降低FS415 型梗絲風選機的梗絲誤剔除率

劉義民，劉耀燦，梁嘉明，錢耀志

（廣東中煙工業有限責任公司廣州卷煙廠，廣東廣州 510385）

0 引言

膨脹梗絲進入FS415 型梗絲風選室內部，在側向進風的作用下進行飄選，經過飄選后部分物料落入二次分離箱體，利用垂直進風對物料進一步浮選，由于不同物料的密度不同，利用其懸浮速度的差異[1]，將密度較小的膨脹梗絲選出，使密度較大的物料由二次分離箱體的落料端排出。由于二次分離箱體為直通型懸浮室，膨脹梗絲在懸浮室內通過氣流作用使梗絲與其他雜質分離，但是分離效果較差，雜質中往往混入大量的膨脹梗絲，造成一定膨脹梗絲的浪費。因此，通過對二次分離箱體結構和設計參數進行研究分析，提出相應的改進措施，以提高FS415 型梗絲風選機的風選能力，有效降低膨脹梗絲誤剔除率。

1 存在問題

膨脹梗絲與 梗粒、結團等雜質隨著氣流進入二次分離箱入料端，同時受到氣流升力、重力兩者的作用，不同物料的密度存在一定的差異性，不同物料在氣流中的迎風面積也不盡相同，因此利用膨脹梗絲與雜質所受氣流升力、重力的不同實現膨脹梗絲與雜質之間的二次梗絲分離。但二次分離箱體為直通型，膨脹梗絲通過風選通道的有效提升距離較短，且其通風橫截面積基本保持不變，內部氣流速度也基本恒定，難以通過氣流速度的變化實現膨脹梗絲與雜質之間的有效分離，導致大量的膨脹梗絲混入至二次風分排出廢棄物料中，造成一定的經濟損失。

2 改進措施

通過對二次分離箱體結構以及設計參數的研究分析，提出將一對三角形擾流板改進為兩對弧形擾流板，增加膨脹梗絲提升通道距離，提高浮選區域的停留時間。優化改進二次分離箱體內部結構后，當梗絲混合物從漂選區落入二次分離箱體時，流向圓弧形擾流板時通道的橫截面積變小，如圖1 所示。

根據流場力學原理[2]，當二次分離箱體內部通道的橫截面積減小時，勢必導致該截面處氣流速度的增大，膨脹梗絲與梗粒、結團等雜質沿著擾流板的圓弧形內壁作圓周運動，膨脹梗絲作圓周運動產生離心力，其值大于自身的重力，那么膨脹梗絲會在離心力的作用下脫離圓弧形內壁，向上作拋物運動，并且隨著垂直氣流進入漂選區域；而梗粒、結團等雜質的密度遠大于膨脹梗絲的密度，做圓周運動產生的離心力小于自身的重力[3]，將圓弧內部運動落入下方，膨脹梗絲與梗粒、結團等雜質向下運動，多次經過圓弧形擾流板后相互碰撞得以松散，并通過垂直提升通道進入漂選區域，實現膨脹梗絲的有效分離，降低膨脹梗絲的誤剔除重量，達到提質降耗的目的。

圖1 改進前后二次分離箱結構

3 效果驗證

為了驗證改進后FS415 型梗絲風選機的膨脹梗絲分離效果，對同一生產牌號膨脹梗絲的誤剔除率進行測試，分析改進前后梗絲誤剔除率的變化（圖2）。

由圖2a 可知，改進前梗絲誤剔除率分布相對分散，其直方圖為異常直方圖，呈偏態分布，實際數據分布與正態分布曲線的偏離程度較大，沒有與正態分布曲線完全吻合。而改進后梗絲誤剔除率正態分布圖和直方圖測量數據的正態性分布，直觀顯示出了數據的波動形態，總體集中在工藝標準設定值2.0±0.3%范圍內波動，梗絲誤剔除率平均值接近于目標值。

測試結果表明，梗絲誤剔除率平均值從改進前的4.22%降低至改進后的2.0%，梗絲誤剔除率過程控制能力指數（Cpk）由改進前的0.77 提高到1.24，過程性能指數（Ppk）由0.63 提高到0.92，膨脹梗絲分離效果得到明顯提高，FS415 型梗絲風選機的梗絲誤剔除率大大降低，有效減少了膨脹梗絲的浪費，達到提質降耗的目的。

圖2 改進前后梗絲誤剔除率過程控制能力分析