改進(jìn)不孕籽清理加工工藝研究

■王越剛 吳國(guó)江 古新

〔第五師89團(tuán)加工廠(chǎng)，新疆 博樂(lè) 833408〕

一、選題背景

棉花加工過(guò)程中，為了保證皮棉加工質(zhì)量，軋花機(jī)皮棉清理機(jī)在工作時(shí)排出不孕籽及含有大量棉纖維的雜質(zhì)，其中纖維質(zhì)量占不孕籽質(zhì)量的比例是不孕籽含棉率。根據(jù)國(guó)家棉花加工技術(shù)規(guī)程的要求，不孕籽含棉率以軋花機(jī)鋸片直徑的大小規(guī)定為30%～65%，只要對(duì)不孕籽中的棉纖維進(jìn)行有效提取（清彈棉）就能增加衣分率，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)調(diào)查，大多數(shù)棉花加工廠(chǎng)只重視對(duì)籽棉加工生產(chǎn)線(xiàn)的改造和更新，忽視了副產(chǎn)品（清彈棉）的加工回收。傳統(tǒng)的不孕籽回收設(shè)備（清彈機(jī)）和工藝主要根據(jù)籽棉加工生產(chǎn)線(xiàn)上軋花機(jī)及皮清機(jī)數(shù)量的多少來(lái)配置。國(guó)內(nèi)的清彈機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家眾多，品種雜亂不一，設(shè)備簡(jiǎn)單粗糙。每臺(tái)清彈機(jī)都是單機(jī)組合工藝（不孕籽分離器加清彈機(jī)及風(fēng)機(jī)），根據(jù)生產(chǎn)需要和經(jīng)驗(yàn)設(shè)置清彈機(jī)數(shù)量，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的廠(chǎng)房和工藝流程，生產(chǎn)效率低，故障率高，安全生產(chǎn)存在較大隱患。目前很多加工廠(chǎng)只對(duì)不孕籽集中回收打包銷(xiāo)售，不進(jìn)行清理深加工回收（清彈棉），給企業(yè)造成很大的損失。

2012年10月，筆者在加工過(guò)程中對(duì)4條機(jī)采棉加工廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)回收車(chē)間進(jìn)行跟蹤調(diào)查，并對(duì)第2條生產(chǎn)線(xiàn)回收車(chē)間進(jìn)行不定期地抽查檢測(cè)登記，發(fā)現(xiàn)四個(gè)問(wèn)題比較突出：一是在加工機(jī)采棉時(shí)排出的不孕籽含雜量較高，在清理回收過(guò)程中對(duì)雜質(zhì)清理不徹底，致使清彈棉含雜過(guò)高影響質(zhì)量。二是清彈機(jī)上不孕籽分離器吸風(fēng)面積小，工作時(shí)下料不穩(wěn)定，吸料管道及分離器堵塞頻率高，設(shè)備故障率高。三是回收工藝設(shè)備配置不合理，導(dǎo)致部分不孕籽不能及時(shí)清理回收，造成車(chē)間臟亂差。四是個(gè)別軋花機(jī)、皮清機(jī)因排出的不孕籽沒(méi)有被及時(shí)吸走，影響加工速度和皮棉質(zhì)量。五是回收設(shè)備過(guò)多，操作工勞動(dòng)強(qiáng)度大，容易造成工傷事故。

二、下腳料回收加工工藝改進(jìn)設(shè)計(jì)

為了解決2012年下腳料回收加工生產(chǎn)過(guò)程中的突出問(wèn)題，2013年團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)要求對(duì)不孕籽回收加工工藝進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，成立了以團(tuán)主管加工廠(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)為組長(zhǎng)，加工廠(chǎng)及石河子開(kāi)發(fā)區(qū)銀彩棉業(yè)有限公司的技術(shù)骨干為成員的項(xiàng)目技術(shù)改造攻關(guān)領(lǐng)導(dǎo)小組。

（一）現(xiàn)有的4條生產(chǎn)線(xiàn)回收設(shè)備的基本配置

第1條生產(chǎn)線(xiàn)2臺(tái)171機(jī)采棉軋花機(jī)組，配置回收清彈機(jī)4臺(tái)MQS250×1200帶卸料器（不孕籽分離器）。第2條生產(chǎn)線(xiàn)4臺(tái)171機(jī)采棉軋花機(jī)組，配置回收清彈機(jī)6臺(tái)MQS250×900帶卸料器（不孕籽分離器）。第3條生產(chǎn)線(xiàn)4臺(tái)126機(jī)采棉軋花機(jī)組，配置回收清彈機(jī)6臺(tái)MQS350×1500帶卸料器（不孕籽分離器）。第4條生產(chǎn)線(xiàn)3臺(tái)171機(jī)采棉軋花機(jī)組，配置回收清彈機(jī)6臺(tái)MQS350×1500帶卸料器（不孕籽分離器）。以上每個(gè)回收車(chē)間都配備清彈機(jī)，集中回收在清理過(guò)程中排出的下腳料。

筆者選出第2條生產(chǎn)線(xiàn)4臺(tái)171軋花機(jī)組的回收車(chē)間作參考。

圖1.收設(shè)備工藝流程圖

（二）改進(jìn)回收工藝的方案設(shè)計(jì)

筆者針對(duì)現(xiàn)有的4個(gè)回收車(chē)間的設(shè)備配置、加工工藝進(jìn)行調(diào)查研究，對(duì)照2012年加工中出現(xiàn)的問(wèn)題，制定出了幾套改進(jìn)方案與石河子開(kāi)發(fā)區(qū)銀彩棉業(yè)有限公司專(zhuān)家進(jìn)行論證，預(yù)選了其中的兩套方案進(jìn)行進(jìn)一步論證。

方案一：利用原來(lái)的廠(chǎng)房設(shè)備和布局，將多臺(tái)不孕籽分離器吸料改為2臺(tái)直徑為1.6 m的不孕籽分離器帶三輥清理集中吸料、清理、卸料，工人再將集中的不孕籽分別喂入每臺(tái)清彈機(jī)上的不孕籽分離器吸料口進(jìn)行回收。

圖2.案一.收工藝流程

方案二：利用原來(lái)的廠(chǎng)房及部分設(shè)備和布局，將每臺(tái)清彈機(jī)上的不孕籽分離器全部拆出，安裝1條不孕籽配料絞龍，在配料絞龍上兩端分別安裝2臺(tái)1.6或1.8 m直徑的不孕籽分離器帶三輥清理裝置進(jìn)行集中吸料、清理、卸料。清理完大雜的不孕籽通過(guò)配料絞龍分流到每個(gè)清彈機(jī)進(jìn)行清理回收，這樣就可以減輕清彈機(jī)的負(fù)荷。值得注意的是，選擇不孕籽分離器時(shí)要根據(jù)廠(chǎng)房的高度來(lái)確定，一般廠(chǎng)房高度在4.8～5 m就可以滿(mǎn)足安裝需要。

圖3.案二.收工藝流程

（三）確定改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)方案

筆者對(duì)兩套工藝設(shè)計(jì)流程方案重新進(jìn)行了論證和對(duì)比分析。

方案一：在原來(lái)的廠(chǎng)房設(shè)備和布局不動(dòng)的情況下，增加不孕籽分離器及吸料風(fēng)機(jī)，將分散吸料改為集中吸料，這就需要廠(chǎng)房有足夠空間進(jìn)行設(shè)備安裝，而且將每臺(tái)清彈機(jī)的進(jìn)料口管道重新改造到集中吸料設(shè)備下，人工對(duì)每臺(tái)清彈機(jī)進(jìn)行喂料回收清彈棉。雖然解決了軋花生產(chǎn)線(xiàn)正常運(yùn)行，但是回收車(chē)間存在的問(wèn)題很多：一是設(shè)備有增無(wú)減，生產(chǎn)成本增大，二是廠(chǎng)房及風(fēng)機(jī)除塵空間受到限制，三是吸料管道分布過(guò)多，影響整體布局，四是人工喂料不均勻，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

方案二：將清彈機(jī)上的不孕籽分離器全部拆除，安裝2臺(tái)1.8 m的不孕籽分離器及1條不孕籽配料絞龍對(duì)每臺(tái)清彈機(jī)進(jìn)行輸送配料。此方案是否能夠順利實(shí)施關(guān)鍵設(shè)備決定了配料絞龍的型號(hào)。為此筆者與新疆石河子市開(kāi)發(fā)區(qū)銀彩棉業(yè)有限公司在配料絞龍選型上進(jìn)行了多次論證，并對(duì)該公司制作出不同型號(hào)的絞龍進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究，最后確定按照配棉絞龍結(jié)構(gòu)進(jìn)行縮小改進(jìn)制作，將連接直立吊耳改造為傾斜吊耳，絞龍的外殼全部用3 mm的鋼板制作。該方案的實(shí)施，一是減少設(shè)備，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，一般的廠(chǎng)房都能滿(mǎn)足工藝要求；二是自動(dòng)化程度高，配料均勻，清彈機(jī)工作平穩(wěn)，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量好；三是減少人工，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，設(shè)備故障率低，安全生產(chǎn)得到保證。

通過(guò)兩個(gè)方案的對(duì)比，筆者選擇方案二進(jìn)行實(shí)施。

三、改進(jìn)回收工藝方案的實(shí)施

2013年8月5日，筆者對(duì)4條生產(chǎn)線(xiàn)的回收車(chē)間進(jìn)行全面改造，本著厲行節(jié)約的原則，根據(jù)每個(gè)車(chē)間實(shí)際情況廢舊利用，分三步實(shí)施。一是清彈機(jī)上的不孕籽分離器的拆除和新增設(shè)備的定位安裝。二是改進(jìn)吸料風(fēng)運(yùn)管網(wǎng)布局。三是引風(fēng)風(fēng)機(jī)的合理配置。

四、改進(jìn)回收工藝試驗(yàn)檢測(cè)

2013年10月2日改造的回收車(chē)間投入生產(chǎn)，筆者組織有關(guān)人員在加工期間對(duì)第2條生產(chǎn)線(xiàn)2012年沒(méi)有改進(jìn)回收工藝的與2013年改造回收工藝的車(chē)間進(jìn)行考核試驗(yàn)檢測(cè)。

（一）試驗(yàn)檢測(cè)方案

1.改進(jìn)前后工藝生產(chǎn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比。

一是對(duì)第2條生產(chǎn)線(xiàn)的回收車(chē)間的生產(chǎn)效率、加工前不孕籽的含棉量和加工后的不孕籽的含棉量、設(shè)備數(shù)量能耗、使用的人工等檢測(cè)。

2.試驗(yàn)時(shí)間。

10天20個(gè)班次，機(jī)采棉加工5天后進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。

3.檢測(cè)與定時(shí)檢測(cè)。

每天白、夜班各隨機(jī)抽查一次加工后的不孕籽含棉率及清彈棉的含棉率，交接班將本班次的設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行登記，將檢測(cè)登記結(jié)果匯總。

（二）試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果對(duì)比分析

經(jīng)過(guò)20個(gè)班次的不孕籽生產(chǎn)清理加工，抽查登記取得了60個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)，和2012年抽查登記120個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了仔細(xì)對(duì)比論證得到以下檢測(cè)結(jié)果。

表4.驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果對(duì)比分析

從表4中的結(jié)果對(duì)比來(lái)看，改進(jìn)后的回收工藝生產(chǎn)效率穩(wěn)定高效、工藝簡(jiǎn)化。加工后的不孕籽含棉率低，清彈棉質(zhì)量好，能耗降低，使用人工減少，效果顯著。

五、改進(jìn)工藝評(píng)價(jià)

（一）改進(jìn)回收工藝總體加工效果

回收工藝經(jīng)過(guò)改進(jìn)創(chuàng)新，保證了生產(chǎn)效率產(chǎn)品質(zhì)量，自動(dòng)化水平高、設(shè)備故障率低、降低能耗，減少了勞動(dòng)力，減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度。車(chē)間工作區(qū)域干凈衛(wèi)生，為職工創(chuàng)造了一個(gè)良好的工作環(huán)境。

（二）第2條生產(chǎn)線(xiàn)改進(jìn)回收工藝整體效益對(duì)比分析

表5 2012.與2013年兩個(gè)軋季結(jié)果對(duì)比

通過(guò)對(duì)比表4、5可以看出，第2條生產(chǎn)線(xiàn)回收工藝改進(jìn)的要比工藝沒(méi)有改進(jìn)的少加工籽棉1821 t（因籽棉總產(chǎn)減少），生產(chǎn)皮棉4382 t；生產(chǎn)線(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)率提高4%，清彈棉回收率提高了1.0%，多生產(chǎn)清彈棉43 t，按1.25萬(wàn)元/t計(jì)算，增加效益53.75萬(wàn)元。清彈棉的銷(xiāo)售價(jià)提高了500元/t，149-43=106 t，增加效益53000 元。清彈棉耗電節(jié)約375元/t，149 t清彈棉節(jié)約電費(fèi)40975 元。按減少4人，每人每天200元計(jì)算，4×200×50=40000 元。4項(xiàng)加起來(lái)增加經(jīng)濟(jì)效益67.14萬(wàn)元。

（三）4條生產(chǎn)線(xiàn)回收工藝整體效果對(duì)比

筆者對(duì)4條回收清彈棉與沒(méi)有進(jìn)行不孕籽回收的生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行效益分析。其一，4條生產(chǎn)線(xiàn)共加工皮棉16424 t，回收清彈棉540 t，按12500 元/t計(jì)算，合計(jì)675萬(wàn)元，減去成本包括電費(fèi)475元/t、人工費(fèi)600元/t，包裝材料不計(jì)，合計(jì)58.11萬(wàn)元，共計(jì)616.89萬(wàn)元。其二，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，回收的清彈棉540 t加上回收后排出的下腳料（回收過(guò)的純不孕籽）333 t，四條生產(chǎn)線(xiàn)排出的不孕籽合計(jì)873 t，按照2013年的銷(xiāo)售價(jià)2800 元/t計(jì)算（加工機(jī)采棉不孕籽含雜高），合計(jì)244.44萬(wàn)元（包裝材料不計(jì)）。通過(guò)對(duì)比可以看出，回收清彈棉比不回收清彈棉增加效益372.45萬(wàn)元，同時(shí)也改變了車(chē)間臟亂差的局面，減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，使職工在良好的環(huán)境下工作。

六、總結(jié)

這次技術(shù)改造和工藝改進(jìn)取得的效果是顯著的。筆者認(rèn)為，回收改進(jìn)工藝在經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的完善后，填補(bǔ)了我國(guó)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)回收工藝的空白，如能在其它師團(tuán)加工生產(chǎn)線(xiàn)中得到推廣應(yīng)用，將會(huì)對(duì)兵團(tuán)棉花加工的發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。