打叶复烤废弃碎片再加工系统构建研究

摘要：针对打叶复烤生产线筛砂环节产生的废弃碎片处理难题，开展创新活动，成功研制废弃碎片再加工系统的过程。该系统通过创新设计与设备改造，实现了废弃碎片的高效回收利用，提升了烟叶利用率，在保障原料供应、提高生产效率和降低成本等方面取得显著成效，具有较高的行业推广价值。

关键字：打叶复烤、废弃、碎片、再加工、利用率

1 背景

（一）行业政策与企业需求推动

为落实相关政策要求，提高烟叶利用水平，福建中烟及金叶公司在原料区域加工中心建设中强调提升装备保障水平和加工工艺质量，以满足客户个性加工需求。然而，此前筛砂机筛出的碎片因无法有效处理而报废，造成物料浪费，且主生产线缺乏合适设备与流程处理这些碎片。

（二）客户需求引发的问题与挑战

满足客户原料保障需求：金闽公司计划收集废弃碎片用于 “七匹狼” 原料保障，并对碎片含水率提出要求，而公司尚无专用设备及系统，需构建自动化、高效、稳定的再加工系统。

降低物料损失：近年来卷烟客户对片烟纯净度及均值化要求提高，筛砂产生的大量碎片报废，浪费物料且不利于原料保障。经统计，每年废弃碎片重量较多，加工量提升加剧了物料损失。

减少加工用工人数：利用 B 线复烤段碎片干燥机试加工碎片时，用工人数多、费用高，现场作业和搬运人员多影响主线作业秩序与安全，迫切需要减少用工人数。

提升碎片加工合格率：B 线碎片干燥机试加工时，加工能力与质量低，筛砂筛出的碎片含梗率和含水率高，干燥困难，降低含水率技术难度大，降低含梗率成为关键问题。

2 分析思路

（一）查新借鉴与创新思路探索

课题查新：通过互联网对国家知识产权局网站、中国烟草科技文献库和万方数据库进行查新，未发现适用于打叶复烤生产线上的废弃碎片再加工系统，但碎片集中收集、管道风送形式具有一定参考价值。

提出创新思路：考虑到现有设备位置限制及不能影响主线加工，小组提出设计满足收集及输送需求的系统，利用现有设备重新设计工艺流程，实现碎片连续性、自动化加工，具备收集、剔梗、干燥、除杂、装袋等功能，以满足碎片加工的集中化、自动化、质量化要求。

（二）确定课题与目标设定

确定课题：鉴于废弃碎片再加工无现成系统可用，小组根据创新思路选定课题为 “废弃碎片再加工系统的研制”。

设定目标：将碎片加工合格率提升至 95% 以上，以满足客户需求并提高烟叶利用率。

3 解决方案

（一）提出并确定总体方案

提出总体方案：小组成员头脑风暴后提出三个初步方案，分别基于新增干燥机、把梗润叶机和烘丝机构建废弃碎片加工系统，并从质量性、流量性、经济性、操作性和维护性等方面进行分析评估。

确定最佳方案：通过模拟和对比实验，最终确定基于把梗润叶的废弃碎片加工系统为总体方案。该方案利用原有设备，新增风送系统等，具有较高性价比和可行性。

（二）总体方案设计与指标需求分析

总体方案设计：绘制基于把梗润叶的废弃碎片加工系统方案简图，明确系统主要组成部分及工艺流程。

研发指标需求分析：确定收集、烘干、打包和控制系统的技术指标需求，如收集系统的处理流量、剔梗能力，烘干系统的出料斗过料能力，打包系统的下料能力和作业环境，控制系统的操作简便性和稳定性等。

（三）方案分解与最佳方案确定

方案分解：对总体方案进行分解，确定各子系统关键部件及参数，如收集系统的吸料口、风阀、管道尺寸等，烘干系统的出料斗位置和尺寸，打包系统的风机参数和下料斗形式，控制系统的控制方式。

选择最佳方案：通过对比试验和数据分析，确定各子系统最佳方案。例如，收集系统采用矩形管式吸料口、特定尺寸风阀和管道、复合清洁式吸鼓等；烘干系统选择侧边出料斗形式和确定出料斗尺寸；打包系统采用内外套式下料斗；控制系统采用分段联锁控制方式。

（四）制定并实施对策

制定对策实施计划：按照 5W1H 原则制定对策实施计划表，明确各项对策的目标、措施、时间、地点和责任人。

对策实施

收集系统设计制作及安装：用 CAD 软件绘制零部件及设备图，设计安装布局图，购置设备并安装。实施后检查设备符合设计要求，系统处理流量和剔梗能力达标。

烘干系统设计制作及安装：CAD 绘制零部件图，设计布局图后安装设备。完成后检查出料斗符合要求，系统运行顺畅，过料能力达标。

打包系统设计制作及安装：进行 CAD 绘图、布局设计、设备购置安装。实施后检测系统处理流量和稳定性满足设计。

控制系统设计：设计控制流程，编写 PLC 程序并连接线路开关。测试后系统控制功能符合要求，实现分段控制和故障自动停止。

调试并带料试运行：进行静态和动态检测，检查处理流量。试运行结果表明系统无安全质量隐患，过料能力达标。

4 成效

（一）目标达成情况

加工合格率显著提升：系统应用后，废弃碎片加工水分合格率从活动前的 61.8% 提高到 97.9%，超过设定的 95% 目标，完成目标挑战。

满足其他需求：废弃碎片回收量从 0 提高到 17.08 吨 / 月，加工用工从 11.3 人 / 天降至 2.8 人 / 天，有效降低物料损失和用工成本。

（二）装置可靠性与效益分析

装置可靠性高：跟踪期内系统未发生故障，运行可靠，性能优良。

经济效益显著：每年可创收约 42.8 万元，扣除设备折旧等费用后，第一年效益约 18.8 万元，后续每年约 38.8 万元，具有较高经济价值。

社会效益良好：保障金闽薄片原料，进而保障七匹狼品牌原料供应链和全价值链。

（三）标准化与巩固效果

成果标准化：将改造后的零件纳入车间《设备零件图册》，新增设备写入《生产设备点检作业规程》，制作 OPL 一点课进行培训，便于后续维修和技改。

巩固期效果良好：巩固期内废弃碎片加工合格率达 98.3%，装置运行正常，效果持续有效。