi)的堆積形態(tài)基本穩(wěn)定,使切絲設(shè)備始終保持一個比較穩(wěn)定的加工狀態(tài),也使切絲設(shè)備內(nèi)的料位高度始終處于平衡狀態(tài),不滿料、不斷料。(2)進(jìn)入切絲設(shè)備的煙葉溫濕度合適、均勻,外形舒展性好;不同的煙葉,其最佳切絲狀態(tài)各有差異,這就需要卷煙企業(yè)在生產(chǎn)過程中不斷的摸索、研究,找出其最合理的切絲狀態(tài),以調(diào)整增溫滾筒的加工參數(shù),確保經(jīng)過增溫工序處理后的煙葉處于最佳切絲形態(tài)。綜合上述兩個條件及目前煙草制絲中的工藝模式,提出以下工藝流程設(shè)計:
分析此工藝模式可以看出以下優(yōu)勢:
(1)在增溫滾筒前設(shè)置一個定量計量管,使得從貯葉環(huán)節(jié)輸送來的煙葉以穩(wěn)定的流量進(jìn)入增溫滾筒,這就相當(dāng)于增溫滾筒在固定的加工參數(shù)下對固定流量的煙葉進(jìn)行加工,這樣加工出來的煙葉,其溫濕度基本一致,均勻性好,同質(zhì)化水平較高。(2)在增溫滾筒后設(shè)置儲倉式喂料機,代替目前的普通式喂料機。
此種設(shè)置之下,當(dāng)后續(xù)的切絲設(shè)備滿料時(儲倉式喂料機傾斜帶到切絲的進(jìn)料設(shè)備都停止運行),利用儲倉式喂料機料箱段的緩存功能,就不能影響到前方設(shè)備的正常進(jìn)料,即葉片從貯存環(huán)節(jié)到進(jìn)入儲倉式喂料機這一段的設(shè)備將一直正常運行,不會出現(xiàn)前述的停機、堵料、溢料情況,很好的調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程中前后流量的差別問題。當(dāng)切絲設(shè)備出現(xiàn)故障、需要停機檢修時,已經(jīng)從貯葉柜出來的煙葉也可以進(jìn)入增溫滾筒正常加工后完全進(jìn)入儲倉式喂料機進(jìn)行暫存,等待生產(chǎn)線再啟,不用擔(dān)心煙葉滯留在增溫滾筒內(nèi)造成原料報廢。(3)此種工藝設(shè)置相對目前企業(yè)在用的設(shè)備配置來說,投資不會有顯著的增加,但卻能很好的解決目前存在的問題。
3、結(jié)論
(1)對于煙草制絲中貯葉至切絲段的工藝設(shè)置,目前所采用的幾種模式均存在一定缺陷,對缺陷進(jìn)行分析后,可以通過改進(jìn)工藝設(shè)計、優(yōu)化設(shè)備選型來解決。(2)鑒于切絲環(huán)節(jié)在整個制絲工藝中的重要作用,對此工藝段設(shè)置的分析和設(shè)想,希望能起到拋磚引玉的作用,與業(yè)內(nèi)人士共同探討、改進(jìn)完善。