楊 多,張真真
(唐山三友化工股份有限公司,河北 唐山 063305)
唐山三友化工股份有限公司純堿分公司成品車間主要負(fù)責(zé)純堿的包裝及碼垛,其中純堿包裝因客戶的需求,大體分為25~50 kg小袋包裝,500~1 000 kg大袋包裝和散裝。隨著市場(chǎng)逐步向大袋化、散裝化需求的不斷擴(kuò)展,大袋包裝量占比達(dá)到了我公司純堿產(chǎn)量的70%左右,大袋稱重合格率要求在96%以上。噸袋堿的銷售直接以袋子數(shù)量做為計(jì)量單位,高于計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),直接造成公司經(jīng)濟(jì)效益損失,低于計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),造成客戶損失,所以進(jìn)一步控制好大袋包裝機(jī)稱重精度,保證公司效益和公司形象不受損失。
純堿產(chǎn)品主要有兩種,即輕質(zhì)純堿和重質(zhì)純堿,根據(jù)物料性質(zhì)的不同,輕質(zhì)純堿堆積密度為500~600 kg/m3,重質(zhì)純堿堆積密度為1 000~1 200 kg/m3,干燥的純堿為松散狀物料,具有半流動(dòng)性,粒度適中,流動(dòng)性較好,一般靠自重進(jìn)行物料的灌裝。
我單位用凈重式包裝機(jī)以重力給料方式,采用上稱重方式,對(duì)稱重進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。電子秤包裝機(jī)的電控系統(tǒng)具有稱重顯示、自動(dòng)去皮、自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)誤差修正、超差報(bào)警和自診斷功能。自動(dòng)化程度高,除了人工套袋以外,其他人工輔助工作量很少,氣缸能夠自動(dòng)脫袋口和脫掛袋,進(jìn)料和夾袋處均有除塵和密封裝置,防止粉塵飛揚(yáng),稱重范圍能夠根據(jù)客戶需要在500~1 200 kg/bag之間進(jìn)行調(diào)整,稱重誤差≤±0.3%,包裝能力>30 bags/h,氣源用無(wú)水、無(wú)油、干燥儀表氣,氣源壓力0.4~0.6 MPa。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用摸索,影響包裝機(jī)稱重合格率的原因主要有以下幾種:
1)包裝袋加滿溢出
我公司噸袋包裝機(jī)全部為半自動(dòng)包裝機(jī),需要人工將袋子掛在四個(gè)掛鉤上,然后啟動(dòng)加料裝置。在使用過(guò)程中,因袋子褶皺或者內(nèi)襯沒(méi)有完全打開(kāi),造成秤筒稱量好的物料落入袋子,不能將袋子有效容積全部占用,物料自上口溢出,造成稱重偏低,雖然此部分影響稱重的因素,人工能夠發(fā)現(xiàn)和干預(yù),但給工人二次回收造成極大工作量,并且人為因素也帶來(lái)一定的不確定性。
2)秤筒內(nèi)物料排放不徹底
凈重式包裝機(jī)不論是秤筒加料或者是放料,全部依靠物料自重進(jìn)行流動(dòng)。我公司包裝機(jī)稱量裝置的秤筒全部選用304不銹鋼鏡面板材質(zhì),理論上滿足純堿物理性質(zhì),秤筒內(nèi)壁達(dá)到不粘料、不掛料的要求。實(shí)際使用過(guò)程中,因內(nèi)壁的磨損、腐蝕、變形、超細(xì)粉物料掛壁等因素影響,秤筒排料最后階段,極易出現(xiàn)排放不徹底的現(xiàn)象,秤筒剩余幾千克,需要人工敲擊或者振動(dòng)錘敲擊秤筒,進(jìn)行振落。久而久之形成惡性循環(huán),秤筒敲擊部位,發(fā)生變形,秤筒掛料排放不徹底現(xiàn)象更加顯著。
3)包裝機(jī)日常故障影響
我公司包裝機(jī)稱重情況每8 h自檢3次,但在每?jī)纱巫詸z期間,包裝機(jī)出現(xiàn)影響稱重的故障時(shí),依然存在一定的滯后性,例如加料弧形閥或者蝶閥漏料、稱重傳感器故障、卸料門接近開(kāi)關(guān)故障、零點(diǎn)偏移過(guò)大、稱量裝置粘接等等。這一系列故障期間沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn),就會(huì)導(dǎo)致稱重不合格的袋堿直接進(jìn)入貨位。
針對(duì)因袋子褶皺或者內(nèi)襯沒(méi)有完全打開(kāi),造成包裝袋加滿溢出的問(wèn)題,在包裝口上側(cè)增設(shè)了一套自動(dòng)升降機(jī)構(gòu)。工人將包裝袋袋耳掛至袋鉤,袋口套至包裝口鎖緊后,按動(dòng)加料開(kāi)關(guān),升降機(jī)構(gòu)自動(dòng)上升,上升完畢后,包裝袋底部距離輸送皮帶保持在100 mm高度,秤筒開(kāi)始放料,放料結(jié)束后,升降機(jī)構(gòu)自動(dòng)下降將包裝袋放置在輸送皮帶上,袋口鎖緊裝置、袋耳掛鉤裝置自動(dòng)打開(kāi),一個(gè)包裝過(guò)程結(jié)束。升降機(jī)構(gòu)升降行程在0~500 mm可以根據(jù)實(shí)際需要自行調(diào)整,具有手動(dòng)、自動(dòng)兩用脫鉤功能,升降裝置采用鏈條傳動(dòng)方式,上、下限位采用接近開(kāi)關(guān)控制。優(yōu)點(diǎn)主要在于升降裝置提升后將包裝袋懸空至輸送皮帶上方,依靠重力落至包裝袋內(nèi)的物料,能夠?qū)b袋全部撐開(kāi)。
圖1 包裝機(jī)升降裝置
針對(duì)秤筒放料不徹底的問(wèn)題,研發(fā)了多種輔助排料裝置,例如敲擊錘、氣動(dòng)錘等,但均屬于物理施加外力的裝置,易引起秤筒變形,惡性循環(huán)更加明顯,并且敲擊或者振動(dòng)時(shí),噪聲較大。
用壓縮空氣吹掃的方式解決了上述問(wèn)題。在秤筒錐段下方往上200 mm位置,圍繞著秤筒錐段φ500均勻布置三個(gè)吹氣孔,分別使用壓縮空氣管連接,與包裝機(jī)稱重控制系統(tǒng)連鎖,在包裝機(jī)秤筒放料剩余15 kg時(shí),吹氣系統(tǒng)啟動(dòng)一次,啟動(dòng)時(shí)間設(shè)定為0.5 s,所用壓縮空氣壓力為0.4 MPa,利用壓縮空氣的瞬時(shí)噴發(fā)力,將秤筒所掛物料吹掃下來(lái)。
針對(duì)包裝機(jī)故障不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,在輸送皮帶末端增設(shè)復(fù)檢皮帶,復(fù)檢皮帶下方安裝有4個(gè)稱重傳感器,當(dāng)包裝完成的袋堿運(yùn)輸至末端復(fù)檢皮帶后,復(fù)檢皮帶控制箱顯示稱重?cái)?shù)值,控制箱提前按照國(guó)標(biāo)設(shè)定稱重上下限,超出上下限后,復(fù)檢皮帶啟動(dòng)聲光報(bào)警,操作人員對(duì)不合格的袋堿吊至檢斤秤,進(jìn)行核實(shí)并二次返工處理。復(fù)檢皮帶因?qū)儆谶\(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備,為確保使用的可靠性,一是每班次需使用1 t砝碼進(jìn)行校驗(yàn),二是出現(xiàn)報(bào)警后,對(duì)袋堿進(jìn)行檢定與其數(shù)值對(duì)比。通過(guò)以上兩種控制觀察方式,調(diào)整復(fù)檢秤準(zhǔn)確度。
我公司噸袋包裝稱重合格率控制指標(biāo)為≥96%,通過(guò)以上系列改造,實(shí)現(xiàn)了噸袋包裝機(jī)稱重合格率的不斷提升,表1為改造前后對(duì)比情況。
表1 噸袋包裝機(jī)稱重合格率對(duì)比
下一步準(zhǔn)備將二次復(fù)檢數(shù)值傳入DCS生產(chǎn)系統(tǒng),形成曲線圖,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、對(duì)比、分析,將稱重合格率作為卓越績(jī)效評(píng)估指標(biāo)。