白肋烟线加里料出口水分稳定性研究与改进

白肋烟线加里料出口水分稳定性研究与改进

常会彬

河南中烟工业有限责任公司安阳卷烟厂 河南安阳 455000

摘要：针对白肋烟线加里料出口水分不稳定的问题，本文通过加里料过程关键流程识别、FMEA潜在失效模式及后果分析等进行问题分析，找到重要影响因素，通过回归分析、双因子方差分析等方法进行改进，有效提高白肋烟线加里料出口水分稳定性。

关键词：白肋烟线；加里料；出口水分稳定性

加里料机作为白肋烟处理的主机设备之一，其工艺任务是对烟片加料，用来改善烟片吸味，满足增香、保润、防霉等各种要求，同时对烟片进行加温、加湿处理[1]，较低的白肋烟加里料出口水分稳定性将严重影响白肋烟烟丝出丝率、烟丝结构、卷烟外观质量以及感官质量。

1 存在问题

经MES统计分析3个月白肋烟线加里料过程的出口物料含水率，并分别计算其西格玛水平，以西格玛水平来表征加里料机出口水分稳定性[2]。白肋烟加里料过程西格玛水平在1.81-2.93之间波动，3西格玛水平被视为合格的质量水平，因此目前，白肋烟线加里料过程出口水分稳定性无法满足西格玛水平≥3的要求，严重影响车间综合质量的提升，亟需解决该问题。

2 问题分析

2.1 关键流程的识别

从整个加里料过程分析中，可以看出共有5个关键流程，即贮叶柜——计量管——电子皮带秤——HT——加里料机。如图2-1所示。

图2-1 工艺流程图

2.2 FMEA潜在失效模式及后果分析

通过对影响加里料过程出口物料含水率及含水率偏差的因素进行因果矩阵分析，得出重要影响因素。然后根据对加里料过程出口物料含水率影响的严重程度、发生频度和探测能力进行FMEA潜在失效模式分析，最终确定影响白肋烟加里料过程出口水分稳定性的因素主要有：贮叶柜底带频率、排潮风门开度、补偿蒸汽压力、增湿水压力、增湿水流量。

3 改进措施

3.1 确定最优贮叶柜底带频率

底带频率的高低直接影响了加里料过程物料流量的稳定性，从而影响到出口物料含水率的高低。根据底带频率与出口物料含水率回归拟合，得到底带频率与加里料过程出口物料含水率回归方程为：

出口物料含水率(%) = 42.25 - 0.5475 底带频率（Hz)

通过回归方程，当出口物料含水率（%）为29时，底带频率（Hz)为24.2。因此确定最优贮叶柜底带频率为24Hz。

3.2 确定最优排潮风门开度和补偿蒸汽压力

加里料机在工作中，通过调整补偿蒸汽压力和排潮风门开度来控制设备内温度。考虑到补偿蒸汽压力和排潮风门开度会有相互影响，因此同时对其进行多元回归分析，得到回归方程为：

出口物料含水率 = 28.3 + 5.73 补偿蒸汽压力 - 0.0345 排潮风门开度

根据生产实际，补偿蒸汽压力取值范围在0.1-0.3MPa，排潮风门开度取值范围在10-30kg/h，通过回归方程，当出口物料含水率（%）为29时，补偿蒸汽压力取值为0.24-0.3MPa，对应排潮风门开度取值为20%-29.54%，结合生产实际，考虑到排潮风门开度和补偿蒸汽压力调节控制的便利性，选择补偿蒸汽压力为0.25MPa，排潮风门开度为20%。

3.3 确定最优增湿水压力和增湿水流量

在加里料过程中，增湿水压力与增湿水流量相互配合，对烟叶进行增湿。且两个因素共同参与烟叶增湿过程，考虑到会有交互作用，因此同时进行双因子方差分析，结果证明增湿水压力、增湿水流量及二者的交互作用对加里料过程出口物料含水率影响差异显著。然后设计中心复合表面设计（CCF）的响应曲面试验进行分析[3]，如图3-1所示。

图3-1 出口物料含水率响应优化图

可以看出，增湿水压力为0.3354MPa，增湿水流量为10.8081kg/h时，加里料过程出口物料含水率最合适。因此选择增湿水压力为0.35MPa，增湿水流量为11kg/h。

4 改进效果

改进措施完成以后，经过一段时间的稳定运行，从MES系统中采集15批次加里料过程出口物料含水率进行过程能力分析，其西格玛水平为3.50，达到了西格玛水平≥3的质量合格要求，白肋烟线加里料出口水分稳定性得到明显提高。

5 结论

改进完成后，白肋烟线加里料出口水分稳定性良好，合格率高，白肋烟烟丝出丝率、烟丝结构、卷烟外观质量以及感官质量均有所提高，提升了产品美誉度。

6 参考文献

[1]国家烟草专卖局.卷烟工艺规范[M].北京：中央文献出版社，2003.

[2] 王斌,牛汝萍.基于六西格玛的气流式烘丝出口水分的研究[J].机械制造与自动化,2017,46(06):219-223.

[3]黄文昶. 基于SPC与RSM的云烟制丝加料效果研究[D].昆明理工大学,2016.