加香精度稳定性控制方法浅析
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摘要：在卷烟制丝过程中，加香工序是最后一道，也是重要的特殊工艺过程，能够改善香烟的吸味、减轻杂气、增强烟叶物理性能和满足产品在后续加工中的工艺要求。加香机在烟丝加工过程中，可能会造成加香系统出现加香精度超差、加香均匀性、稳定性差导致加香精度标偏大，对产品内在质量产生隐患或是造成产品质量缺陷，直接影响卷烟内在质量。
关键词：加香精度超差；加香精度均匀性；加香精度标偏
1、引言
原制丝试验线既是新产品的研发基地，也是高端产品的生产基地，选用1500kg/h加香系统作为最后一道工序，其作用是将香精、保润剂等液体介质按配方比例以雾状喷射到烟丝中，以达到消除烟草刺激性气味，改善烟草品质，提高卷烟口味，对改善和提升产品感官质量起着决定性的作用。1500kg/h加香系统器件配置选型是SJ225B，加香比例：0.7～2.0%。从2014年以来实验线加香机各牌号加香精度数据统计分析中发现，总投料量低于600kg，平均加香精度为0.5%，总投料量低于1100kg，平均加香精度为0.208%，总投料量介于1100-1500kg，平均加香精度为0.188%，总投料量介于3000-4000kg，平均加香精度为0.078%。根据目前新的工艺质量要求加香精度由原来的≤0.5%变更为≤0.4%；经调查目前许多企业加香精度标偏控制在0.02%或更小、对加香精度均匀性、稳定性提出更高的要求。现制丝试验线制丝线1500kg/h加香工序物料及试制总投料量介于220-2300kg加香比例低于设备性能指标，加香精度难以满足工艺要求，只能采取手工喷壶加料加香的方式进行，严重影响了试制和所研发新品的内在品质。因此，需对现有加香系统进行技术改进，从而满足工艺质量要求，保证和提升烟丝内在品质。
2、SJ225B加香机工作原理：
将叶丝与梗丝、膨胀丝、薄片丝、短丝等按照产品配方要求，准确、均匀充分混合形成流量均匀稳定的烟丝送入到加香机滚筒内，滚筒通过传动旋转，使烟丝松散、然后将香料液由喷嘴与压缩空气混合，均匀地喷射在烟丝上，完成加香工作。
3、影响SJ225B加香机加香精度标偏原因分析：
从2014年以来实验线加香机各牌号加香精度数据统计分析中发现：总投料量越大，平均加香精度控制越好，这是因为大批量烟丝生产时间长，加香系统修正时间长，加香量基数大，而小批量烟丝生产时间短，加香系统修正时间短，加香量基数小，加香精度难以保障。设备试车时，对加香机模拟挂碼，秤累计总量达到800kg以上时加香实时值才能跟踪上设定值，加香精度才能达到工艺标准范围。如果发生批内停机等情况，由于总投料量低，加香实时值难以跟踪上设定值，加香精度无法保障工艺质量要求。由于试验线试制及高端品牌批次投料量小（220-2300）kg左右，工序生产流量小（680-720）kg/h等原因造成加香精度过大（个别批次超上差）的质量隐患。据统计：自2016年以来，技术中心在试验线进行试制和研发新品共90余项，大部分工艺线路均设置了加香工序，除添加适宜的香精等提高和改善卷烟香气，改善卷烟吸味等作用外，部分产品施加了保润剂，以增强烟丝的持水保润能力。
设备出现故障易导致加香过程异常，批内停机导致加香精度超差或是偏大的情况时有发生，而且批停的时间点不一样，造成的累计加香精度也不一样，严重影响加香累计精度、加香均匀性和加香精度标准偏差。
操作工对设备的熟知度、设备关键部位的保养、故障的应急处理能力以及责任心和工艺纪律性执行情况以及相关维修人员对设备维护力度、故障的判断能力、相互间信息的传递等均影响加香精度。
叶丝与梗丝、膨胀丝、薄片丝、短丝等按照产品配方要求，准确、均匀充分混合形成的加香前烟丝流量波动最终导致加香精度偏大或超差导致加香精度标偏大。
4、提升SJ225B加香机加香精度标偏方案：
针对影响SJ225B加香机加香精度标偏原因分析，解决方案如下：
1、新增本地具有很高可靠性、稳定性、安全性，要求接口兼容、互联互通、资源共享、控制系统通过网络与制丝线中控系统联网，具有独立的电控柜和相应控制系统的全新的加香管道系统。要求PLC及操作界面具有完善的数据权限保护功能及防止数据丢失功能。操作界面设计合理，简洁、美观，各种指示清晰明确，便于操作。操作界面具有报警功能，报警信息详尽准确。加香罐具有排污功能，底部具备人工放料口。加香罐具有360度旋转喷头（清洗用）。加香系统采用现场隔膜泵人工进料。与料液有接触直接接触的阀件、泵、过滤器、管路等均采用不锈钢材质。加香系统整体采用管路柜式布置，管路柜前后双开门，便于维修。管路柜布置在加香平台上，平台须设置集水排污槽，防止清理卫生时污水污染地面及周边环境。加香平台和集水排污槽材质为不锈钢。加香系统采用料罐称重装置实时显示料液重量（分度值为0.1kg），并具备高液位提醒、低液位报警功能。加香系统管道与管道之间、管道与控制阀之间通过自加工管接头连接，接头内径与管道和控制阀通径保持一致，减小流量波动和料液损耗。加香罐均带搅拌装置，搅拌电机与搅拌器成直角连接，从而实施对实验线加香机加香管路改造。
2、改进清洗方法，定期清理过滤罐网目、喷嘴口处的烟沫及前后管路，观察预填充曲线是否平稳，泵频是否稳定，生产期间加香罐内香精是否充足，防止堵塞造成气穴现象及因压力杂物进入加香管路造成喷嘴堵塞。维修人员与操作工间加强交流学习，当出现批停时，如果加香精度误差偏大时可指导在触摸屏控制画面点击“泵自动”按钮，浆泵运行状态切换到手动状态，同时泵运行频率适当调高或调低2-5Hz（调高或调低根据实际加香误差正负确定），当加香误差在要求范围内时在按“泵手动”按钮，将加香状态切换到正常自动加料状态。生产前应对工作压缩空气压力进行检查，顺序依次为检查压缩空气阀门是否打开：顺时针、逆时针转动阀门能否转动，然后看压力表数值是否满足0.6MPa的气源压力，再检查喷嘴压力表数值是否满足0.2MPa的工作压力。
3、调整工艺路径，即烘丝、掺配后进暂存柜，稳定了加香前物料水分均匀性和流量，稳定了加香精度、加香均匀性。
4、采取改造加香管路、皮带输送机增加导流板，解决物料跑偏问题、提升机耙钉加装不锈钢板，解决物料流量波动问题、对贮柜主传动链轮进行改造加工、安装调试，稳定并提高底带出料速度，及时清理尾料，提升加香精度均匀性、稳定性。
5、结束语
通过改进提高试验线小批量生产加香精度的探索，提出改进方案即新增本地加香系统满足加香比例为0.3%～0.9%、加香前流量为550-1000kg/h时累计加香精度≤0.4%；加香比例为0.4%～0.9%、加香前流量为550-750kg/h时累计加香精度≤0.4%；加香比例为0.3%～0.9%、加香前流量大于750kg/h 时累计加香精度≤0.4%，且批次料头烟丝累计量达到100kg时加香精度需满足≤0.4%。同时加强加香机异常因素管控，经加香累计精度标准偏差分析及相关数据汇总，牌号1加香累计精度标准偏差为0.0187，牌号2加香累计精度标准偏差为0.017，牌号3加香累计精度标准偏差为0.0164，且加香精度相对稳定：批内停机减少、物料流量稳定、加香精度偏差减小且稳定，加香累计精度及加香均匀性、加香精度稳定性达到了预期目标，加香精度标偏控制在0.02或更小，保证了产品内在质量的稳定提升。
作者简介：李彩丽（1971-），女，助理工程师，企业培训师（二级），企业人力资源管理师（二级），从事烟草工艺质量管理工作。
（作者单位：陕西中烟有限责任公司宝鸡卷烟厂制丝车间）
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