烟草制丝工艺过程控制理念及要点分析

2021-12-01

科学与信息化 2021年4期

四川中烟工业有限责任公司什邡卷烟厂四川什邡 618400

1 制丝工艺概述

制丝工艺指在保证烟叶的内在质量的基础下，将烟叶制成能满足卷接要求的烟丝的一系列要求和标准。本文将定义拆分为三个部分，即一个前提，两个载体和三大任务。一个前提是指保证烟丝的内在质量和品质，两个载体是指要求和标准，三大任务是指还原设计配方、减少烟叶造碎、满足卷制要求[1]。

2 制丝工艺要务

为了完美实现制丝工艺，就要结合生产调度、设备运行、过程控制、物料利用、成本控制等多重因素。经过多年的经验积累和技术总结，得出以下八字方针：稳定、均匀、减少造碎。

2.1 稳定

本文所指稳定是：质量指标的稳定、工艺参数的稳定、内在质量的稳定。

（1）质量指标的稳定。质量指标的稳定是指指标的均值和标偏，末端因素为生产组织的均衡、设备自动控制的精度、检测计量设备的精度和操作方法。

生产组织均衡的控制包括加料时间、烘丝工序温度控制标准等因素。设备自动控制精度的控制包括设备自动化路径及设备本身精度。检测计量设备的精度控制包括使用环境、运行状态以及人为校准、使用方法等。操作方法的控制包括培训、操作标准、过程检查、质量理念等。

（2）工艺参数的稳定。工艺参数是确保产品满足制造标准或工艺标准的工艺、控制参数，它更加偏重于在过程控制中实时数据。设备性能的保障程度是其稳定的主要影响因素。设备性能的保障由其自身硬件能力的大小和配套软件的匹配度所决定，过程使用、系统维护、实时监控运行状态也极为重要的。工艺参数直接由设备性能而来，设备性能的稳定是保障工艺参数稳定的最主要因素。

（3）内在质量的稳定。广义的产品内在质量也称为实物产品质量，是指生产者生产的产品本身的质量，是产品的内在属性。烟丝内在质量的稳定与制丝各工个序息息相关，像干燥温度、回潮温度、受温时间等。这些影响因子变化快、数量多，它们与不同烟丝规格的匹配程度也是重要的控制手段，也是制丝工艺技术控制的难点和重点所在。

2.2 均匀

均匀性控制点有加香加料喷嘴角度、雾化效果、瞬时精度、累计精度等；掺配控制的是瞬时精度和累计精度；混合的控制点主要涉及一些柜体布料、筒体混合的过程。如柜体行车的铺料时间的控制。来料是重为200kg/包的单等级烟叶，要让这个等级均匀在柜内铺一层，那么根据生产流量可以计算出200kg烟叶铺完一层所需时间，最终作为设备布料车运行时间的输入。

2.3 减少造碎

所谓减少造碎，就是基于烟叶的吸湿性、抗破碎性、填充性，科学制定工艺制造标准，减少对烟叶造碎的影响。过程标准是结合设备性能以及烟叶特性的一组制造参数集，产品标准是一类能够直观体现产品质量的指标。两者之间的关系是前者满足后者，后者要转化为前者，共同成为产品制造的标准。

吸湿性，根据烟叶吸湿的过程，在设计工序时就依据这一性质来决定。抗破碎性，烟叶的抗破碎性随着水分的增加而增加，当达到一定的水分时，抗破碎能力到达顶点，之后随着水分的增加，能力逐渐下降。根据这一特性，当烟叶达到适宜温度和水分，在最佳抗力下完成工序任务。填充值，它是烟叶的一种物理特性，受烟丝结构、水分、温度及切丝宽度的影响[2]。

3 制丝工艺控制的方法和理念

本文提出了三大控制方法及理念，即系统化控制、精细化控制、动态控制。

3.1 系统化控制

系统控制是将制丝各个工序的参数、指标进行串联，找出指标之间的相关性、匹配性，明确整个制丝过程控制的总体目的，使内在质量达到产品配方设计要求。具体方法为对各工序的指标参数进行分析，将影响产品内在质量的因素按其重要性进行分类。这里以叶丝干燥温度影响因子为例。

要控制好叶丝干燥温度这一指标，须将松散回潮和叶片加料结合控制，并针对不同的贮叶时间和环境进行不同的控制。

3.2 精细化控制

根据设备的控制原理，将工艺指标的控制点转换为设备或工艺参数的控制点。摸清设备在处理过中的检测元件、处理元件、执行元件，在具体的操作过程中，才能更好地稳定参数，达到控制的稳定。这里以烘丝机工序参数联动为例。

所以目标就变为将烘丝机的设定温度控制在135℃，通过设备知识可以知道，烘丝筒壁温度的设定值是由烘丝机出口水分设定值、来料水分、物料流量及烘丝的干燥因子共同决定的，这四个因素中，来料水分和物料流量视为固定的，我们在具体控制时，只需要适当调节出口水分设定值和干燥因子，就可以将烘丝筒壁温度控制好。而且在实际生产过程中，由于物料通过烘丝的时间长，反馈滞后，将控制点设在筒壁温度的控制值上，能够很好地避免了水分控制的滞后性，从而真正的达到了本工序的精心操作控制。

3.3 动态控制

根据实际生产情况和当时的物料实物质量进行判断，同时，当班生产前应对前期生产的数据进行分析，了解各个工序之间的控制点和相关性，结合当天的实际环境情况和生产进度情况，及时制定出每一批烟每个工序的实际工艺指标的中心值。通过数采系统中的工艺参数、指标进行分析，从中找出规律，再反过来运用到过程控制中，使我们的过程控制不断的优化和完善。同时，将产品评吸工作于过程控制工作结合起来，对每日的评吸结果用工艺参数去验证，找出对内在质量影响较大的工艺参数。