烟草行业制丝生产工艺的关键控制探析

烟草行业制丝生产工艺的关键控制探析
作者：有开金
来源：《科学与财富》2019年第16期
摘要：在当前科学技术不断进步的条件下，一个烟草企业对制丝工艺质量的控制往往决定在烟草市场的份额大小。

烟草制丝的工艺主要是按照产品的设计要求，将不同品种的烟叶和掺配物组成配方，再通过繁杂的加工工序，在蒸汽、水和气三者的共同作用下，使得符合设计要求的卷烟产品现实化生产，迫使工艺质量控制必须更加完善以适应时代需求。

本文主要就烟草行业制丝生产工艺的关键控制问题进行了分析探讨。

关键词：烟草；制丝工艺；质量控制；关键要点
引言
烟草行业制丝生产工艺参数控制，对于烟草质量起关键作用的是设备控制层，本文主要从关乎烟草质量的切片机流量控制、烟草叶片松散回潮水分控制、加香（料）施加精度控制、薄板式烘丝机水分控制、多丝掺配均匀混配、外界环境等六个烟丝质量控制的关键点展开了分析探讨。

1 切片机流量控制
常用的切片机有三刀四片和四刀五片。

通常片烟箱的长度有差异，102～115cm，如何均匀地分切是切片机分切的关键。

选用具有片烟箱长度测量功能的切片机，根据烟箱的长度自动调节切刀的位置，同时优化切片机的控制程序，保证分切后每片厚度基本一致、两片之间时间间隔相等，并柔和卸料，均匀排列，为后道工序精确控制创造条件。

关键要点控制：准确测量片烟箱长度、等间隔分切。

2 烟草叶片松散回潮机水分控制
烟草叶片松散回潮机前端配置调速皮带、控制型电子皮带秤，出口配置红外水分测定仪和温度传感器。

回潮系统是多变量控制系统，当被控对象具有非线性、大滞后、强耦合等复杂特性，传统的回潮机只在入口配置双介质喷嘴，不能更好地满足加工工艺要求。

可建立入口、出口双控制回潮系统，分别对滚筒内的物料进行增温增湿，入口回潮控制系统建立起水分调整平台，即“粗调”；出口回潮控制系统根据出口物料水分的瞬时值进行快速反馈调整，即“精调”。

增加雾化水与物料接触面积，以提高出口烟叶水分的稳定性，提高卷烟产品内在质量的稳定性。

关键要点控制：稳定的物料流量、可靠的检测装置、优化的控制模型和灵敏可靠的执行机构。

3 加香（料）施加精度控制
根据配方及工艺要求，设定加香、加料比例。

要保证加香加料的精度和精准施加，来料流量应测量准确、稳定、连续，控制系统和执行系统稳定可靠，喷嘴雾化良好和喷射方向正确。

既要保证加香加料的比例恒定，又要保证香料均匀施加到物料上，实现精准施加。

通常，在加香过程中，由于多丝掺配后形成的混合丝瞬时流量波动较大，导致加香料液流量瞬时波动较大、加香精度低。

我们可以通过喂料机、定量管、皮带秤三位一体的恒流量控制系统来稳定混合丝流量，但这样做会增加造碎，通常仅配置一台计量型电子皮带秤，流量的瞬时波动是难以避免的。

因叶丝主秤为控制秤，梗丝、薄片丝、膨胀丝等为配比控制秤，从而在某一时间段（如60s），混合丝的累积量是稳定的（即单位时间内混合丝的流量是稳定的），因此建议采取流量移动平均值代替瞬时流量值对加香流量进行控制，减小混合丝流量波动引起的加香料液流量波动，提高加香的稳定性。

另外，对于流量较大的加香机还可以采用进料段和出料段两个喷头实现加香，进一步提高加香的均匀性。

关键要点控制：配置高精度皮带秤，采取物料流量移动平均值代替瞬时流量值，提取稳定物料流量信号；配置雾化良好的喷头，精心调整喷射方向，实现精准施加。

4 薄板式烘丝机水分控制
与回潮系统相同，烘丝系统也是多变量控制系统。

在生产阶段，烘丝系统根据来料流量、来料水分、出口水分设定、干燥系数、出口水分实际值计算出炉壁温度设定值，炉壁温度由饱和蒸汽压力根据经验拟合求得，通过调节薄膜阀的开度控制蒸汽压力，使实际炉壁温度追踪设定炉壁温度，从而实现对烘丝水分的控制。

图1所示是烘丝水分控制系统图。

以上是薄板式烘丝机的一般控制过程，设备的自动调整功能较差，仅能满足一般生产的需要。

实际上影响烘丝机水分精确控制的因素有很多，如来料流量、来料水分的均匀性、系统控制模型的先进性、干燥系数的经验值、来料蒸汽的质量、水分仪、皮带秤精度和稳定性、控制参数的选定等。

可对控制模型、控制程序进行优化，一是在一定范围内自动调节排潮风门的开度，以改变烘筒内排潮量、改变烘筒内温湿度环境，以快速改变出口水分，但风门调整范围要控制在一定范围内，避免引起系统的过度调整；二是在一定范围内，调整热风风量，调节系统的干燥能力；三是根据来料水分及系统的运行状况，自动调整干燥系数，从而改变烘丝机筒壁温度，实现设备的自动水分调整。

关键要点控制：来料水分稳定、流量稳定；控制模型先进；检测装置、执行机构灵敏可靠；调节排潮系统提高烘丝水分控制系统的反应速度。

5 多丝掺配均匀混配
多丝掺配系统将模块叶丝、梗丝、膨胀丝、薄片丝等按比例掺兑，可保证配方组分的一致性，但各种配比丝按掺兑顺序依次与叶丝混合，但在形成混合丝的过程中，各丝在运输带上输
送相对静止，未能很好地混合，虽经加香滚筒混合，但配方的均匀性得不到保证。

在空间允许的情况下，可配置混丝预配柜，将整组配方都进入到混丝预配柜，然后再进行加香；如果空间紧促，可在多丝掺配后加香前增加仓储式喂料机或多组混丝辊来提高多丝掺兑后混合的均匀性，为实现精准加香奠定基础。

關键要点控制：组分温度、流量稳定，增加混丝辊或配置混丝预配柜，提高配方均匀性。

6 环境因素
因为烟草植物的特性，气候环境因素对烟草加工有很大的影响。

长期实践也证明温度、湿度对烟丝制丝尤为重要，而气候环境又是左右温湿度的重要原因，因此有时候气候环境因素也对烟草的质量造成一定损害。

而烟丝对温度、湿度的敏感性，有时也会影响烟草在加工过程中的外在加工和内在质量方面的效果。

研究环境因素可帮助我们更好地了解材料特性，以调节设备工艺，从而对工艺标准的要求也更为精细与严格。

关键要点控制：对库房储存条件密切关注，尤其是温度和湿度的变化，根据不同因素采取不同措施应对。

7 结语
总之，对于制丝生产线的控制，不但需要具有特色的工艺流程、一流的工艺加工设备等硬件设施，更需要智能的管控系统和精准的关键工序设备控制等软件设施。

只有两者的有机结合，才能打造出一流的产品，提高对卷烟产品质量的控制能力，充分发挥卷烟原料的特性和使用价值，为打造具有独特香气风格和口味的中式卷烟提供核心技术。

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