基于卷烟制丝双线柔性混配加香的设计优化

廖和滨，张伟，李晓刚，徐巧花，苏福彬，江琳

（龙岩烟草工业有限责任公司，福建龙岩364021）

基于卷烟制丝双线柔性混配加香的设计优化

廖和滨，张伟，李晓刚，徐巧花，苏福彬，江琳

（龙岩烟草工业有限责任公司，福建龙岩364021）

为了突破原3 000 kg/h和6 000 kg/h制丝生产线仅能独立成丝的单一生产组织模式瓶颈，通过技术改造，优化了流程设计，实现了2条制丝线独立成丝、分组加工和模块丝加工三大功能为一体的柔性生产模式，有效提高了烟草加工过程的精细化水平，提升了烟草的感官质量，降低了烟叶消耗；同时，通过增设的独立外加工品牌加香房，解决了2条生产线需分期错时生产的弊端，实现了2条叶丝生产线同时作业的生产需求，大大提升了制丝车间有效作业率，减少了能源消耗。

制丝生产线；混配加香；分组加工；模块丝

混配加香是烟草制丝线尾段的重要工序[1-2]，通过精准的流量控制，将干冰烟丝、梗丝和短丝，按配比要求混入叶丝中，然后通过加香系统，将香精香料按照工艺配方的比例均匀地喷洒在物料上，从而完成成品烟丝的工艺收尾。其中，加香的作用是赋予烟草制品优美舒适的嗅香，消除不同等级烟叶之间的差异并使之相互协调，增强了人们的吸烟欲望，增强某些特质香气，使烟气丰满醇厚。

1 存在问题

龙岩烟草工业有限责任公司原制丝生产线于2002年异地技改完成，配备有6 000 kg/h和3 000 kg/h的2条独立的叶丝线，实现分别独立成丝的功能。其又可细分为3种卷烟加工方式：6 000 kg/h叶线全配方生产、3 000 kg/h叶线全配方自有品牌和外加工品牌的生产，具体如图1所示。

图1 原系统的生产组织模式

3种模式都是传统的独立成线生产加工模式，加工柔性化程度低，只能对原料烟进行单一、粗犷的加工，无法对不同产地、品种、等级的烟叶进行分级处理[3-7]，不能满足卷烟过程的精细化加工以及烟丝品质的提升要求，特别是外加工的混合型卷烟和自主品牌的烤烟型卷烟不能同时生产，降低了制丝线的有效作业率，增加了能源消耗。

该叶丝生产线能满足3种生产模式的加工需求，分别是6 000 kg/h叶线全配方生产、3 000 kg/h叶线全配方自有品牌和外加工品牌的生产，如图2所示。模式一中，6 000 kg/h叶线全配方生产，烟丝经烘丝干燥后，与干冰烟丝和梗丝比例掺配“5”，再进入加香滚筒“1”加香，从而实现自有品牌卷烟的大流量全配方生产；模式二中，3 000 kg/h叶线全配方自有品牌生产，3 000 kg/h生产线红后经电秤“4”进入3 000线加香滚筒“3”，最后进入贮丝房；模式三中，3 000 kg/h叶线全配方外加工品牌生产，它与模式二共用加香滚筒，但生产用的香精香料、过程工艺参数均有所不同。由于模式三的加工过程异味浓烈，为了避免该异味对自有品牌卷烟的影响，模式一需全线停产，导致生产时间延长，增加能源消耗。

图2 原系统的工艺平面图

2 问题分析

根据制丝生产柔性加工要求，通过技术改造，将2条叶丝生产线的工艺流程进行重新优化设计，将独立成丝、分组加工和模块丝掺配等三重功能集一身，实现了2条生产线的最大限度柔性加工功效。

2.1 独立成丝

满足大流量的四、五类烟加工需求，维持现有2条叶丝生产线的2条出口设计，实现6 000 kg/h和3 000 kg/h叶丝线的独立成丝功能。

2.2 分组加工

将2条叶丝生产线进行组合生产，根据不同地区、不同品种和等级的烟叶品质、物理性质和化学特征，制订不同的加工工艺，在2条生产线上分类加工，以实现差异化的加工方式、处理强度和条件，最大限度地体现烟叶的品质特征。

2.3 模块丝加工

以6 000 kg/h叶丝生产线为主，3 000 kg/h线充当模块丝掺配为辅，通过掺配，实现小流量的模块丝在线掺配需求。

3 设计优化

新工艺布局在保留原3种独立成丝模式的前提下，新增了生产线的分组加工模式和模块化加工模式，具体如图3和图4，其功能描述如下。

3.1 分组加工模式

在生产过程中，2条叶丝生产线同时生产，根据2条生产线的不同原料配方和加工工艺，烟丝按比例混配，实现成品烟丝的加工。烟丝进入预混柜实现烟丝的掺混，混后烟丝再按比例掺配干冰烟丝和梗丝，最后加香贮丝。

图3 改造后的生产组织模式

图4 改造后系统的工艺平面图

3.2 模块丝加工模式

它是在分组加工模式的基础上进一步细化的加工方式，其3000 kg/h叶线仅提供成品烟丝中少量的掺配丝，主要配方烟丝仍由6 000 kg/h叶线提供。在生产过程中，3 000 kg/h叶线将模块烟丝放入模块烟丝贮柜中暂存，当需要进行模块丝加工时，烟丝从模块柜出料并进行流量控制，对6 000 kg/h叶线进行不同掺配量比例的混配，最后成品烟丝混配入干冰烟丝和梗丝，实现加香贮丝。模块丝的混掺模式根据掺配量大小又可分为2种：①当模块丝的掺配比例较大时，模块丝先进入加香前预混柜，实现烟丝的混掺，再混入主生产线；②当掺配比例较小时，不进入加香前预混柜而直接掺配至主生产线。

同时，系统为了满足3 000 kg/h混合型外加工品牌卷烟和6 000 kg/h烤烟型自有品牌卷烟同时生产的加工需求，在3 000 kg/h叶线的后端设置了2套加香系统，并将混合型外加工加香滚筒放置于独立的加香房，从而实现了2条生产线的加香工序相互隔离，有效杜绝了混合型卷烟和烤烟型卷烟在加香过程中的异味互串问题，为2条生产线同时生产提供了可能，有效提高了车间有效作业率，降低了能源消耗。

4 综述

该系统在维持原制丝车间6 000 kg/h和3 000 kg/h生产线生产规模不变的前提下，保留了6 000 kg/h叶线全配方生产、3 000 kg/h叶线全配方自有品牌和外加工品牌等3种生产功能，并扩展了2条生产线相互融合的柔性生产方式，包括分组加工模式和模块化加工模式，实现了不同烟叶采用不同的加工处理方式的柔性化烟草加工方式，同时，可以根据卷烟产品的风格特征，灵活调整不同种类烟丝的配比，有效提高烟草产品的柔性加工方式，以降低在线加工的盲目性，稳定和提高产品质量，使卷烟生产加工更精细、更合理、更科学，以达到分组加工烟丝感官质量、稳定品牌风格特征、减少优质烟叶的使用比例、拓宽原料使用范围和降低卷烟配方成本的目的。

此外，该设计将3 000 kg/h叶丝线设置独立的混合型外加工加香区域，实现了6 000 kg/h叶丝线和3 000 kg/h叶丝线的加香工序相互隔离，有效杜绝了异味互串问题，为2条生产线同时生产提供了可能，有效提高了车间有效作业率，降低了能源消耗，达到了预期的项目建设目的，取得了较好的经济效益。

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〔编辑：张思楠〕

TS47

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.158

2095－6835（2017）14－0158－03

廖和滨（1979—），男，硕士，工程师，主要从事烟草设备及工艺研究。