CN111624968B - 一种造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，包括：设置造纸法再造烟叶生产过程的关键监控指标，所述关键指标包括：得率、损耗和存量，所述关键监控指标用于监控浆液的生产和消耗的关系；对关键监控指标进行分类，把关键监控指标分成直读类型和计算类型；根据关键监控指标建立浆液平衡监控数据库，以监控生产过程中关键监控指标的变化；建立浆液平衡调控措施库和运算模型，所述调控措施和运算模型用于浆液不匹配时选取相对应的调控措施和调控参数，进而实现浆液匹配。本发明能有效利用生产经验数据资源，提高烟草原料有效成分利用率，保障生产***和产品品质稳定，降低生产成本，提升生产精益化、精细化管控水平。
Description
技术领域
本发明涉及卷烟生产辅助技术领域，尤其涉及一种造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法。
背景技术
造纸法也称“两步法”，是区别于辊压法、稠浆法的又一种再造烟叶的制备方法，它以烟草加工过程中产生的碎烟片、烟梗、烟末等过程产物为原料，烟梗进入提取工序前进行洗梗，洗梗液弃去不用，洗后烟梗与烟末、碎烟片等混合后经提取分离得到水可溶物与不溶物，不溶物制备成浆料，然后抄造形成基片，水可溶物经进一步分离净化、浓缩加香后涂在基片上，再通过烘干、分切过程形成造纸法再造烟叶。在此过程中，烟草原料可溶物占比、烟梗洗梗时可溶物洗脱率、混合提取可溶物提取率、生产过程可溶物损耗均是影响可供涂布的浓缩液量的重要因素；除可溶物外，组成造纸法再造烟叶的不溶物包括烟草原料不溶物和外加纤维、填料等，生产过程中不溶物受设备挤压、揉搓致使部分细小组分流失，加之若外加纤维和填料用量发生变化，均会影响可供上网抄造的浆料量。
国内部分造纸法再造烟叶企业生产过程中，可供上网抄造的浆料量与可供涂布的浓缩液量不能实现良好地匹配，“浆少液多”或“浆多液少”现象时有发生，若某产品生产期间“浆少液多”，在该生产批次结束时，将剩余浓缩液从生产***接出存放至冷库，待用于该产品下一生产周期，增加了操作及库存成本，同时部分冷冻浓缩液若留存时间过长也会出现变质现象，造成资源浪费。因此，“浆”、“液”不匹配既增加了生产调控难度、影响生产稳定能力，又增加了企业生产经营成本，新工艺、新技术的应用在一定程度上受到制约，产品品质稳定性也难以保障。
目前，造纸法再造烟叶生产企业大多采用以往生产经验进行“浆”、“液”匹配性调整，调控缺乏规范性、科学性，且调控措施及调控后数据未及时跟踪统计、保留汇总，经验数据资源未得到整合应用，部分产品收班结余浓缩液量过多，占用了冷库大量的存储空间，与此同时，人员劳动量增加，岗位操作人员也未真正发挥其参与生产、自主调控和处理“浆”、“液”匹配突发问题的主观能动性。
发明内容
本发明提供一种造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，解决现有造纸法再造烟叶生产过程的浆液匹配缺乏科学性，易出现浆液匹配不精确的问题，保障生产***和产品品质稳定，提高烟草原料有效成分利用率，减少生产成本。
为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
一种造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，包括：
设置造纸法再造烟叶生产过程的关键监控指标，所述关键指标包括：得率、损耗和存量，所述关键监控指标用于监控浆液的生产和消耗的关系；
对所述关键监控指标进行分类，把所述关键监控指标分成直读类型和计算类型，如果所述关键监控指标为计算类型，则建立所述关键指标对应的运算公式；如果所述关键监控指标为直读类型，则从DCS生产***中采集所述关键监控指标的实时数据；
根据所述关键监控指标建立浆液平衡监控数据库，以监控生产过程中所述关键监控指标的变化。
优选的，还包括：
设置所述关键监控指标的取值范围，建立浆液平衡预警模型，如果所述关键监控指标超出所述取值范围，则判断所述关键监控指标为异常，所述浆液平衡预警模型进行报警，以提醒浓缩液量过多或浆料量过多。
优选的，还包括：
建立浆液平衡调控措施库和运算模型，所述措施库包括：“浆多液少”调控措施库和“浆少液多”调控措施库，将需调控的参数输入所述运算模型，以模拟计算出该调控参数调整后相对应的浆料量或浓缩液量；
根据浆液匹配现状选取相对应的调控措施和调控参数，以使浆液匹配调控相适应。
优选的，所述得率包括：提取得率、净化得率、浓缩得率和投入产出率。
优选的，所述损耗包括：吨产品耗浆量和吨产品耗液量。
优选的，所述存量包括：在线提取液量、在线浓缩液量、在线浆料量和浓缩液余量。
优选的，所述数据库包括：所有牌号产品的各生产工序提取液储存罐实时液位、浓缩液储存罐实时液位、浆料储存罐实时液位，每生产班次投料批次、投料量、产量、配浆批次、涂布液使用量、上浆量和提取液净化工序设备进出口流量、浓缩工序设备进出口流量和涂布回流液净化工序设备进出口流量的数据。
优选的，所述调控措施包括：
调整浆内添加CaCO3比例、调整外加纤维比例、调整进入提取工序的烟梗可溶物量、调整涂布率和控制可溶物损耗量；
其中，所述调整进入提取工序的烟梗可溶物量包括：调整洗梗前烟梗尺寸、调整原料配方中的烟梗占比、调整洗梗后进入提取的烟梗含水率及调整洗梗的温度、固液比和洗梗时间的条件；
所述控制可溶物损耗量包括：控制提取液净化工序、浓缩工序和涂布回流液净化工序的可溶物损耗量。
优选的，还包括：
对造纸法再造烟叶可溶物损耗比例进行统计，如果所述可溶物损耗比例大于设定的损耗标准值，则需要通过所述调控措施进行调整，以使可溶物损耗比例下降，进而维持可溶物与不溶物的平衡。
优选的，所述建立浆液平衡调控措施运算模型，包括：
建立浆液平衡调控措施库运算公式，并使所述调控措施库运算公式与调控措施一一对应，以根据所述调控措施计算得到调整后每日多出的浆料量或浓缩液量。
本发明提供一种造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，通过建立得率、损耗和存量的关键监控指标，对浆液的生产和消耗进行监控，建立浆液匹配调控措施和运算模型，在生产过程中根据所述关键监控指标的变化调控浆液匹配状况，有效利用经验生产数据资源，解决现有造纸法再造烟叶生产过程的浆液调控缺乏科学性，易出现浆液匹配不精确的问题，实现浆液匹配的规范性调控，提高生产***和产品品质稳定性，降低生产成本，提升生产精益化、精细化管控水平。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明提供的一种造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
针对当前造纸法再造烟叶生产时存在“浆少液多”或“浆多液少”的问题，本发明提供一种造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，通过建立得率、损耗和存量的关键监控指标，对浆液的生产和消耗进行监控，建立浆液匹配调控措施和运算模型，在生产过程中根据所述关键监控指标的变化调控浆液匹配状况，有效利用经验生产数据资源，解决现有造纸法再造烟叶生产过程的浆液调控缺乏科学性，易出现浆液匹配不精确的问题，实现浆液匹配的规范性调控，提高生产***和产品品质稳定性，降低生产成本，提升生产精益化、精细化管控水平。
如图1所示，一种造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，包括：
S1：设置造纸法再造烟叶生产过程的关键监控指标，所述关键指标包括：得率、损耗和存量，所述关键监控指标用于监控浆液的生产和消耗的关系；
S2：对所述关键监控指标进行分类，把所述关键监控指标分成直读类型和计算类型，如果所述关键监控指标为计算类型，则建立所述关键指标对应的运算公式；如果所述关键监控指标为直读类型，则从DCS生产***中采集所述关键监控指标的实时数据；
S3：根据所述关键监控指标建立浆液平衡监控数据库，以监控生产过程中所述关键监控指标的变化。
进一步，所述得率包括：提取得率、净化得率、浓缩得率和投入产出率。所述损耗包括：吨产品耗浆量和吨产品耗液量。所述存量包括：在线提取液量、在线浓缩液量、在线浆料量和浓缩液余量。
具体地，建立一种造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，具体包括以下步骤：
(1)列举关键监控指标。将关键监控指标纳入生产班组日常考核，督促岗位操作人员关注生产运行稳定性，降低造纸法再造烟叶生产中的可溶物、不溶物损耗，提高原料利用率和设备运行效率。
(2)对关键监控指标进行分类。根据采集方式对步骤(1)列举出的关键监控指标分“直读”数据和“计算”数据两类。
(3)建立步骤(2)中“计算”数据指标运算公式。
(4)建立浆液平衡监控模型数据库。该模型数据库由所有牌号产品监控模型组成，不同牌号产品的监控模型单独建立，同一牌号产品的监控模型按监控属性(投料得率、产量辅料、浆耗余浆、首程纸机、液耗、外纤、涂布调配)及模型数据类别(“直读”、“计算”)分不同模块。模型中的“直读”数据接入生产一线DCS控制***，实现模型中“直读”数据的实时采集和“计算”数据的实时计算。“计算”数据是观察浆液匹配的重点数据，为便于观察，“直读”与“计算”数据可用不同颜色标记。
该方法能实现对各牌号造纸法再造烟叶产品浓缩液量与浆料量匹配状况的实时监控，并对浆液不匹配异常情况提供几种可供选择的调控措施及其对应的调控模拟结果，为浆液不匹配时实现快速、精准调控提供指导方法，有效应用了生产数据资源，提高了原料利用率，提升了生产过程调控水平、生产运行稳定性和产品品质稳定性，降低了生产过程中不必要的物质、人工成本，提升了企业精益管理水平，取得了良好的应用评价。
该方法还包括：
S4：设置所述关键监控指标的取值范围，建立浆液平衡预警模型，如果所述关键监控指标超出所述取值范围，则判断所述关键监控指标为异常，所述浆液平衡预警模型进行报警，以提醒浓缩液量过多或浆料量过多。
该方法还包括：
S5：所述措施库包括：“浆多液少”调控措施库和“浆少液多”调控措施库，将需调控的参数的输入所述运算模型，以模拟计算出该调控参数调整后相对应的浆料量或浓缩液量；
S6：根据浆液匹配现状选取相对应的调控措施和调控参数，以使浆液匹配调控相适应。
更进一步，所述数据库包括：所有牌号产品的各生产工序提取液储存罐实时液位、浓缩液储存罐实时液位、浆料储存罐实时液位，每生产班次投料批次、投料量、产量、配浆批次、涂布液使用量、上浆量和提取液净化工序设备进出口流量、浓缩工序设备进出口流量和涂布回流液净化工序设备进出口流量的数据。
所述调控措施包括：调整浆内添加CaCO3比例、调整外加纤维比例、调整进入提取工序的烟梗可溶物量、调整涂布率和控制可溶物损耗量。
其中，所述调整进入提取工序的烟梗可溶物量包括：调整洗梗前烟梗尺寸、调整原料配方中的烟梗占比、调整洗梗后进入提取的烟梗含水率及调整洗梗的温度、固液比和洗梗时间的条件。所述控制可溶物损耗量包括：控制提取液净化工序、浓缩工序和涂布回流液净化工序的可溶物损耗量。
该方法还包括：对造纸法再造烟叶的溶物损耗比例进行统计，如果所述可溶物损耗比例大于设定的损耗标准值，则需要通过所述调控措施进行调整，以使可溶物损耗比例下降，进而维持可溶物与不溶物的平衡。
在实际应用中，在“浆少液多”和“浆多液少”的造纸法再造烟叶生产过程浆液匹配性调控时，综合考虑企业精益生产、资源有效利用及污水处理工序负荷，无论“浆少液多”还是“浆多液少”，可溶物损耗均须控制在正常、稳定水平。用损耗标准指导一线岗位操作人员规范操作、关注损耗数据并尽可能提高设备运行效率，降低热水可溶物、不溶物不必要的设备运行损耗，对于“浆”、“液”匹配和有效利用烟草原料资源以及生产精益管理具有重要意义。
进一步，所述建立浆液平衡调控措施运算模型，包括：建立浆液平衡调控措施库运算公式，并使所述调控措施库运算公式与调控措施一一对应，以根据所述调控措施计算得到调整后每日多出的浆料量或浓缩液量。
可见，本发明提供一种造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，通过建立得率、损耗和存量的关键监控指标，对浆液的生产和消耗进行监控，建立浆液匹配调控措施和运算模型，在生产过程中根据所述关键监控指标的变化调控浆液匹配状况，有效利用经验生产数据资源，解决现有造纸法再造烟叶的浆液调控缺乏科学性，易出现浆液匹配不精确的问题，实现浆液匹配的规范性调控，提高生产***和产品品质稳定性，降低生产成本，提升生产精益化、精细化管控水平。
以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，其特征在于，包括：
设置造纸法再造烟叶生产过程的关键监控指标，所述关键指标包括：得率、损耗和存量，所述关键监控指标用于监控浆液的生产和消耗的关系；
对所述关键监控指标进行分类，把所述关键监控指标分成直读类型和计算类型，如果所述关键监控指标为计算类型，则建立所述关键指标对应的运算公式；如果所述关键监控指标为直读类型，则从DCS生产***中采集所述关键监控指标的实时数据；
根据所述关键监控指标建立浆液平衡监控数据库，以监控生产过程中所述关键监控指标的变化；
建立浆液平衡调控措施库和运算模型，所述措施库包括：“浆多液少”调控措施库和“浆少液多”调控措施库，将需调控的参数输入所述运算模型，以模拟计算出该调控参数调整后相对应的浆料量或浓缩液量；
根据浆液匹配现状选取相对应的调控措施和调控参数，以使浆液匹配调控相适应；
所述调控措施包括：
调整浆内添加CaCO3比例、调整外加纤维比例、调整进入提取工序的烟梗可溶物量、调整涂布率和控制可溶物损耗量；
其中，所述调整进入提取工序的烟梗可溶物量包括：调整洗梗前烟梗尺寸、调整原料配方中的烟梗占比、调整洗梗后进入提取的烟梗含水率及调整洗梗的温度、固液比和洗梗时间的条件；
所述控制可溶物损耗量包括：控制提取液净化工序、浓缩工序和涂布回流液净化工序的可溶物损耗量。
2.根据权利要求1所述的造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，其特征在于，还包括：
设置所述关键监控指标的取值范围，建立浆液平衡预警模型，如果所述关键监控指标超出所述取值范围，则判断所述关键监控指标为异常，所述浆液平衡预警模型进行报警，以提醒浓缩液量过多或浆料量过多。
3.根据权利要求1所述的造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，其特征在于，所述得率包括：提取得率、净化得率、浓缩得率和投入产出率。
4.根据权利要求1所述的造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，其特征在于，所述损耗包括：吨产品耗浆量和吨产品耗液量。
5.根据权利要求1所述的造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，其特征在于，所述存量包括：在线提取液量、在线浓缩液量、在线浆料量和浓缩液余量。
6.根据权利要求1所述的造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，其特征在于，所述数据库包括：所有牌号产品的各生产工序提取液储存罐实时液位、浓缩液储存罐实时液位、浆料储存罐实时液位，每生产班次投料批次、投料量、产量、配浆批次、涂布液使用量、上浆量和提取液净化工序设备进出口流量、浓缩工序设备进出口流量和涂布回流液净化工序设备进出口流量的数据。
7.根据权利要求1所述的造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，其特征在于，还包括：
对造纸法再造烟叶可溶物损耗比例进行统计，如果所述可溶物损耗比例大于设定的损耗标准值，则需要通过所述调控措施进行调整，以使可溶物损耗比例下降，进而维持可溶物与不溶物的平衡。
8.根据权利要求1所述的造纸法再造烟叶生产过程的浆液平衡调控方法，其特征在于，所述建立浆液平衡调控措施运算模型，包括：
建立浆液平衡调控措施库运算公式，并使所述调控措施库运算公式与调控措施一一对应，以根据所述调控措施计算得到调整后每日多出的浆料量或浓缩液量。
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