加香精度穩(wěn)定性控制方法淺析

摘要：在卷煙制絲過程中，加香工序是最后一道，也是重要的特殊工藝過程，能夠改善香煙的吸味、減輕雜氣、增強(qiáng)煙葉物理性能和滿足產(chǎn)品在后續(xù)加工中的工藝要求。加香機(jī)在煙絲加工過程中，可能會造成加香系統(tǒng)出現(xiàn)加香精度超差、加香均勻性、穩(wěn)定性差導(dǎo)致加香精度標(biāo)偏大，對產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量產(chǎn)生隱患或是造成產(chǎn)品質(zhì)量缺陷，直接影響卷煙內(nèi)在質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：加香精度超差;加香精度均勻性;加香精度標(biāo)偏

1、引言

原制絲試驗(yàn)線既是新產(chǎn)品的研發(fā)基地，也是高端產(chǎn)品的生產(chǎn)基地，選用1500kg/h加香系統(tǒng)作為最后一道工序，其作用是將香精、保潤劑等液體介質(zhì)按配方比例以霧狀噴射到煙絲中，以達(dá)到消除煙草刺激性氣味，改善煙草品質(zhì)，提高卷煙口味，對改善和提升產(chǎn)品感官質(zhì)量起著決定性的作用。1500kg/h加香系統(tǒng)器件配置選型是SJ225B，加香比例：0.7～2.0%。從2014年以來實(shí)驗(yàn)線加香機(jī)各牌號加香精度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析中發(fā)現(xiàn)，總投料量低于600kg，平均加香精度為0.5%，總投料量低于1100kg，平均加香精度為0.208%，總投料量介于1100-1500kg，平均加香精度為0.188%，總投料量介于3000-4000kg，平均加香精度為0.078%。根據(jù)目前新的工藝質(zhì)量要求加香精度由原來的≤0.5%變更為≤0.4%;經(jīng)調(diào)查目前許多企業(yè)加香精度標(biāo)偏控制在0.02%或更小、對加香精度均勻性、穩(wěn)定性提出更高的要求。現(xiàn)制絲試驗(yàn)線制絲線1500kg/h加香工序物料及試制總投料量介于220-2300kg加香比例低于設(shè)備性能指標(biāo)，加香精度難以滿足工藝要求，只能采取手工噴壺加料加香的方式進(jìn)行，嚴(yán)重影響了試制和所研發(fā)新品的內(nèi)在品質(zhì)。因此，需對現(xiàn)有加香系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，從而滿足工藝質(zhì)量要求，保證和提升煙絲內(nèi)在品質(zhì)。

2、SJ225B加香機(jī)工作原理：

將葉絲與梗絲、膨脹絲、薄片絲、短絲等按照產(chǎn)品配方要求，準(zhǔn)確、均勻充分混合形成流量均勻穩(wěn)定的煙絲送入到加香機(jī)滾筒內(nèi)，滾筒通過傳動旋轉(zhuǎn)，使煙絲松散、然后將香料液由噴嘴與壓縮空氣混合，均勻地噴射在煙絲上，完成加香工作。

3、影響SJ225B加香機(jī)加香精度標(biāo)偏原因分析：

從2014年以來實(shí)驗(yàn)線加香機(jī)各牌號加香精度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析中發(fā)現(xiàn)：總投料量越大，平均加香精度控制越好，這是因?yàn)榇笈繜熃z生產(chǎn)時(shí)間長，加香系統(tǒng)修正時(shí)間長，加香量基數(shù)大，而小批量煙絲生產(chǎn)時(shí)間短，加香系統(tǒng)修正時(shí)間短，加香量基數(shù)小，加香精度難以保障。設(shè)備試車時(shí)，對加香機(jī)模擬掛碼，秤累計(jì)總量達(dá)到800kg以上時(shí)加香實(shí)時(shí)值才能跟蹤上設(shè)定值，加香精度才能達(dá)到工藝標(biāo)準(zhǔn)范圍。如果發(fā)生批內(nèi)停機(jī)等情況，由于總投料量低，加香實(shí)時(shí)值難以跟蹤上設(shè)定值，加香精度無法保障工藝質(zhì)量要求。由于試驗(yàn)線試制及高端品牌批次投料量小（220-2300）kg左右，工序生產(chǎn)流量小（680-720）kg/h等原因造成加香精度過大（個(gè)別批次超上差）的質(zhì)量隱患。據(jù)統(tǒng)計(jì)：自2016年以來，技術(shù)中心在試驗(yàn)線進(jìn)行試制和研發(fā)新品共90余項(xiàng)，大部分工藝線路均設(shè)置了加香工序，除添加適宜的香精等提高和改善卷煙香氣，改善卷煙吸味等作用外，部分產(chǎn)品施加了保潤劑，以增強(qiáng)煙絲的持水保潤能力。

設(shè)備出現(xiàn)故障易導(dǎo)致加香過程異常，批內(nèi)停機(jī)導(dǎo)致加香精度超差或是偏大的情況時(shí)有發(fā)生，而且批停的時(shí)間點(diǎn)不一樣，造成的累計(jì)加香精度也不一樣，嚴(yán)重影響加香累計(jì)精度、加香均勻性和加香精度標(biāo)準(zhǔn)偏差。

操作工對設(shè)備的熟知度、設(shè)備關(guān)鍵部位的保養(yǎng)、故障的應(yīng)急處理能力以及責(zé)任心和工藝紀(jì)律性執(zhí)行情況以及相關(guān)維修人員對設(shè)備維護(hù)力度、故障的判斷能力、相互間信息的傳遞等均影響加香精度。

葉絲與梗絲、膨脹絲、薄片絲、短絲等按照產(chǎn)品配方要求，準(zhǔn)確、均勻充分混合形成的加香前煙絲流量波動最終導(dǎo)致加香精度偏大或超差導(dǎo)致加香精度標(biāo)偏大。

4、提升SJ225B加香機(jī)加香精度標(biāo)偏方案：

針對影響SJ225B加香機(jī)加香精度標(biāo)偏原因分析，解決方案如下：

1、新增本地具有很高可靠性、穩(wěn)定性、安全性，要求接口兼容、互聯(lián)互通、資源共享、控制系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)與制絲線中控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，具有獨(dú)立的電控柜和相應(yīng)控制系統(tǒng)的全新的加香管道系統(tǒng)。要求PLC及操作界面具有完善的數(shù)據(jù)權(quán)限保護(hù)功能及防止數(shù)據(jù)丟失功能。操作界面設(shè)計(jì)合理，簡潔、美觀，各種指示清晰明確，便于操作。操作界面具有報(bào)警功能，報(bào)警信息詳盡準(zhǔn)確。加香罐具有排污功能，底部具備人工放料口。加香罐具有360度旋轉(zhuǎn)噴頭（清洗用）。加香系統(tǒng)采用現(xiàn)場隔膜泵人工進(jìn)料。與料液有接觸直接接觸的閥件、泵、過濾器、管路等均采用不銹鋼材質(zhì)。加香系統(tǒng)整體采用管路柜式布置，管路柜前后雙開門，便于維修。管路柜布置在加香平臺上，平臺須設(shè)置集水排污槽，防止清理衛(wèi)生時(shí)污水污染地面及周邊環(huán)境。加香平臺和集水排污槽材質(zhì)為不銹鋼。加香系統(tǒng)采用料罐稱重裝置實(shí)時(shí)顯示料液重量（分度值為0.1kg），并具備高液位提醒、低液位報(bào)警功能。加香系統(tǒng)管道與管道之間、管道與控制閥之間通過自加工管接頭連接，接頭內(nèi)徑與管道和控制閥通徑保持一致，減小流量波動和料液損耗。加香罐均帶攪拌裝置，攪拌電機(jī)與攪拌器成直角連接，從而實(shí)施對實(shí)驗(yàn)線加香機(jī)加香管路改造。

2、改進(jìn)清洗方法，定期清理過濾罐網(wǎng)目、噴嘴口處的煙沫及前后管路，觀察預(yù)填充曲線是否平穩(wěn)，泵頻是否穩(wěn)定，生產(chǎn)期間加香罐內(nèi)香精是否充足，防止堵塞造成氣穴現(xiàn)象及因壓力雜物進(jìn)入加香管路造成噴嘴堵塞。維修人員與操作工間加強(qiáng)交流學(xué)習(xí)，當(dāng)出現(xiàn)批停時(shí)，如果加香精度誤差偏大時(shí)可指導(dǎo)在觸摸屏控制畫面點(diǎn)擊“泵自動”按鈕，漿泵運(yùn)行狀態(tài)切換到手動狀態(tài)，同時(shí)泵運(yùn)行頻率適當(dāng)調(diào)高或調(diào)低2-5Hz（調(diào)高或調(diào)低根據(jù)實(shí)際加香誤差正負(fù)確定），當(dāng)加香誤差在要求范圍內(nèi)時(shí)在按“泵手動”按鈕，將加香狀態(tài)切換到正常自動加料狀態(tài)。生產(chǎn)前應(yīng)對工作壓縮空氣壓力進(jìn)行檢查，順序依次為檢查壓縮空氣閥門是否打開：順時(shí)針、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動閥門能否轉(zhuǎn)動，然后看壓力表數(shù)值是否滿足0.6MPa的氣源壓力，再檢查噴嘴壓力表數(shù)值是否滿足0.2MPa的工作壓力。

3、調(diào)整工藝路徑，即烘絲、摻配后進(jìn)暫存柜，穩(wěn)定了加香前物料水分均勻性和流量，穩(wěn)定了加香精度、加香均勻性。

4、采取改造加香管路、皮帶輸送機(jī)增加導(dǎo)流板，解決物料跑偏問題、提升機(jī)耙釘加裝不銹鋼板，解決物料流量波動問題、對貯柜主傳動鏈輪進(jìn)行改造加工、安裝調(diào)試，穩(wěn)定并提高底帶出料速度，及時(shí)清理尾料，提升加香精度均勻性、穩(wěn)定性。

5、結(jié)束語

通過改進(jìn)提高試驗(yàn)線小批量生產(chǎn)加香精度的探索，提出改進(jìn)方案即新增本地加香系統(tǒng)滿足加香比例為0.3%～0.9%、加香前流量為550-1000kg/h時(shí)累計(jì)加香精度≤0.4%;加香比例為0.4%～0.9%、加香前流量為550-750kg/h時(shí)累計(jì)加香精度≤0.4%;加香比例為0.3%～0.9%、加香前流量大于750kg/h 時(shí)累計(jì)加香精度≤0.4%，且批次料頭煙絲累計(jì)量達(dá)到100kg時(shí)加香精度需滿足≤0.4%。同時(shí)加強(qiáng)加香機(jī)異常因素管控，經(jīng)加香累計(jì)精度標(biāo)準(zhǔn)偏差分析及相關(guān)數(shù)據(jù)匯總，牌號1加香累計(jì)精度標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.0187，牌號2加香累計(jì)精度標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.017，牌號3加香累計(jì)精度標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.0164，且加香精度相對穩(wěn)定：批內(nèi)停機(jī)減少、物料流量穩(wěn)定、加香精度偏差減小且穩(wěn)定，加香累計(jì)精度及加香均勻性、加香精度穩(wěn)定性達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，加香精度標(biāo)偏控制在0.02或更小，保證了產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的穩(wěn)定提升。

作者簡介：

李彩麗（1971-），女，助理工程師，企業(yè)培訓(xùn)師（二級），企業(yè)人力資源管理師（二級），從事煙草工藝質(zhì)量管理工作。

（作者單位：陜西中煙有限責(zé)任公司寶雞卷煙廠制絲車間）