在线生产过程稳焦技术应用研究

作者简介：刘开楠（1985-）研究生在读，黑龙江烟草工业有限责任公司技术研发中心助理工程师，主要从事烟气分析工作。

摘 要：通过“烟丝制造过程质量稳定性”和“卷烟制造过程质量稳定性”两方面的在线生产过程稳焦技术进行系统研究使我公司“林海灵芝（如意）”、“林海灵芝（8mg）”、“哈尔滨（软黄）”和“哈尔滨（世纪）”牌号卷烟批内卷烟焦油波动最大值为0.8mg，最小值为0.1mg，均在1mg以内；批次间卷烟焦油波动在1.0mg，实现了批次间焦油波动小于1.5mg的目标。

关键词：卷烟；焦油；质量稳定性

1.前言及存在的问题

焦油是影响卷烟产品感官质量和消费者身体健康的重要指标，行业内在着力做好降焦减害工作的同时，也应该抓好卷烟焦油稳定性的控制工作[1-10]。国家局在卷烟国家标准中对烟支焦油的稳定性有严格的要求，卷烟企业在日常的产品质量控制中也把卷烟焦油稳定性作为主要技术工作常抓不懈[11-12]。由于影响焦油稳定性的因素较多，其中主要包括以下几大块：卷烟辅助材料稳定性、配方稳定性、烟丝制造过程质量稳定性、卷烟和包装制造过程稳定性、环境状态稳定性等，因此卷烟产品的稳焦工作是一个系统工程，涉及产品研发、辅料管理、工艺过程控制等各个方面[13-22]。

在对我公司2009年卷烟品牌进行监测分析发现，批次间卷烟焦油波动较大，极差达到1.9mg；同时批内卷烟焦油波动虽然均在1.5mg以内，但大部分波动值在1mg以上。因此，我们主要从烟丝制造过程和卷烟制作过程两方面，对在线生产过程稳焦技术进行系统研究来降低批次和批内焦油[23-25]。

2.解决问题的技术路线

3.烟丝制造过程稳焦技术研究

针对影响制丝过程产品稳定性的因素，从参数优化、设备改造等多种途径，解决问题，排除影响，保障制丝过程产品稳定，即保证烟丝制作过程产品焦油稳定。

a.解决工作介质稳定性问题

动力车间通过应用新型火嘴，提高燃料燃烧效率；定期清洗炉管，提高换热系数等方法稳定和提高锅炉的性能，从而保证供应蒸汽的质量稳定。动力车间对蒸汽管路进行保养维护，更换和加厚蒸汽管路保温层；在蒸汽管路上增加汽水分离器的用量；开机前放净蒸汽分配器的冷凝水。通过以上措施最大限度的避免蒸汽含水现象，保证工作介质质量稳定。

b.提高叶片加料工序加料精度

稳定来料流量：人工平整预混柜中叶片，保证出柜物料平整稳定；在核子秤钱加装限料辊；定期及时校准核子秤，保证其计量精度。稳定料液温度：原料筒加温系统设置不合理，过渡罐有加温系统，贮料罐无加温系统，只能保证生产开始的一段时间内料液温度，当贮料罐中料液流入过渡罐时料液温度难以保证。在贮料罐加装温控系统，保证生产过程中料液温度恒定，从而促进加料精度稳定性。稳定加料系统：定期校准流量计，保证其计量精度；定期对喷嘴进行清洗，防止喷嘴堵塞影响料液雾化效果；重新测定核子秤到加料滚筒进口的物料停留时间，修正加料系统程序中料液喷射延时时间，保证加料精度。

c.提高外掺物掺配精度

总体精度：通过在配比称出料段按照光电检测装置和增加控制程序为外掺物掺配旁线增加“预填充”功能，以梗丝线为例说明：生产开始前，开启旁线预填充功能，梗丝配比秤向前输送梗丝至出料端时，光电检测装置检测到物料信号，梗丝配比秤停机且对所累计重量清零，叶丝主秤有流量信号后，开始梗丝掺配，批次结束时，滞留在梗丝配比秤有效称量段上的梗丝与进行预填充的梗丝量相等，保证了梗丝配比秤所计量值与实际添加量相等，提高梗丝实际总体掺配精度。其他旁线同理。

头尾瞬时精度：在掺配控制程序中加入延时设置，测定叶丝从主称出口到各掺配旁线出口的物料停留时间，作为各掺配旁线输出物料的延时时间，从而提高生产批次头尾外掺物瞬时掺配精度。

d.提高梗丝水分均匀性和稳定性

控制上：来料流量由2200kg/h调整为1900kg/h，由于产品结构的变化，在线梗丝的需求量下降，所以降低流量后可促进梗丝干燥后水分均匀性，并且仍可满足生产需求；由原来的三个区温度固化不可调，改为允许中控操作员对二区温度做出及时调整，保证出口水分稳定。

4.卷烟制造过程稳焦技术研究

4.1卷烟机SRM设置优化

SRM是带微信息处理器的烟支重量控制装置，其主要任务是实现烟支重量的自动调节，卷烟机数据的采集，废烟的分析和剔除。使用此装置可以保证烟支的质量，使烟支的重量、透气度和松实度保持不变，且能准确反映设备的运转情况和废品率的高低。

4.2卷烟机设备调校

卷烟机平准器两劈刀相关尺寸严重偏离实际要求尺寸，包括两劈刀间隙过大、两劈刀相对高度位置不明显、两劈刀与刷丝轮的间隙过大。对应措施：调整两劈刀之间的间隙至0.1mm，（0.1～0.3mm）；两劈刀与风室体导轨侧板的距离过大。对应措施：调整前劈刀与刷丝轮之间的间隙至0.15mm（0.15～0.4mm），调整后劈刀与刷丝轮的间隙至0.05～0.1mm（0.05～0.3mm）；两劈刀与刀头切割刀片相对位置偏离，微调机构未能居中，不能起到微调作用。对应措施：调整刮刀与劈刀的间隙至0.02mm（0.02～0.15mm），超出这一区间，调校被视为不合格；支重检测装置放射源信号受电源线信号干扰。对应措施：放射源直流供电部分改为单独供电，以减少电源信号对放射源信号的干扰。

参数优化：对于影响卷烟支重稳定性影响较大的主要卷烟机设备参数，例如：针辊转速（400r/min）、大风机压力（-8.5MP）小风机压力（1.2MP）、回丝量（23%）、梗签剔除量等，针对不同品牌的卷烟进行细化区别设置参数，从精细化加工的角度，最大程度的保证不同品牌卷烟卷制过程质量稳定。

5.结论与分析

通过“烟丝制造过程稳焦技术研究”和“卷烟制造过程稳焦技术研究”两项研究，从表1可以看出经过调整后，我公司哈尔滨卷烟厂“林海灵芝（如意）”牌号卷烟批内卷烟焦油波动最大值为0.8mg，最小值为0.1mg，均在1mg以内；批次间卷烟焦油波动在1.0mg，实现了批次间焦油波动小于1.5mg的目标。从表2可以看出经过调整后，我公司哈尔滨卷烟厂“林海灵芝（8mg）”牌号卷烟批次内卷烟焦油波动最大值0.4mg，最小值为0.1mg，均在1mg以内；批次间卷烟焦油波动在1.0mg，实现了批次间焦油波动小于1.5mg的目标。从表3可以看出经调整后，我公司哈尔滨卷烟厂“哈尔滨（软黄）”牌号卷烟批次内卷烟焦油波动最大值0.8mg，最小值为0.1mg，均在1mg以内；批次间卷烟焦油波动在1.0mg，实现了批次间焦油波动小于1.5mg的目标。从表4可以看出经调整后，我公司哈尔滨卷烟厂“哈尔滨（世纪）”牌号卷烟批次内卷烟焦油波动最大值0.6mg，最小值为0.1mg，均在1mg以内；批次间卷烟焦油波动在1.0mg，实现了批次间焦油波动小于1.5mg的目标。同时形成了符合哈尔滨卷烟厂实际的“在线生产过程稳焦技术系统”，在制丝和卷烟过程采取一系列针对性措施和方法，保证产品制造过程稳定，从而使成品卷烟焦油波动得到有效控制。在线稳焦我们只做了以上两方面研究，如需要更深的研究还要从各个工序利用上面的方法进一步分析研究。（作者单位：1.湖南农业大学；2.黑龙江烟草工业有限责任公司）

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