改进不孕籽清理加工工艺研究

2014-06-20王越刚吴国江古新

中国棉花加工 2014年2期

■王越刚吴国江古新

〔第五师89团加工厂，新疆博乐 833408〕

一、选题背景

棉花加工过程中，为了保证皮棉加工质量，轧花机皮棉清理机在工作时排出不孕籽及含有大量棉纤维的杂质，其中纤维质量占不孕籽质量的比例是不孕籽含棉率。根据国家棉花加工技术规程的要求，不孕籽含棉率以轧花机锯片直径的大小规定为30%～65%，只要对不孕籽中的棉纤维进行有效提取（清弹棉）就能增加衣分率，提高企业经济效益。通过调查，大多数棉花加工厂只重视对籽棉加工生产线的改造和更新，忽视了副产品（清弹棉）的加工回收。传统的不孕籽回收设备（清弹机）和工艺主要根据籽棉加工生产线上轧花机及皮清机数量的多少来配置。国内的清弹机生产厂家众多，品种杂乱不一，设备简单粗糙。每台清弹机都是单机组合工艺（不孕籽分离器加清弹机及风机），根据生产需要和经验设置清弹机数量，没有标准的厂房和工艺流程，生产效率低，故障率高，安全生产存在较大隐患。目前很多加工厂只对不孕籽集中回收打包销售，不进行清理深加工回收（清弹棉），给企业造成很大的损失。

2012年10月，笔者在加工过程中对4条机采棉加工厂生产线回收车间进行跟踪调查，并对第2条生产线回收车间进行不定期地抽查检测登记，发现四个问题比较突出：一是在加工机采棉时排出的不孕籽含杂量较高，在清理回收过程中对杂质清理不彻底，致使清弹棉含杂过高影响质量。二是清弹机上不孕籽分离器吸风面积小，工作时下料不稳定，吸料管道及分离器堵塞频率高，设备故障率高。三是回收工艺设备配置不合理，导致部分不孕籽不能及时清理回收，造成车间脏乱差。四是个别轧花机、皮清机因排出的不孕籽没有被及时吸走，影响加工速度和皮棉质量。五是回收设备过多，操作工劳动强度大，容易造成工伤事故。

二、下脚料回收加工工艺改进设计

为了解决2012年下脚料回收加工生产过程中的突出问题，2013年团领导要求对不孕籽回收加工工艺进行改进创新，成立了以团主管加工厂领导为组长，加工厂及石河子开发区银彩棉业有限公司的技术骨干为成员的项目技术改造攻关领导小组。

（一）现有的4条生产线回收设备的基本配置

第1条生产线2台171机采棉轧花机组，配置回收清弹机4台MQS250×1200带卸料器（不孕籽分离器）。第2条生产线4台171机采棉轧花机组，配置回收清弹机6台MQS250×900带卸料器（不孕籽分离器）。第3条生产线4台126机采棉轧花机组，配置回收清弹机6台MQS350×1500带卸料器（不孕籽分离器）。第4条生产线3台171机采棉轧花机组，配置回收清弹机6台MQS350×1500带卸料器（不孕籽分离器）。以上每个回收车间都配备清弹机，集中回收在清理过程中排出的下脚料。

笔者选出第2条生产线4台171轧花机组的回收车间作参考。

图1.收设备工艺流程图

（二）改进回收工艺的方案设计

笔者针对现有的4个回收车间的设备配置、加工工艺进行调查研究，对照2012年加工中出现的问题，制定出了几套改进方案与石河子开发区银彩棉业有限公司专家进行论证，预选了其中的两套方案进行进一步论证。

方案一：利用原来的厂房设备和布局，将多台不孕籽分离器吸料改为2台直径为1.6 m的不孕籽分离器带三辊清理集中吸料、清理、卸料，工人再将集中的不孕籽分别喂入每台清弹机上的不孕籽分离器吸料口进行回收。

图2.案一.收工艺流程

方案二：利用原来的厂房及部分设备和布局，将每台清弹机上的不孕籽分离器全部拆出，安装1条不孕籽配料绞龙，在配料绞龙上两端分别安装2台1.6或1.8 m直径的不孕籽分离器带三辊清理装置进行集中吸料、清理、卸料。清理完大杂的不孕籽通过配料绞龙分流到每个清弹机进行清理回收，这样就可以减轻清弹机的负荷。值得注意的是，选择不孕籽分离器时要根据厂房的高度来确定，一般厂房高度在4.8～5 m就可以满足安装需要。

图3.案二.收工艺流程

（三）确定改进工艺设计方案

笔者对两套工艺设计流程方案重新进行了论证和对比分析。

方案一：在原来的厂房设备和布局不动的情况下，增加不孕籽分离器及吸料风机，将分散吸料改为集中吸料，这就需要厂房有足够空间进行设备安装，而且将每台清弹机的进料口管道重新改造到集中吸料设备下，人工对每台清弹机进行喂料回收清弹棉。虽然解决了轧花生产线正常运行，但是回收车间存在的问题很多：一是设备有增无减，生产成本增大，二是厂房及风机除尘空间受到限制，三是吸料管道分布过多，影响整体布局，四是人工喂料不均匀，劳动强度大。

方案二：将清弹机上的不孕籽分离器全部拆除，安装2台1.8 m的不孕籽分离器及1条不孕籽配料绞龙对每台清弹机进行输送配料。此方案是否能够顺利实施关键设备决定了配料绞龙的型号。为此笔者与新疆石河子市开发区银彩棉业有限公司在配料绞龙选型上进行了多次论证，并对该公司制作出不同型号的绞龙进行现场试验研究，最后确定按照配棉绞龙结构进行缩小改进制作，将连接直立吊耳改造为倾斜吊耳，绞龙的外壳全部用3 mm的钢板制作。该方案的实施，一是减少设备，工艺简单，生产成本低，一般的厂房都能满足工艺要求；二是自动化程度高，配料均匀，清弹机工作平稳，生产的产品质量好；三是减少人工，减轻劳动强度，设备故障率低，安全生产得到保证。

通过两个方案的对比，笔者选择方案二进行实施。

三、改进回收工艺方案的实施

2013年8月5日，笔者对4条生产线的回收车间进行全面改造，本着厉行节约的原则，根据每个车间实际情况废旧利用，分三步实施。一是清弹机上的不孕籽分离器的拆除和新增设备的定位安装。二是改进吸料风运管网布局。三是引风风机的合理配置。

四、改进回收工艺试验检测

2013年10月2日改造的回收车间投入生产，笔者组织有关人员在加工期间对第2条生产线2012年没有改进回收工艺的与2013年改造回收工艺的车间进行考核试验检测。

（一）试验检测方案

1.改进前后工艺生产检测数据的对比。

一是对第2条生产线的回收车间的生产效率、加工前不孕籽的含棉量和加工后的不孕籽的含棉量、设备数量能耗、使用的人工等检测。

2.试验时间。

10天20个班次，机采棉加工5天后进行试验检测。

3.检测与定时检测。

每天白、夜班各随机抽查一次加工后的不孕籽含棉率及清弹棉的含棉率，交接班将本班次的设备运行情况进行登记，将检测登记结果汇总。

（二）试验检测结果对比分析

经过20个班次的不孕籽生产清理加工，抽查登记取得了60个检测数据，和2012年抽查登记120个检测数据进行了仔细对比论证得到以下检测结果。

表4.验检测结果对比分析

从表4中的结果对比来看，改进后的回收工艺生产效率稳定高效、工艺简化。加工后的不孕籽含棉率低，清弹棉质量好，能耗降低，使用人工减少，效果显著。

五、改进工艺评价

（一）改进回收工艺总体加工效果

回收工艺经过改进创新，保证了生产效率产品质量，自动化水平高、设备故障率低、降低能耗，减少了劳动力，减轻职工劳动强度。车间工作区域干净卫生，为职工创造了一个良好的工作环境。

（二）第2条生产线改进回收工艺整体效益对比分析

表5 2012.与2013年两个轧季结果对比

通过对比表4、5可以看出，第2条生产线回收工艺改进的要比工艺没有改进的少加工籽棉1821 t（因籽棉总产减少），生产皮棉4382 t；生产线运转率提高4%，清弹棉回收率提高了1.0%，多生产清弹棉43 t，按1.25万元/t计算，增加效益53.75万元。清弹棉的销售价提高了500元/t，149-43=106 t，增加效益53000 元。清弹棉耗电节约375元/t，149 t清弹棉节约电费40975 元。按减少4人，每人每天200元计算，4×200×50=40000 元。4项加起来增加经济效益67.14万元。

（三）4条生产线回收工艺整体效果对比

笔者对4条回收清弹棉与没有进行不孕籽回收的生产线进行效益分析。其一，4条生产线共加工皮棉16424 t，回收清弹棉540 t，按12500 元/t计算，合计675万元，减去成本包括电费475元/t、人工费600元/t，包装材料不计，合计58.11万元，共计616.89万元。其二，根据统计数据显示，回收的清弹棉540 t加上回收后排出的下脚料（回收过的纯不孕籽）333 t，四条生产线排出的不孕籽合计873 t，按照2013年的销售价2800 元/t计算（加工机采棉不孕籽含杂高），合计244.44万元（包装材料不计）。通过对比可以看出，回收清弹棉比不回收清弹棉增加效益372.45万元，同时也改变了车间脏乱差的局面，减轻了职工的劳动强度，使职工在良好的环境下工作。