李伯陽(yáng)，向進(jìn)，周卓輝，伍勇

（武漢卷煙廠，湖北 武漢 430000）

0 引言

2018年底武漢卷煙廠完成易地技改、整體搬遷，制絲車間首次引進(jìn)英國(guó)CANAL公司的殘煙處理設(shè)備。殘煙處理后的回收煙絲(以下簡(jiǎn)稱回絲)是成品卷煙煙絲結(jié)構(gòu)的重要組成部分，也是降低單箱耗損的一個(gè)重要手段，因此回絲的質(zhì)量水平與整個(gè)卷煙的內(nèi)質(zhì)密切相關(guān)。目前殘煙處理設(shè)備運(yùn)行一年多來(lái)，設(shè)備運(yùn)行性能、參數(shù)還沒(méi)有達(dá)到最佳狀態(tài)，存在提升空間。與此同時(shí)制絲車間通過(guò)使用整絲率與碎絲率評(píng)價(jià)殘煙處理設(shè)備工作能力（國(guó)家煙草專賣局定義：整絲率為煙絲中長(zhǎng)度≥2.5mm的煙絲質(zhì)量占取樣總質(zhì)量的比率；碎絲率為煙絲中長(zhǎng)度≤1.0mm的煙絲質(zhì)量占取樣總質(zhì)量的比率），在生產(chǎn)過(guò)程中殘煙處理后的煙支煙絲整絲率在50%左右，碎絲率達(dá)到3.5%以上，導(dǎo)致?lián)絻痘亟z煙絲結(jié)構(gòu)較差，同時(shí)同心圓煙支在處理時(shí)出現(xiàn)的少量煙紙，濾嘴等雜物，存在一定的雜物隱患。 這些最終都會(huì)對(duì)后續(xù)卷煙制品的質(zhì)量造成影響。較大的造碎率和可能攜帶的雜物不但影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性而且還造成后續(xù)生產(chǎn)存在隱患等負(fù)面影響。

制絲車間殘煙處理設(shè)備由于是全新設(shè)備，出現(xiàn)問(wèn)題也沒(méi)有以往的經(jīng)驗(yàn)可以參考，在通過(guò)對(duì)現(xiàn)有成品存在的不足進(jìn)行逆向回溯排查發(fā)現(xiàn)以下三個(gè)方面問(wèn)題，下面進(jìn)行問(wèn)題闡述。

1 殘煙處理設(shè)備存在問(wèn)題

1.1 來(lái)料煙支攜帶大量煙灰煙末

殘煙處理設(shè)備所處理的煙支來(lái)源于卷包生產(chǎn)中產(chǎn)生的不合格煙支，這些不合格煙支經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)收集集中后再通過(guò)風(fēng)送設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)到殘煙線現(xiàn)場(chǎng)，這些來(lái)料煙支中存在大量的煙絲煙末。在殘煙柜出料橋后接取這些不合格煙支與煙絲煙末進(jìn)行成分篩分，發(fā)現(xiàn)這些跟隨煙支一起過(guò)來(lái)的煙絲煙末占總來(lái)料的6%～10%，其中頭料與尾料階段煙絲煙末明顯較多。

通過(guò)對(duì)這些煙灰煙末進(jìn)行多次取樣成分篩分后發(fā)現(xiàn)，而這些煙灰煙末中有11.21%屬于碎絲，而這些煙絲中整絲率只有42.77%，遠(yuǎn)低于工藝要求。所以來(lái)料中已經(jīng)攜帶了大量的碎絲，而這些碎絲在并沒(méi)有進(jìn)行預(yù)篩分處理直接進(jìn)入到殘煙處理設(shè)備中被當(dāng)作了殘煙處理后碎絲的一部分，顯著增加了殘煙處理設(shè)備碎絲率，大大降低了對(duì)殘煙處理設(shè)備的評(píng)價(jià)[1]。

1.2 殘煙處理設(shè)備能力風(fēng)機(jī)過(guò)大

殘煙處理設(shè)備將煙支中煙絲脫離出來(lái)主要是靠?jī)蓚€(gè)離心風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的離心力。而這兩個(gè)離心風(fēng)機(jī)生產(chǎn)時(shí)的頻率都是50Hz，但是針對(duì)目前工況分析，離心力并不是越大越好，離心力過(guò)大，容易在煙絲分離過(guò)程中對(duì)煙絲結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，增加造碎；離心力過(guò)小，在煙支處理時(shí)不能將煙支中的煙絲完全分離出來(lái)，所以后期改進(jìn)目標(biāo)是保障煙支中煙絲能夠完全分離的同時(shí)減少煙絲造碎。

1.3 不同牌號(hào)煙支存在篩分不充分現(xiàn)象

由于除爆珠卷煙以外所有不合格煙支都會(huì)輸送到殘煙線進(jìn)行煙絲分離處理，所以存在各種牌號(hào)各種檔次的卷煙，其中同心圓煙支嘴棒由一個(gè)小圓嘴棒和一個(gè)同心圓嘴棒組成，在殘煙處理設(shè)備分離過(guò)程中，小圓嘴棒同樣會(huì)被風(fēng)機(jī)分離出來(lái)，而分離出來(lái)的小嘴棒在尺寸結(jié)構(gòu)上與長(zhǎng)煙絲并無(wú)太大差異，導(dǎo)致嘴棒不能被篩分振槽篩分出來(lái)，嘴棒會(huì)跟隨煙絲一起進(jìn)入下一道工序，所以殘煙線設(shè)備需要剔除煙絲中的同心圓嘴棒，提高煙絲純凈度，減少后續(xù)工序雜物隱患。

2 殘煙設(shè)備問(wèn)題解決方案

通過(guò)排查發(fā)現(xiàn)以上問(wèn)題，并針對(duì)以上問(wèn)題制定了以下解決方案。

2.1 殘煙物料中煙灰煙末的優(yōu)化篩分

針對(duì)從卷包車間輸送來(lái)的煙灰煙末，由于這些煙灰煙末占比較大，如果讓這些煙灰煙末進(jìn)入殘煙處理設(shè)備后，會(huì)被當(dāng)作生產(chǎn)中的造碎，提高了設(shè)備生產(chǎn)碎絲率，影響殘煙設(shè)備工藝評(píng)價(jià)，所以首先需要將這些煙灰煙末與不合格煙支區(qū)分開(kāi)來(lái)，只有先將這些煙灰煙末從不合格煙支中篩分出來(lái)，讓純凈的不合格煙支進(jìn)入殘煙處理設(shè)備后，再對(duì)出生產(chǎn)來(lái)的煙絲進(jìn)行工藝分析得到的整絲率和碎絲率才是真正的殘煙設(shè)備設(shè)備能力[2]。

但是由于整個(gè)設(shè)備為全進(jìn)口設(shè)備，條線結(jié)構(gòu)緊湊，沒(méi)有足夠的空間加裝一臺(tái)篩分裝置，只能通過(guò)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行合理創(chuàng)新改造，使現(xiàn)有設(shè)備能夠具備篩分出煙灰煙末的能力。

通過(guò)在殘煙處理預(yù)篩分振槽上裝一個(gè)篩分板和配套的煙灰接料裝置，將煙灰煙末與不合格煙支分離。篩分篩板由篩板、兩側(cè)防護(hù)板、底部接灰板、下料斗和圍簾組成，如圖1。

圖1 篩板結(jié)構(gòu)圖

來(lái)料從輸送機(jī)進(jìn)入預(yù)篩分振槽時(shí)，會(huì)首先落在篩分板上，煙支較大從篩網(wǎng)上面經(jīng)過(guò)落到預(yù)篩分振槽上，而煙灰煙末體積較小，會(huì)通過(guò)篩分板落到底板上，由于底板有一個(gè)傾斜角度，煙灰煙末會(huì)通過(guò)傾斜的底板進(jìn)入落料斗收集起來(lái)。由于殘煙處理物料流量較大，篩分板兩側(cè)防護(hù)板長(zhǎng)度會(huì)大于篩板，能夠在生產(chǎn)中起到導(dǎo)料作用，避免物料通過(guò)振動(dòng)出篩分板時(shí)呈扇狀運(yùn)行造成漏料[3]。

改進(jìn)后篩板基本能夠?qū)⒏S不合格煙支過(guò)來(lái)的煙灰煙末篩分出來(lái)，提高煙支純精度，使后期殘煙處理設(shè)備工藝分析結(jié)果更加真實(shí)準(zhǔn)確。在改造完成后，再次在殘煙處理設(shè)備出口取樣并測(cè)量整絲率與碎絲率結(jié)果如下：

表1 測(cè)量整絲率與碎絲率結(jié)果

由以上結(jié)果可以看出，在進(jìn)入殘煙處理設(shè)備前篩分出煙灰煙末后，測(cè)試整絲率明顯提高，碎絲率也明顯減少，證明之前大量碎絲率是有和煙支一起進(jìn)去的煙灰煙末組成。

2.2 殘煙分離風(fēng)機(jī)頻率的優(yōu)化調(diào)整

殘煙處理設(shè)備主要是靠離心風(fēng)機(jī)運(yùn)行所產(chǎn)生的離心力使得煙支中的煙絲與煙支分離，其中風(fēng)機(jī)頻率大小決定了離心力的大小，而離心力的大小直接關(guān)系到煙絲分離效果，離心力小，煙絲不能完全和煙支分離，煙絲會(huì)與煙支一道進(jìn)入壓棒機(jī)造成原料浪費(fèi)；而離心力過(guò)大雖然可以完全分離煙絲與煙支，但過(guò)大的離心力會(huì)使煙絲在風(fēng)機(jī)和管道內(nèi)壁產(chǎn)生較強(qiáng)烈的碰撞，導(dǎo)致煙絲結(jié)構(gòu)被破壞，產(chǎn)生造碎。所以在分離煙絲過(guò)程中需要采用柔性分離，既能完全分離出煙絲，還要保護(hù)煙絲結(jié)構(gòu)。

經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)測(cè)試發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)最低頻率不能低于40Hz，否則風(fēng)機(jī)內(nèi)部會(huì)造成堵料，于是在40~50Hz之間每次調(diào)整2Hz，對(duì)煙絲進(jìn)行結(jié)構(gòu)測(cè)試，其結(jié)果如下：

表2 煙絲進(jìn)構(gòu)測(cè)試

通過(guò)以上對(duì)比可以看出，當(dāng)風(fēng)機(jī)頻率在48Hz時(shí)整絲率為66.15%，碎絲率為2.66%。在生產(chǎn)處理煙支時(shí)，在觀察壓棒機(jī)出口嘴棒時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)頻率較低時(shí)，嘴棒中存在較多的未被分離出來(lái)的煙絲，由于風(fēng)機(jī)頻率較低，煙支中有部分長(zhǎng)煙絲由于卷接較為緊密，沒(méi)有被分離出來(lái)，這部分煙絲跟隨水松紙與嘴棒一起進(jìn)入壓棒機(jī)。

所以當(dāng)頻率低于48Hz時(shí)雖然碎絲率低，但與此同時(shí)長(zhǎng)煙絲并沒(méi)有完全分離，導(dǎo)致整絲率也偏低；而當(dāng)頻率高時(shí)，煙支中的煙絲能夠完全分離出來(lái)，整絲率明顯上升，但是由于離心力變大，造碎也增加，所以碎絲率也同時(shí)增大；當(dāng)離心力過(guò)大時(shí)，在煙絲分離過(guò)程造碎更加顯著，所以這時(shí)碎絲率顯著上升的同時(shí)，整絲率也大幅下降。

當(dāng)風(fēng)機(jī)頻率在在48Hz時(shí)，這時(shí)風(fēng)選效率較高同時(shí)造碎率也較小，壓棒機(jī)出口紙棒中基本無(wú)煙絲，所以風(fēng)機(jī)頻率48Hz為線情況下最優(yōu)解，基本滿足殘煙線生產(chǎn)要求。

2.3 同心圓嘴泵的升級(jí)處理

在卷包車間生產(chǎn)的高檔卷煙中有一種同心圓嘴棒卷煙，這種卷煙嘴棒由一個(gè)小圓嘴棒和一個(gè)同心圓嘴棒組成，在殘煙處理設(shè)備分離過(guò)程中，小圓嘴棒同樣會(huì)被風(fēng)機(jī)分離出來(lái)，而分離出來(lái)的小嘴棒在尺寸結(jié)構(gòu)上與長(zhǎng)煙絲并無(wú)太大差異，會(huì)跟隨煙絲進(jìn)入下一道工序。由于在整個(gè)卷煙制造大環(huán)境下缺少這類篩分設(shè)備的設(shè)計(jì)資料，所以只能通過(guò)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備改造與創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)煙絲與嘴棒分離的效果。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，煙絲與嘴棒在篩分振槽上運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)不一樣，因?yàn)闊熃z呈細(xì)長(zhǎng)條絲狀，質(zhì)量較輕，在振槽上運(yùn)動(dòng)時(shí)由于空氣阻力較大，被拋起高度較低，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程基本是貼在振槽上運(yùn)動(dòng)；而嘴棒是形狀規(guī)整的圓柱狀結(jié)構(gòu)，而且材料為醋酸纖維，其結(jié)構(gòu)質(zhì)地非常蓬松且具有彈性，在振槽上運(yùn)動(dòng)時(shí)彈跳高度遠(yuǎn)高于煙絲。根據(jù)煙絲和嘴棒這一特性設(shè)計(jì)了一套篩分裝置。這套分離裝置由出料斗與擋板組成兩層設(shè)計(jì)，根據(jù)煙絲與嘴棒不同的拋物曲線將煙絲與嘴棒分離出來(lái)[4]。

圖2 物料篩分原理圖

將該煙絲嘴棒分離裝置安裝調(diào)試后，大部分嘴棒落在最前端，只有少部分和煙絲混雜在一起落在中間和靠后位置，通過(guò)統(tǒng)計(jì)其篩分效率達(dá)到80%以上。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本次對(duì)殘煙處理設(shè)備整體提升改進(jìn)工作，其對(duì)問(wèn)題分析的方法和思路仍然是以質(zhì)量改進(jìn)、技術(shù)創(chuàng)新為核心，主要依據(jù)分析要因、抓問(wèn)題關(guān)鍵的核心思想，從專業(yè)化設(shè)備維保的角度出發(fā)，將殘煙設(shè)備問(wèn)題整改上升到全員參與提升的高度，集思廣益，不斷創(chuàng)新，圍繞同一個(gè)目標(biāo)，通過(guò)提升創(chuàng)新能力，優(yōu)化參演設(shè)備結(jié)構(gòu)，提升殘煙線生產(chǎn)產(chǎn)品的工藝品質(zhì)。