摘要:梗絲作為卷煙配方中的重要組成部分,對降焦減害、節約成本有著重要的意義。隨著產品配方對梗絲質量要求的提高,黃金葉生產制造中心對梗絲生產線進行了整體的工藝和技術改造。文章以黃金葉生產制造中心梗絲生產線為對象,介紹了梗絲生產線工藝技術改造前存在的問題和改造方法,并對改造后的生產線的運行狀況進行了總結。
關鍵詞:制絲;梗絲生產線;工藝改造;技術改造;卷煙配方;黃金葉生產制造 文獻標識碼:A
中圖分類號:TS43 文章編號:1009-2374(2016)36-0038-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.019
1 概述
梗絲作為卷煙配方中的重要組成部分,對降焦減害、節約成本有著重要的意義。隨著產品配方對梗絲質量要求的提高,黃金葉生產制造中心對梗絲生產線進行了整體的工藝和技術改造,以求提高梗絲的產品質量,并在改造過程中解決原生產線存在的現場粉塵大、人力投入多、梗絲造碎嚴重及生產效率低等問題,進一步地改善工人的工作環境、提高生產線的自動化程度、降低原材料的投入、提高生產效率以及節約能源。
2 改造前問題描述
黃金葉生產制造中心原有的梗絲生產線的工藝流程為:人工開包投料→定量喂料→計量輸送→原梗篩分→煙梗洗滌浸泡→蒸梗→水分平衡貯存→蒸梗→壓梗形變→原料冷卻→切制梗絲→流量控制→梗絲加料→梗絲暫存→流量控制→梗絲膨脹與干燥→梗絲風選除雜→流量控制→梗絲加香→梗絲貯存,經過上述一系列流程后,煙梗原料被加工成成品梗絲供產品依據配方選擇使用。上述的原有梗絲生產工藝流程主要存在以下一些問題:
第一,梗絲生產線使用的原料煙梗主要采用麻袋進行包裝運輸,麻包被送至梗線投料間后,由人工進行開口并向生產線投料。工人主要使用刀片對包裝麻袋進行開口,劃破包裝麻袋后依靠人力將包裝麻袋里的煙梗倒進投料設備。由于來料煙梗干燥且相互摩擦產生出了粉塵,在工人投料過程中現場揚塵較大,嚴重影響現場工人的身體健康,同時傾倒過程工人體力消耗較大、自動化程度較低。
第二,煙梗的含水率和溫度影響到煙梗的柔軟度、抗破碎性及流量的穩定性。煙梗在經浸梗、蒸梗工藝后,其含水率和溫度有所提升,為了使煙梗水分充分浸透,需要在蒸梗過后進行儲梗。然而改造前的梗絲生產線使用的儲梗設備在生產現場布置,未設置單獨的隔離區,煙梗在儲存規定時間后,儲存設備上部50mm厚的表層煙梗水分散失,煙梗的含水率達不到要求,造成此部分煙梗在后續的輸送過程及壓梗、切制梗絲過程中形成造碎,影響梗絲的產品質量,并增大了原材料的損耗。
第三,隨著對產品質量要求的提高,制絲工藝規范對壓梗的厚度和切后梗絲的寬度提出了新的要求。為達到切后梗絲與葉絲在厚度與寬度保持一致的目的,提出了“重壓薄切”的工藝,且此工藝配合梗絲膨脹技術,可實現梗絲膨脹效果的提升,增加填充值。另外,壓梗厚度的大小也會影響梗絲的整絲率及梗絲中雜物的多少。然而,改造前的梗絲生產線在壓梗工藝過程采用的是國產壓梗設備,不能滿足“重壓薄切”的工藝需求。
第四,改造前的梗絲生產線在梗絲膨脹與干燥工藝過程采用的是閃蒸和流化床設備。梗絲經閃蒸式梗絲膨化裝置膨化后,經出料氣鎖進入流化床。流化床內的熱風從底部向上流動,使膨化后的梗絲處于半懸浮的流化狀態來進行熱量交換,從而達到干燥梗絲的目的。然而在使用過程中發現,在流化床的出口處,梗絲的水分在流化床截面方向左右區域存在差異,水分差異達到1%以上,影響梗絲質量的均質化指標,對梗絲的質量影響很大。同時采用閃蒸流化床設備對梗絲進行干燥處理的方式存在生產效率較低等問題。
3 改造方法描述
針對改造前生產線存在的問題,黃金葉生產制造中心按照“先進、均質、低耗”的原則對梗絲生產線進行了科學合理的設計,改造后梗絲生產線的生產工藝流程為:煙梗自動開包投料→定量喂料→計量輸送→原梗篩分→煙梗洗滌浸泡→一次儲存→定量喂料→計量輸送→蒸梗→二次儲存→定量喂料→計量輸送→蒸梗→壓梗形變→原料冷卻→切制梗絲→流量控制→梗絲加料→梗絲暫存→流量控制→梗絲膨脹與干燥→梗絲風選風送→流量控制→梗絲加香→梗絲貯存。具體的改造方法主要有以下方面:
第一,改造后的生產線投料采用了煙梗自動開包機,該設備可以自動完成煙梗包裝麻袋的上料、解包、倒料及空麻包的輸出,整個動作流程在一個負壓箱體中進行,可有效防止粉塵的外溢,采用此設備后徹底解決了煙梗投料環節改造前的工人勞動強度大、現場環境差的問題。同時改造后煙梗原料的備料方式為在托盤上碼放,并采用叉車代替人工對原料進行轉運,和之前在地上碼放的方式相比,生產流程更加有序。
第二,改造后的生產線增加了一次儲梗,形成了煙梗洗滌浸泡+二次貯梗的煙梗預處理工藝。這是由于原“煙梗洗滌浸泡+一次儲梗”的方法雖然已經能解決大部分煙梗回軟的問題,但是對于煙梗來源復雜、組分和批次之間差異大的情況,“煙梗洗滌浸泡+一次儲梗”的方法很難解決全部煙梗回軟的問題。改造后又增加了一次貯梗,可以在煙梗洗滌浸泡工藝保證不同煙梗差異化的回潮處理要求的基礎上,進一步減少不同批次煙梗之間的質量差異。
第三,針對改造前煙梗存儲后表面50mm厚的水分散失的問題,此次改造采用了保溫柜對煙梗進行儲存,保溫柜采用柜體密封方式,柜體設置有保溫層。采用此種形式的優點是:由于溫度得到了更長時間的保持,煙梗對水分的吸收可以更充分。
第四,針對改造前國產壓梗機壓梗厚度滿足不了“重壓薄切”工藝需求的問題,此次改造在新的生產線上采用了德國HUANI公司IBF12壓梗機,該壓梗機壓梗厚度可以達到壓梗厚度0.6~1.0mm的指標,在更大范圍上滿足了工藝需求,提供了更多的選擇性。
第五,在梗絲加料后的梗絲暫存工序,改造后的生產線采用了儲柜作為梗絲暫存的設備。與改造前的倉儲式喂料機相比,儲柜能夠保證整批梗絲的暫時存放,更好地保證了梗絲混配的均勻性和料液的充分吸收。
第六,針對改造前存在的梗絲干燥后水分不均勻的問題,此次改造改變了干燥方法,采用了氣流干燥方式代替之前的流化床干燥方式。氣流干燥方式與流化床干燥方式的區別在于,其采用的是使梗絲懸浮在高速高溫氣流中,在氣體的流動過程中與梗絲進行熱交換并帶走梗絲多余的水分以使其獲得干燥。由于氣流干燥的方式使加熱介質與待干燥的梗絲直接接觸,且梗絲懸浮于流體中,相互接觸面積大,強化了熱量傳遞的過程,所以梗絲干燥得更加均勻、充分,并且提高了干燥效率。此次改造后采用的閃蒸配合氣流干燥使用的方式,與“膨化塔+流化床”的組合方式相比,溫度適中、膨脹效率高、水分較均勻、造碎率較低,能較好地滿足梗絲的加工要求,尤其是其采用的“短管加倒錐管”相結合的氣流干燥方法,干燥風速在4~7米/秒之間,風速較低,膨化后的梗絲造碎較小。
第七,此次改造在梗絲干燥后選用了矩形截面管道將梗絲長距離輸送至加香工藝環節,此種截面的管道和傳統的圓形管道相比,輸送風速低,梗絲造碎小。同時在風送前存在對梗絲的除雜功能,可剔除梗絲內混有的梗簽、梗頭等重雜,增加了梗絲的純凈度,在一定程度上提升了產品的質量。
4 結語
在對梗絲生產線進行了工藝技術改造后,有效地解決了原有生產線存在的問題,工藝技術改造后的梗絲生產線優勢明顯,獲得了良好的經濟和使用效益。當然,在新的生產線投入運行過程中,也發現了一些問題,表述如下,以供參考交流:
第一,采用保溫儲柜儲存增濕回潮后煙梗的方法,由于保溫柜處在高溫高濕的使用環境,保溫柜的支架、連接螺栓在使用幾個月后出現了不同程度的銹蝕現象,影響了設備結構的穩定性,后期我司對保溫柜的支架、連接螺栓等柜內組件全部更換為了不銹鋼材質。
第二,采用保溫柜儲存增濕回潮后的煙梗,隨著溫度的降低,多余的潮氣會在保溫柜內形成凝結水,甚至會導致局部煙梗水分超標,從而導致影響產品的質量,后期我司對保溫柜配置了排潮裝置,有效解決了此
問題。
第三,梗絲膨化干燥系統所使用的熱交換器管道耐溫程度不能夠滿足使用要求,在使用一年半時間后就損壞,后期我司對此管道更換了材質,以與燃燒爐相匹配。
參考文獻
[1] 尤長虹,李康如.關于壓梗厚度的探討[J].煙草科 技,1991,(4).
[2] 李少平,安浩,武小松,等.梗線投料方式的改進 [J].科技創新導報,2012,(4).
[3] 張世強,朱磊.論閃蒸流化床設備改進在卷煙制梗絲 加工中的應用[J].中國技術新產品,2011,(23).
作者簡介:許世民(1967-),男,河南新鄭人,河南中煙工業有限責任公司黃金葉生產制造中心工程師,碩士,研究方向:煙草制絲設備及工藝。
(責任編輯:黃銀芳)