基于卷煙制絲雙線柔性混配加香的設計優化

廖和濱，張偉，李曉剛，徐巧花，蘇福彬，江琳

（龍巖煙草工業有限責任公司，福建龍巖364021）

基于卷煙制絲雙線柔性混配加香的設計優化

廖和濱，張偉，李曉剛，徐巧花，蘇福彬，江琳

（龍巖煙草工業有限責任公司，福建龍巖364021）

為了突破原3 000 kg/h和6 000 kg/h制絲生產線僅能獨立成絲的單一生產組織模式瓶頸，通過技術改造，優化了流程設計，實現了2條制絲線獨立成絲、分組加工和模塊絲加工三大功能為一體的柔性生產模式，有效提高了煙草加工過程的精細化水平，提升了煙草的感官質量，降低了煙葉消耗；同時，通過增設的獨立外加工品牌加香房，解決了2條生產線需分期錯時生產的弊端，實現了2條葉絲生產線同時作業的生產需求，大大提升了制絲車間有效作業率，減少了能源消耗。

制絲生產線；混配加香；分組加工；模塊絲

混配加香是煙草制絲線尾段的重要工序[1-2]，通過精準的流量控制，將干冰煙絲、梗絲和短絲，按配比要求混入葉絲中，然后通過加香系統，將香精香料按照工藝配方的比例均勻地噴灑在物料上，從而完成成品煙絲的工藝收尾。其中，加香的作用是賦予煙草制品優美舒適的嗅香，消除不同等級煙葉之間的差異并使之相互協調，增強了人們的吸煙欲望，增強某些特質香氣，使煙氣豐滿醇厚。

1 存在問題

龍巖煙草工業有限責任公司原制絲生產線于2002年異地技改完成，配備有6 000 kg/h和3 000 kg/h的2條獨立的葉絲線，實現分別獨立成絲的功能。其又可細分為3種卷煙加工方式：6 000 kg/h葉線全配方生產、3 000 kg/h葉線全配方自有品牌和外加工品牌的生產，具體如圖1所示。

圖1 原系統的生產組織模式

3種模式都是傳統的獨立成線生產加工模式，加工柔性化程度低，只能對原料煙進行單一、粗獷的加工，無法對不同產地、品種、等級的煙葉進行分級處理[3-7]，不能滿足卷煙過程的精細化加工以及煙絲品質的提升要求，特別是外加工的混合型卷煙和自主品牌的烤煙型卷煙不能同時生產，降低了制絲線的有效作業率，增加了能源消耗。

該葉絲生產線能滿足3種生產模式的加工需求，分別是6 000 kg/h葉線全配方生產、3 000 kg/h葉線全配方自有品牌和外加工品牌的生產，如圖2所示。模式一中，6 000 kg/h葉線全配方生產，煙絲經烘絲干燥后，與干冰煙絲和梗絲比例摻配“5”，再進入加香滾筒“1”加香，從而實現自有品牌卷煙的大流量全配方生產；模式二中，3 000 kg/h葉線全配方自有品牌生產，3 000 kg/h生產線紅后經電秤“4”進入3 000線加香滾筒“3”，最后進入貯絲房；模式三中，3 000 kg/h葉線全配方外加工品牌生產，它與模式二共用加香滾筒，但生產用的香精香料、過程工藝參數均有所不同。由于模式三的加工過程異味濃烈，為了避免該異味對自有品牌卷煙的影響，模式一需全線停產，導致生產時間延長，增加能源消耗。

圖2 原系統的工藝平面圖

2 問題分析

根據制絲生產柔性加工要求，通過技術改造，將2條葉絲生產線的工藝流程進行重新優化設計，將獨立成絲、分組加工和模塊絲摻配等三重功能集一身，實現了2條生產線的最大限度柔性加工功效。

2.1 獨立成絲

滿足大流量的四、五類煙加工需求，維持現有2條葉絲生產線的2條出口設計，實現6 000 kg/h和3 000 kg/h葉絲線的獨立成絲功能。

2.2 分組加工

將2條葉絲生產線進行組合生產，根據不同地區、不同品種和等級的煙葉品質、物理性質和化學特征，制訂不同的加工工藝，在2條生產線上分類加工，以實現差異化的加工方式、處理強度和條件，最大限度地體現煙葉的品質特征。

2.3 模塊絲加工

以6 000 kg/h葉絲生產線為主，3 000 kg/h線充當模塊絲摻配為輔，通過摻配，實現小流量的模塊絲在線摻配需求。

3 設計優化

新工藝布局在保留原3種獨立成絲模式的前提下，新增了生產線的分組加工模式和模塊化加工模式，具體如圖3和圖4，其功能描述如下。

3.1 分組加工模式

在生產過程中，2條葉絲生產線同時生產，根據2條生產線的不同原料配方和加工工藝，煙絲按比例混配，實現成品煙絲的加工。煙絲進入預混柜實現煙絲的摻混，混后煙絲再按比例摻配干冰煙絲和梗絲，最后加香貯絲。

圖3 改造后的生產組織模式

圖4 改造后系統的工藝平面圖

3.2 模塊絲加工模式

它是在分組加工模式的基礎上進一步細化的加工方式，其3000 kg/h葉線僅提供成品煙絲中少量的摻配絲，主要配方煙絲仍由6 000 kg/h葉線提供。在生產過程中，3 000 kg/h葉線將模塊煙絲放入模塊煙絲貯柜中暫存，當需要進行模塊絲加工時，煙絲從模塊柜出料并進行流量控制，對6 000 kg/h葉線進行不同摻配量比例的混配，最后成品煙絲混配入干冰煙絲和梗絲，實現加香貯絲。模塊絲的混摻模式根據摻配量大小又可分為2種：①當模塊絲的摻配比例較大時，模塊絲先進入加香前預混柜，實現煙絲的混摻，再混入主生產線；②當摻配比例較小時，不進入加香前預混柜而直接摻配至主生產線。

同時，系統為了滿足3 000 kg/h混合型外加工品牌卷煙和6 000 kg/h烤煙型自有品牌卷煙同時生產的加工需求，在3 000 kg/h葉線的后端設置了2套加香系統，并將混合型外加工加香滾筒放置于獨立的加香房，從而實現了2條生產線的加香工序相互隔離，有效杜絕了混合型卷煙和烤煙型卷煙在加香過程中的異味互串問題，為2條生產線同時生產提供了可能，有效提高了車間有效作業率，降低了能源消耗。

4 綜述

該系統在維持原制絲車間6 000 kg/h和3 000 kg/h生產線生產規模不變的前提下，保留了6 000 kg/h葉線全配方生產、3 000 kg/h葉線全配方自有品牌和外加工品牌等3種生產功能，并擴展了2條生產線相互融合的柔性生產方式，包括分組加工模式和模塊化加工模式，實現了不同煙葉采用不同的加工處理方式的柔性化煙草加工方式，同時，可以根據卷煙產品的風格特征，靈活調整不同種類煙絲的配比，有效提高煙草產品的柔性加工方式，以降低在線加工的盲目性，穩定和提高產品質量，使卷煙生產加工更精細、更合理、更科學，以達到分組加工煙絲感官質量、穩定品牌風格特征、減少優質煙葉的使用比例、拓寬原料使用范圍和降低卷煙配方成本的目的。

此外，該設計將3 000 kg/h葉絲線設置獨立的混合型外加工加香區域，實現了6 000 kg/h葉絲線和3 000 kg/h葉絲線的加香工序相互隔離，有效杜絕了異味互串問題，為2條生產線同時生產提供了可能，有效提高了車間有效作業率，降低了能源消耗，達到了預期的項目建設目的，取得了較好的經濟效益。

［1］陸成飛.卷煙分組加工中摻配機構的改進與應用［J］.湖北農業科學，2016（04）.

［2］孟科峰.儲柜柔性分組加工功能的開發［J］.自動化應用，2013（02）.

［3］衛謙.制絲線分組加工模式改造［J］.科技致富向導，2011（36）.

［4］汪輝.卷煙制絲分組加工工藝特點及質量控制要點研究［J］.科學之友，2012（02）.

［5］曹潔穹.卷煙制絲線工藝設備技改趨勢小議［J］.科技創新與應用，2012（07）.

［6］嚴志景.分組加工對配方模塊主流煙氣及感官質量的影響［J］.安徽農業科學，2014（06）.

［7］魏楠.對煙草分組加工工藝技術的探討［J］.黑龍江科技信息，2015（32）.

［8］趙偉.分組加工條件下的制絲線生產管理系統［J］.科技與創新，2015（01）.

［9］田旭.貴煙分組加工技術探討［J］.輕工科技，2014（09）.

［10］劉曉暉.分組加工技術應用研究［G］//中國煙草學會工業專業委員會煙草工藝學術研討會論文集，2008.

〔編輯：張思楠〕

TS47

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.158

2095－6835（2017）14－0158－03

廖和濱（1979—），男，碩士，工程師，主要從事煙草設備及工藝研究。